Fiche technique de la lampe LED 523-2SUGD/S400-A6 - Vert brillant - 3.3V Typ. - 90mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes de la lampe LED 523-2SUGD/S400-A6. Ce composant est une LED diffusée vert brillant conçue pour des applications nécessitant des niveaux de luminosité élevés. Il s'agit d'un dispositif monté en surface robuste et fiable, disponible sur bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés. Le produit est conforme aux directives RoHS et est sans plomb.

1.1 Avantages principaux

Les principaux avantages de cette série de LED incluent un choix d'angles de vision variés pour s'adapter à différents besoins applicatifs, une haute fiabilité et la conformité aux normes environnementales modernes. Sa conception privilégie des performances constantes dans des conditions exigeantes.

1.2 Applications cibles

Cette LED convient à une gamme d'appareils électroniques grand public et industriels nécessitant des fonctions d'indicateur ou de rétroéclairage. Les applications typiques incluent les téléviseurs, les moniteurs d'ordinateur, les téléphones et autres dispositifs informatiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section détaille les paramètres électriques, optiques et thermiques critiques qui définissent les limites opérationnelles et les performances de la LED.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues spécifient les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ces valeurs sont mesurées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Courant direct continu (IF) :25 mA
• Courant direct de crête (IFP) :100 mA (avec un cycle de service de 1/10 et une fréquence de 1 kHz)
• Tension inverse (VR) :5 V
• Dissipation de puissance (Pd) :90 mW
• Plage de température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C
• Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C
• Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes (soudure à la vague ou par refusion)

Il n'est pas recommandé de faire fonctionner le dispositif en continu à ou près de ces valeurs maximales, car cela affectera négativement la fiabilité.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les caractéristiques électro-optiques définissent les performances typiques de la LED dans des conditions de fonctionnement normales (Ta=25°C, IF=20mA sauf indication contraire).

• Intensité lumineuse (Iv) :160 mcd (Min.), 320 mcd (Typ.)
• Angle de vision (2θ1/2) :130° (Typ.)
• Longueur d'onde de crête (λp) :518 nm (Typ.)
• Longueur d'onde dominante (λd) :525 nm (Typ.)
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :35 nm (Typ.)
• Tension directe (VF) :2,7 V (Min.), 3,3 V (Typ.), 3,7 V (Max.) à IF=20mA
• Courant inverse (IR) :50 μA (Max.) à VR=5V

Tolérances de mesure :Tension directe ±0,1V, Intensité lumineuse ±10%, Longueur d'onde dominante ±1,0nm.

3. Explication du système de classement (Binning)

Le produit est catégorisé en fonction de paramètres de performance clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production. L'étiquette d'emballage inclut des codes pour ces classes.

• CAT :Classes d'intensité lumineuse. Ceci indique la classe de luminosité spécifique de la LED.
• HUE :Classes de longueur d'onde dominante. Ceci spécifie la classe de couleur/longueur d'onde.
• REF :Classes de tension directe. Ceci catégorise les LED en fonction de leur chute de tension directe.

Consultez la documentation détaillée de classement du fabricant pour les définitions de codes spécifiques lorsqu'un appariement précis de couleur ou d'intensité est critique pour une application.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques qui illustrent le comportement de la LED dans des conditions variables. Comprendre ces courbes est essentiel pour une conception de circuit optimale.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, avec un pic à environ 518 nm (Typique) et une largeur de bande (FWHM) de 35 nm, confirmant la sortie de couleur vert brillant.

4.2 Diagramme de directivité

La courbe de directivité visualise l'angle de vision de 130°, montrant comment l'intensité lumineuse est distribuée spatialement. Cet angle large convient aux applications nécessitant un éclairage large.

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

Ce graphique représente la relation non linéaire entre le courant direct (IF) et la tension directe (VF). La VF typique est de 3,3V à 20mA. Les concepteurs doivent utiliser des résistances de limitation de courant ou des pilotes appropriés basés sur cette courbe.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe montre comment le flux lumineux augmente avec le courant direct. Elle est cruciale pour comprendre l'efficacité et pour concevoir des circuits où le contrôle de la luminosité via le courant est mis en œuvre.

4.5 Dépendance à la température

Deux courbes clés illustrent les effets de la température :Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre la diminution du flux lumineux lorsque la température ambiante augmente, soulignant l'importance de la gestion thermique.Courant direct en fonction de la température ambiante :Peut illustrer comment la caractéristique de tension directe évolue avec la température, affectant les performances du circuit de pilotage.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le dessin du boîtier fournit les dimensions physiques critiques pour la conception de la carte de circuit imprimé (PCB) et l'assemblage. Les dimensions clés incluent l'espacement des broches, la taille du corps et le motif de pastilles recommandé. Le dessin indique également clairement la polarité (cathode/anode) via des marqueurs physiques ou des caractéristiques asymétriques, ce qui est essentiel pour une orientation correcte lors de l'assemblage afin d'éviter les dommages par polarisation inverse.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour maintenir les performances et la fiabilité de la LED. Ces directives sont basées sur les propriétés des matériaux et la construction du composant.

6.1 Formage des broches

• Pliez les broches à un point situé à au moins 3 mm de la base du bulbe en époxy.
• Effectuez le formage avant la soudure.
• Évitez les contraintes sur le boîtier. Un mauvais alignement lors du montage sur PCB peut entraîner une détérioration de la résine.
• Coupez les broches à température ambiante.

6.2 Stockage

• Stockez à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative. La durée de conservation est de 3 mois à partir de l'expédition.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec de l'azote et un desséchant.
• Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour empêcher la condensation.

6.3 Processus de soudure

Règle générale :Maintenez une distance minimale de 3 mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.

Soudure manuelle :- Température de la panne : Max. 300°C (pour un fer de 30W max) - Temps de soudure : Max. 3 secondes par broche

Soudure à la vague/par immersion :- Température de préchauffage : Max. 100°C (pendant max. 60 secondes) - Température et temps du bain de soudure : Max. 260°C pendant 5 secondes - Un graphique de profil de soudure recommandé doit être suivi pour contrôler la contrainte thermique.

Notes critiques :- Évitez les contraintes sur les broches à haute température. - Ne soudez pas (immersion/main) plus d'une fois. - Protégez la LED des chocs/vibrations pendant le refroidissement à température ambiante après soudure. - Évitez les processus de refroidissement rapide.

6.4 Nettoyage

• Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
• Évitez le nettoyage par ultrasons sauf s'il a été préalablement qualifié, car il peut endommager la puce ou les liaisons.

6.5 Gestion thermique

Une conception thermique appropriée est essentielle. Le courant de fonctionnement doit être déclassé selon la courbe de déclassement (reportez-vous à la spécification du produit) en fonction de la température ambiante entourant la LED dans l'application. Dépasser les limites thermiques réduit le flux lumineux et la durée de vie.

6.6 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

La puce de la LED est sensible aux décharges électrostatiques. L'ESD peut provoquer une défaillance immédiate ou des dommages latents affectant la fiabilité à long terme. Manipulez toujours les composants dans une zone protégée contre l'ESD en utilisant des procédures de mise à la terre appropriées.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées pour prévenir les dommages pendant l'expédition et le stockage : -Emballage primaire :500 pièces par sac antistatique. -Emballage secondaire :5 sacs par carton intérieur. -Emballage tertiaire :10 cartons intérieurs par carton extérieur. L'emballage comprend des matériaux résistants à l'humidité.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage contient plusieurs codes : -P/N :Numéro de production (le numéro de pièce de base). -CPN :Numéro de production du client (si attribué). -QTY :Quantité emballée. -CAT/HUE/REF :Codes de classement pour l'Intensité, la Longueur d'onde et la Tension. -LOT No :Numéro de lot traçable pour le contrôle qualité.

8. Suggestions d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Pour une utilisation basique comme indicateur, une simple résistance de limitation de courant en série est requise. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - VF) / IF, où VF est la tension directe (utilisez 3,3V typique pour la marge de conception) et IF est le courant direct souhaité (par ex., 20mA). Assurez-vous que la puissance nominale de la résistance est suffisante (P = IF² * R).

8.2 Considérations de conception

• Pilotage par courant :Les LED sont des dispositifs pilotés par courant. Utilisez toujours une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant pour une luminosité stable et une longue durée de vie.
• Gestion thermique :Concevez le layout du PCB pour dissiper efficacement la chaleur, surtout si plusieurs LED sont utilisées ou si elles fonctionnent à des températures ambiantes élevées. Utilisez une surface de cuivre adéquate.
• Protection ESD :Incorporez des diodes de protection ESD sur les lignes de signal connectées à la LED dans les environnements sujets aux décharges statiques.
• Conception optique :L'angle de vision de 130° offre une large couverture. Envisagez des lentilles ou des guides de lumière si un façonnage du faisceau est nécessaire.

9. Comparaison et différenciation techniques

Bien que des comparaisons spécifiques avec des concurrents ne soient pas fournies dans la fiche technique, les principales caractéristiques différenciatrices de cette LED peuvent être déduites : -Luminosité typique élevée (320 mcd) :Offre une bonne intensité lumineuse pour son type de boîtier et son courant nominal. -Large angle de vision (130°) :Convient aux applications nécessitant une visibilité angulaire large sans optique secondaire. -Construction robuste :Les directives pour le formage des broches et la soudure suggèrent un boîtier conçu pour les processus d'assemblage standard.Conformité environnementale :Le statut RoHS et sans plomb répond aux exigences réglementaires modernes pour les marchés mondiaux.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête (518nm) et la longueur d'onde dominante (525nm) ?R : La longueur d'onde de crête est le point d'intensité maximale dans le spectre. La longueur d'onde dominante est le point de couleur perçu, calculé à partir du spectre et de la réponse de l'œil humain (courbe CIE). Pour les LED vertes, elles sont souvent proches mais pas identiques.

Q2 : Puis-je piloter cette LED à son courant continu maximum de 25mA ?R : Bien que possible, ce n'est pas recommandé pour une durée de vie optimale, surtout à des températures ambiantes plus élevées. Reportez-vous toujours à la courbe de déclassement. Fonctionner au courant typique de 20mA offre un bon équilibre entre luminosité et fiabilité.

Q3 : Pourquoi la distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe est-elle si importante ?R : Cela empêche une chaleur excessive de remonter le long de la broche et d'endommager la fixation interne de la puce, les fils de liaison ou la résine époxy elle-même, ce qui peut provoquer une défaillance prématurée ou un noircissement.

Q4 : La durée de conservation est de 3 mois. Que se passe-t-il si j'utilise un stock plus ancien ?R : Au-delà de 3 mois dans un stockage standard, l'absorption d'humidité dans le boîtier peut dépasser les limites de sécurité. Pendant la soudure, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, provoquant un "effet pop-corn" ou un délaminage interne. Pour les stocks plus anciens, un processus de séchage (suivant des normes industrielles comme IPC/JEDEC J-STD-033) est requis avant soudure.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau.Le panneau nécessite 5 LED vert brillant pour indiquer "alimentation sous tension" et "activité de liaison" pour quatre ports. Chaque LED sera pilotée par une broche GPIO d'un microcontrôleur 3,3V.

Étapes de conception : 1. Limitation de courant :Choisissez un courant de pilotage de 15mA pour une luminosité adéquate et une consommation d'énergie réduite. En utilisant la VF typique de 3,3V, calculez la résistance série : R = (3,3V - 3,3V) / 0,015A = 0 Ohms. Ce calcul montre un problème : la tension de la broche GPIO est égale à la VF de la LED, ne laissant aucune chute de tension pour une résistance de limitation de courant.

2. Circuit révisé :Utilisez l'alimentation 5V du système. R = (5V - 3,3V) / 0,015A ≈ 113 Ohms. Utilisez une résistance standard de 120 Ohms. Puissance dans la résistance : P = (0,015A)² * 120Ω = 0,027W, donc une résistance de 1/10W ou 1/8W est suffisante.

3. Layout :Placez les LED sur le panneau avant. Sur le PCB, assurez-vous que la cathode (identifiée sur le dessin du boîtier) est connectée à la résistance/à la masse. Prévoyez une petite zone de cuivre autour des pastilles de la LED pour aider à la dissipation thermique, en la connectant à un plan de masse si possible.

4. Assemblage :Suivez le profil de soudure à la vague recommandé dans la fiche technique. Assurez-vous que la distance de 3mm entre la pastille et le corps de la LED est maintenue dans la conception de l'empreinte.

Cela aboutit à un système d'indicateur fiable et d'une luminosité constante.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est une source de lumière semi-conductrice. Son cœur est une puce fabriquée à partir de matériaux InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée entre l'anode et la cathode, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent 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 (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le vert brillant. Le boîtier en résine époxy verte diffusée agit à la fois comme une couche protectrice et une lentille primaire, aidant à diffuser la lumière pour obtenir le large angle de vision de 130°.

13. Tendances technologiques

L'industrie des LED continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré et une plus grande fiabilité. Pour les LED de type indicateur comme la 523-2SUGD/S400-A6, les tendances incluent : -Miniaturisation :Développement d'empreintes de boîtier encore plus petites tout en maintenant ou en améliorant le flux lumineux. -Tolérance à la température plus élevée :Matériaux et conceptions permettant un fonctionnement stable dans des environnements de plus en plus sévères (par ex., applications automobiles sous capot). -Intégration :Incorporation de résistances de limitation de courant ou de diodes de protection intégrées dans le boîtier de la LED pour simplifier la conception du circuit et économiser de l'espace sur la carte. -Gamme de couleurs élargie :Les progrès dans les matériaux de phosphore et semi-conducteurs permettent des couleurs plus saturées et précises pour l'indication d'état et le rétroéclairage d'affichage.