Fiche technique LED jaune LTL2V3YUJS - Lampe traversante - Diamètre 5mm - 2.1V Typ - 20mA - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED traversante jaune à haute efficacité. Le dispositif est conçu pour des applications d'indication et d'éclairage général où une performance fiable et une visibilité claire sont requises. Ses principaux avantages incluent une intensité lumineuse élevée, une faible consommation d'énergie et un faisceau lumineux uniforme, le rendant adapté à une large gamme d'équipements électroniques.

1.1 Caractéristiques principales et marché cible

Cette LED se caractérise par une construction sans plomb, conforme à la directive RoHS. Elle offre une haute efficacité lumineuse, ce qui se traduit par une luminosité élevée pour un courant relativement faible. L'angle de vision typique de 36 degrés assure une distribution de lumière large et homogène. Ce dispositif est compatible avec les circuits intégrés, ce qui signifie qu'il peut être piloté directement par de nombreux circuits logiques sans nécessiter d'étages de pilotage complexes. Ses marchés cibles principaux incluent l'électronique grand public, les panneaux de contrôle industriel, l'éclairage intérieur automobile et divers indicateurs d'appareils où le montage traversant est privilégié pour sa robustesse ou pour le prototypage.

2. Analyse des paramètres techniques

Les sections suivantes fournissent une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques spécifiés pour le dispositif.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le dispositif. Elles ne sont pas destinées à un fonctionnement normal.

• Dissipation de puissance :120 mW maximum. C'est la puissance totale (Vf * If) que le boîtier peut supporter en toute sécurité.
• Courant direct :50 mA en continu, 150 mA en crête (en conditions pulsées : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 1ms). Dépasser le courant continu surchauffera la jonction semi-conductrice.
• Tension inverse :5 V maximum. Les LED ont une faible tension de claquage inverse ; appliquer une tension inverse plus élevée peut provoquer une défaillance immédiate.
• Plages de température :Fonctionnement : -40°C à +100°C ; Stockage : -55°C à +100°C. Le dispositif convient aux environnements sévères.
• Déclassement thermique :Le courant direct continu doit être linéairement déclassé de 0,67 mA pour chaque degré Celsius au-dessus d'une température ambiante (Ta) de 60°C.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Il s'agit des paramètres de performance typiques et garantis, mesurés à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Intensité lumineuse (Iv) :2500-4200 mcd (millicandela) typique pour un courant direct (If) de 20 mA. Le code de classement (T, U, V, W) sur l'emballage indique la plage minimale et maximale garantie pour un lot spécifique, avec une tolérance de ±15% sur les limites du classement.
• Angle de vision (2θ1/2) :32-36 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale maximale.
• Longueur d'onde :La source lumineuse est en AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). La longueur d'onde d'émission de crête (λP) est typiquement de 590 nm. La longueur d'onde dominante (λd), qui définit la couleur perçue, est classée entre 584,5 nm et 592 nm (classes A, B, C). La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) est typiquement de 17 nm, indiquant une couleur jaune relativement pure.
• Tension directe (Vf) :1,8-2,5 V à If=20mA, avec une valeur typique de 2,1V. Ce paramètre est également classé (codes 1 à 7) pour faciliter la conception de circuits assurant une luminosité uniforme dans les montages en parallèle.
• Courant inverse (Ir) :Maximum 10 μA à une tension inverse (Vr) de 5V.
• Capacité (C) :Typiquement 40 pF mesurée à polarisation nulle et 1 MHz. Ceci est pertinent pour les applications de commutation rapide.

3. Explication du système de classement

Le produit est classé en catégories basées sur des paramètres de performance clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production et répondre à des besoins applicatifs spécifiques.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les codes de classement T, U, V, W catégorisent les LED en fonction de leur intensité lumineuse minimale à 20mA. Par exemple, la classe 'U' garantit une intensité comprise entre 3200 et 4200 mcd (avec une tolérance de ±15% sur ces limites). Cela permet aux concepteurs de sélectionner un niveau de luminosité adapté à leur application.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Les codes de classement A, B, C trient les LED selon leur longueur d'onde dominante (couleur). La classe 'A' couvre 584,5-587 nm (un jaune plus verdâtre), 'B' couvre 587-589,5 nm, et 'C' couvre 589,5-592 nm (un jaune plus orangé). La tolérance pour chaque limite de classe est de ±1 nm.

3.3 Classement par tension directe

Les codes de classement 1 à 7 regroupent les LED selon leur chute de tension directe à 20mA, par pas de 0,1V de 1,8V à 2,5V. Utiliser des LED de la même classe Vf dans un circuit parallèle aide à prévenir l'effet de "current hogging", où les LED avec une Vf plus faible tirent plus de courant, apparaissant plus brillantes ou tombant prématurément en panne.

4. Informations mécaniques et d'emballage

4.1 Dimensions du boîtier et polarité

Le dispositif est un boîtier LED traversant rond standard de 5mm (T-1 3/4) avec un dôme transparent. La broche cathode est généralement identifiée comme la broche la plus courte ou celle adjacente à un méplat sur le bord du dôme. Les broches sortent du boîtier avec un espacement spécifié, et toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,25mm sauf indication contraire. La mise en forme des broches doit être effectuée à au moins 3mm de la base du dôme pour éviter d'endommager les fils de liaison internes.

4.2 Spécifications d'emballage

Les LED sont conditionnées dans des sachets anti-statiques. Les quantités d'emballage standard sont de 1000, 500 ou 250 pièces par sachet. Huit sachets sont placés dans un carton intérieur (total 8000 pcs), et huit cartons intérieurs sont emballés dans un carton d'expédition extérieur (total 64 000 pcs). Pour les lots d'expédition, seul l'emballage final peut contenir une quantité non complète.

5. Recommandations d'assemblage, soudure et manipulation

5.1 Stockage et nettoyage

Pour un stockage à long terme hors de l'emballage d'origine, les LED doivent être conservées dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Il est recommandé de les utiliser dans les trois mois ou de les stocker dans un contenant hermétique avec un dessiccant. Le nettoyage, si nécessaire, doit être effectué avec des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.

5.2 Processus de soudure

Important :Il s'agit d'un dispositif traversant et il n'est PAS adapté aux processus de soudure par refusion infrarouge (IR). Seule la soudure à la vague ou la soudure manuelle doit être utilisée.

• Soudure manuelle :La température du fer ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de soudure par broche doit être de 3 secondes maximum. Un espace libre minimum de 2mm doit être maintenu entre le point de soudure et la base du dôme de la LED.
• Soudure à la vague :La température de préchauffage ne doit pas dépasser 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. La température de la vague de soudure doit être au maximum de 260°C, avec les broches exposées pendant pas plus de 5 secondes.

Une température ou un temps excessif peut faire fondre le dôme ou provoquer une défaillance catastrophique de la puce LED.

5.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Bien que moins sensibles que certains circuits intégrés, les LED peuvent être endommagées par les décharges électrostatiques. Les précautions recommandées incluent l'utilisation de bracelets et de postes de travail mis à la terre, de gants anti-statiques et d'ioniseurs pour neutraliser la charge statique sur la surface de la LED pendant la manipulation.

6. Recommandations de conception applicative

6.1 Conception du circuit de pilotage

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour assurer une luminosité uniforme et une longue durée de vie, elles doivent être pilotées avec un mécanisme de limitation de courant. La méthode la plus simple et la plus recommandée est d'utiliser une résistance série pour chaque LED, comme illustré dans le Modèle de circuit A du document source. Cela compense les variations de tension directe (Vf) entre les LED individuelles. Connecter plusieurs LED directement en parallèle (Modèle de circuit B) sans résistances individuelles n'est pas recommandé, car les différences de Vf entraîneront une distribution de courant et une luminosité inégales.

La valeur de la résistance série (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - Vf_LED) / If, où Vf_LED est la tension directe de la LED au courant désiré (If). Utilisez toujours la Vf maximale de la fiche technique pour une conception conservatrice garantissant que le courant ne dépasse pas la limite même avec une LED à faible Vf.

6.2 Considérations de gestion thermique

Bien que le boîtier traversant dissipe la chaleur par ses broches, une attention doit être portée à la dissipation de puissance et à la courbe de déclassement. Un fonctionnement à des températures ambiantes élevées (au-dessus de 60°C) nécessite de réduire le courant direct continu maximal comme spécifié. Assurer un espacement adéquat sur le PCB et éviter d'enfermer la LED dans un espace clos non ventilé aidera à maintenir la température de jonction dans des limites sûres.

6.3 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs d'état :Indicateurs de mise sous tension, de veille ou de défaut dans les appareils grand public, équipements réseau et contrôles industriels.
• Éclairage de panneaux :Rétroéclairage pour interrupteurs, cadrans ou légendes sur les tableaux de bord.
• Éclairage intérieur automobile :Lampes de lecture, rétroéclairage d'indicateurs de tableau de bord (sous réserve de qualifications spécifiques de grade automobile).
• Signalétique et affichages :Comme pixels individuels ou segments dans des affichages d'information basse résolution.

7. Courbes et caractéristiques de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques qui sont cruciales pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits en texte, leurs implications sont analysées ci-dessous.

7.1 Intensité lumineuse vs. Courant direct (Courbe I-V)

Le flux lumineux (intensité lumineuse) est approximativement proportionnel au courant direct sur une certaine plage. Cependant, l'efficacité peut chuter à des courants très élevés en raison de l'augmentation de la chaleur. La courbe aide les concepteurs à choisir un point de fonctionnement qui équilibre luminosité, efficacité et durée de vie du dispositif.

7.2 Tension directe vs. Température

La tension directe d'une LED a un coefficient de température négatif ; elle diminue lorsque la température de jonction augmente. C'est une considération importante pour les alimentations à tension constante, car une LED plus chaude tirera plus de courant, pouvant conduire à un emballement thermique si elle n'est pas correctement limitée en courant.

7.3 Distribution spectrale

La courbe de sortie spectrale montre l'intensité de la lumière émise à chaque longueur d'onde. Elle confirme la longueur d'onde de crête et la demi-largeur spectrale, définissant la pureté de la couleur. Les déplacements de cette courbe avec la température ou le courant de pilotage sont typiquement minimes pour les LED AlInGaP par rapport à certains autres types.

8. Questions fréquemment posées (FAQ)

8.1 Puis-je piloter cette LED directement depuis une sortie logique 5V ou une broche de microcontrôleur ?

Non, pas directement. Une broche de microcontrôleur typique ne peut fournir ou absorber que 20-40mA, ce qui est dans la plage de la LED, mais la tension de sortie de la broche est de 5V (ou 3,3V). La tension directe de la LED n'est que d'environ 2,1V. La connecter directement tenterait de faire passer un courant très élevé et non contrôlé, endommageant à la fois la LED et éventuellement la broche du microcontrôleur. Vous devez toujours utiliser une résistance série de limitation de courant.

8.2 Pourquoi y a-t-il une tolérance de ±15% sur les limites de classement d'intensité lumineuse ?

Cette tolérance tient compte des variations du système de mesure et des fluctuations mineures de production. Cela signifie qu'une LED de la classe U (3200-4200 mcd) pourrait en réalité mesurer aussi bas que ~2720 mcd (3200 * 0,85) ou aussi haut que ~4830 mcd (4200 * 1,15) lorsqu'elle est mesurée sur un système calibré différent. Les concepteurs doivent tenir compte de cette plage dans leurs exigences optiques.

8.3 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

Longueur d'onde de crête (λP)est la longueur d'onde à laquelle la courbe de distribution spectrale de puissance atteint son intensité maximale.Longueur d'onde dominante (λD)est une valeur calculée à partir du diagramme de chromaticité CIE ; elle représente la longueur d'onde unique d'une lumière monochromatique pure qui semblerait avoir la même couleur que la LED pour un observateur humain standard. λD est plus pertinente pour la spécification de couleur dans les applications.

9. Aperçu technologique et tendances

9.1 Principe de la technologie AlInGaP

Cette LED utilise un matériau semi-conducteur Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AlInGaP) pour sa région active. En contrôlant précisément les proportions de ces éléments pendant la croissance cristalline, la largeur de bande interdite du matériau peut être conçue pour émettre de la lumière dans les parties jaune, orange et rouge du spectre visible. L'AlInGaP est connu pour son haut rendement quantique interne et ses bonnes performances à des températures élevées par rapport aux technologies plus anciennes comme le Phosphure de Gallium (GaP).

9.2 Contexte industriel et évolution

Les LED traversantes comme celle-ci représentent une technologie de conditionnement mature et très fiable. Bien que les LED CMS (Composant Monté en Surface) dominent les nouvelles conceptions pour leur taille réduite et leur adéquation à l'assemblage automatisé, les LED traversantes restent vitales pour les applications nécessitant une robustesse mécanique supérieure, un prototypage manuel plus facile, des réparations, ou des situations où la dissipation thermique par les broches est bénéfique. Le développement en cours se concentre sur l'augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de lumière par watt) et l'amélioration de la cohérence des couleurs au sein des classes de production, même pour ces types de boîtiers établis.