Fiche technique de la lampe LED 7343/B1C2-A PSA/MS - Boîtier T-1 3/4 - Bleu 468nm - 20mA 3.2V - Document technique français

1. Vue d'ensemble du produit

La 7343/B1C2-A PSA/MS est une lampe LED bleue haute luminosité conçue pour les applications nécessitant une intensité lumineuse supérieure. Elle utilise une puce InGaN pour produire une lumière bleue avec une longueur d'onde dominante typique de 470 nm. Le dispositif est logé dans un boîtier rond T-1 3/4 populaire, offrant un facteur de forme compact et polyvalent adapté à une large gamme d'assemblages électroniques.

Avantages principaux :Cette série de LED est conçue pour la fiabilité et la robustesse. Les caractéristiques clés incluent un choix de différents angles de vision, une disponibilité en bande et en bobine pour l'assemblage automatisé, et la conformité aux normes environnementales RoHS, garantissant que le produit est exempt de substances dangereuses.

Marché cible :Principalement destinée aux applications de signalisation commerciale et industrielle. Sa haute luminosité et sa constance de couleur la rendent idéale pour les systèmes d'affichage visuel exigeants.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Tension inverse (VR) :5 V - Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture de jonction.
• Courant direct continu (IF) :30 mA - Le courant continu maximal pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Courant direct de crête (IFP) :100 mA - Permis uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10, 1kHz) pour gérer les surtensions transitoires.
• Dissipation de puissance (Pd) :110 mW - La puissance maximale que le boîtier peut dissiper à Ta=25°C, calculée comme VF * IF.
• Température de fonctionnement et de stockage :-40°C à +85°C / -40°C à +100°C. Cette large plage assure la fonctionnalité dans des environnements sévères.
• ESD (HBM) :1000 V - Indique une sensibilité modérée aux décharges électrostatiques ; des procédures de manipulation appropriées sont nécessaires.
• Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes - Définit la tolérance du profil de soudure par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard (IF=20mA) et définissent les performances du dispositif.

• Intensité lumineuse (Iv) :2850 - 7150 mcd (millicandela). Cette large plage est gérée via un système de classement (voir Section 3). La valeur minimale élevée indique une sortie lumineuse brillante.
• Angle de vision (2θ1/2) :23 degrés (typique). Il s'agit d'un angle de faisceau relativement étroit, concentrant la sortie lumineuse pour un éclairage directionnel.
• Longueur d'onde de crête (λp) :468 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λd) :465 - 475 nm. La longueur d'onde perçue par l'œil humain, également gérée par classement.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :25 nm (typique). Définit la pureté de la couleur ; une largeur de bande plus petite indique une couleur plus monochromatique.
• Tension directe (VF) :2,8 - 3,6 V à 20mA. La chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement, cruciale pour la conception du pilote.
• Courant inverse (IR) :50 μA max à VR=5V. Une mesure de la fuite de la jonction à l'état bloqué.

3. Explication du système de classement

Pour assurer la constance de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en classes de performance.

3.1 Classement par intensité radiométrique

Les LED sont catégorisées en quatre classes (P, Q, R, S) basées sur l'intensité lumineuse mesurée à 20mA. Par exemple, la classe S offre la sortie la plus élevée (5650-7150 mcd). Les concepteurs doivent tenir compte d'une tolérance de mesure de ±10%.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Deux classes de longueur d'onde (1 et 2) assurent l'uniformité de la couleur. La classe 1 couvre 465-470nm, et la classe 2 couvre 470-475nm, avec une tolérance de mesure de ±1,0nm.

3.3 Classement par tension directe

Quatre groupes de tension (0, 1, 2, 3) de 2,8V à 3,6V aident à concevoir des circuits de limitation de courant efficaces et à prédire la consommation d'énergie, avec une tolérance de ±0,1V.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre un pic prononcé autour de 468nm, confirmant l'émission de couleur bleue avec une largeur de bande typique de 25nm. L'émission dans d'autres régions spectrales est minimale.

4.2 Diagramme de directivité

Le diagramme polaire illustre l'angle de vision de 23 degrés, montrant comment l'intensité lumineuse diminue à mesure que l'angle par rapport à l'axe central augmente. Ceci est crucial pour la conception optique dans la signalisation.

4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV)

La courbe démontre la relation exponentielle typique d'une diode. La tension directe augmente de manière logarithmique avec le courant. Au point de fonctionnement typique de 20mA, VF est d'environ 3,2V.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

La sortie lumineuse est presque linéaire avec le courant jusqu'à la valeur maximale nominale. Cependant, piloter la LED au-delà de son courant spécifié entraîne une baisse d'efficacité et une dégradation accélérée.

4.5 Caractéristiques thermiques

Intensité relative en fonction de la température ambiante :La sortie lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente en raison d'une augmentation de la recombinaison non radiative au sein du semi-conducteur. Une gestion thermique efficace est vitale pour maintenir la luminosité.

Courant direct en fonction de la température ambiante :Pour un pilotage à tension constante, le courant direct augmenterait avec la température en raison d'une diminution de VF. Cela souligne l'importance des pilotes à courant constant pour un fonctionnement stable.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dessin des dimensions du boîtier

Le dessin mécanique spécifie les dimensions du boîtier T-1 3/4. Les mesures clés incluent le diamètre total, l'espacement des broches et la géométrie de la lentille en époxy. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,25mm sauf indication contraire. La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5mm.

5.2 Identification de la polarité et cadre de broches

La cathode est généralement identifiée par un méplat sur la lentille, une broche plus courte ou un autre marquage selon le dessin. La polarité correcte doit être respectée lors de l'installation pour éviter les dommages par polarisation inverse.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Formage des broches

• La flexion doit se produire à au moins 3 mm de la base du bulbe en époxy pour éviter les fissures de contrainte.
• Former les broches avant de souder.
• Évitez d'appliquer une contrainte sur le boîtier ; des trous de PCB mal alignés peuvent induire des contraintes et dégrader les performances.
• Couper les broches à température ambiante.

6.2 Conditions de stockage

• Stockage recommandé : ≤ 30°C et ≤ 70% d'humidité relative.
• Durée de conservation après expédition : 3 mois dans ces conditions.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec de l'azote et un dessiccant.
• Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour empêcher la condensation.

6.3 Recommandations de soudure

Soudure manuelle :Température de la pointe du fer ≤ 300°C (30W max), temps de soudure ≤ 3 secondes, maintenir une distance ≥ 3 mm du bulbe en époxy.

Soudure à la vague/par immersion :Préchauffage ≤ 100°C pendant ≤ 60 sec, bain de soudure à ≤ 260°C pendant ≤ 5 sec, maintenir une distance ≥ 3 mm du bulbe.

Règles générales :Évitez les contraintes sur les broches pendant les processus à haute température. Ne soudez pas (par immersion ou manuellement) plus d'une fois. Laissez la LED refroidir naturellement après la soudure.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des sacs antistatiques pour prévenir les dommages ESD. La hiérarchie d'emballage est : 200-500 pcs par sac -> 5 sacs par carton intérieur -> 10 cartons intérieurs par carton maître (extérieur).

7.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur les sacs/cartons incluent : CPN (Numéro de produit client), P/N (Numéro de produit), QTY (Quantité), CAT (Classe d'intensité et de tension), HUE (Classe de longueur d'onde), REF (Référence) et LOT No. (Code de traçabilité).

7.3 Désignation de production / Numérotation des pièces

Le numéro de pièce 7343/B1C2-A PSA/MS suit un format structuré où les éléments désignent la série, la couleur (Bleu), la classe d'intensité lumineuse, le groupe de tension, l'angle de vision et le type de lentille. Cela permet de commander précisément les caractéristiques de performance souhaitées.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Panneaux graphiques couleur et tableaux de messages :La haute luminosité et la couleur bleue saturée la rendent excellente pour les affichages RVB pleine couleur ou les messages monochromes bleus.
• Panneaux à messages variables (PMV) :Utilisés sur les autoroutes ou les affichages d'information publique, où la fiabilité et la visibilité sous diverses conditions d'éclairage sont critiques.
• Publicité extérieure commerciale :Adaptée aux affichages grand format où la luminosité de chaque pixel contribue à la clarté et à l'impact global de l'image.

8.2 Considérations de conception

• Pilotage du courant :Utilisez toujours un pilote à courant constant réglé sur ≤ 30mA DC pour assurer une sortie lumineuse stable et une longue durée de vie. Considérez une déclassement pour les températures ambiantes élevées.
• Gestion thermique :Bien que le boîtier ait un chemin thermique limité, assurer une bonne circulation d'air ou un dissipateur thermique sur le PCB peut atténuer l'élévation de température, préservant l'intensité et la longévité.
• Conception optique :L'angle de vision de 23 degrés fournit une lumière directionnelle. Pour un éclairage plus large, des optiques secondaires (diffuseurs, lentilles) peuvent être nécessaires.
• Protection ESD :Implémentez une protection ESD sur les lignes du PCB connectées à la LED, en particulier dans les environnements sujets aux décharges statiques.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED bleues génériques de 5mm, la 7343/B1C2-A offre une intensité lumineuse significativement plus élevée (des milliers de mcd contre des centaines), la rendant adaptée aux applications où la visibilité est primordiale. Son système de classement structuré offre une meilleure constance de couleur et de luminosité pour les affichages à grande échelle par rapport aux alternatives non classées ou faiblement classées. Le boîtier robuste et les spécifications de manipulation détaillées indiquent un produit conçu pour la fiabilité industrielle plutôt que pour un usage amateur.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q1 : Puis-je piloter cette LED à 30mA en continu ?

R : Oui, 30mA est la valeur maximale absolue pour le courant direct continu. Pour une durée de vie et une fiabilité optimales, il est recommandé de fonctionner à ou en dessous de la condition de test typique de 20mA, en particulier dans des environnements à haute température.

Q2 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

R : La Longueur d'onde de crête (λp) est le pic physique de la courbe de sortie spectrale (468nm). La Longueur d'onde dominante (λd) est la longueur d'onde unique qui correspondrait à la couleur perçue (470nm typique). Les concepteurs doivent utiliser la Longueur d'onde dominante pour la spécification de couleur.

Q3 : Comment sélectionner la bonne classe pour mon application ?

R : Pour une apparence uniforme dans un réseau, spécifiez des classes serrées pour la Longueur d'onde dominante (par exemple, uniquement la classe 1). Pour une luminosité maximale, spécifiez la classe d'Intensité la plus élevée (S). Votre fournisseur peut fournir des pièces classées selon les plages de la fiche technique.

Q4 : Pourquoi la distance de soudure (3mm du bulbe) est-elle si importante ?

R : La lentille en époxy et les fils de liaison internes sont sensibles à la chaleur. Une chaleur excessive pendant la soudure peut fissurer l'époxy, déformer la lentille ou rompre les liaisons, entraînant une défaillance immédiate ou latente.

11. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un indicateur d'état bleu haute luminosité pour une armoire de télécommunications extérieure.

Sélection :La 7343/B1C2-A en classe S (intensité la plus élevée) et classe 1 (bleu constant) est choisie pour une visibilité maximale sous la lumière du soleil.

Conception du circuit :Un circuit à courant constant simple utilisant un régulateur linéaire est conçu pour un pilotage à 20mA à partir d'une alimentation 12V, calculant une résistance série basée sur un VF typique de 3,2V. Un suppresseur de tension transitoire est ajouté pour la protection contre les surtensions.

Implantation :L'empreinte PCB correspond au dessin de la fiche technique. Un motif de décharge thermique relie la pastille de cathode à une petite zone de cuivre pour une dissipation thermique mineure. La LED est placée à ≥ 3 mm des autres composants pour permettre un accès à la soudure manuelle.

Résultat :Un indicateur fiable et brillant qui répond aux exigences environnementales et de visibilité.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice en Nitrure de Gallium-Indium (InGaN). Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde de la lumière émise - dans ce cas, le bleu (~468-470nm). Le boîtier en époxy sert à protéger la puce, agit comme une lentille primaire pour façonner la sortie lumineuse et fournit un support mécanique pour les broches.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

L'industrie des LED continue de se concentrer sur l'augmentation de l'efficacité lumineuse (lumens par watt), l'amélioration de la restitution des couleurs et la réduction des coûts. Pour les lampes indicateurs et de signalisation comme la série 7343, les tendances incluent une miniaturisation accrue tout en maintenant ou en augmentant la sortie, une fiabilité améliorée pour un fonctionnement 24/7, et le développement de tolérances de classement encore plus serrées pour permettre des affichages à grande surface sans couture. La technologie InGaN sous-jacente est également la base des LED blanches (via conversion de phosphore) et des applications d'éclairage haute puissance, entraînant des améliorations continues des processus qui bénéficient à toutes les catégories de produits LED.