Fiche technique de la lampe LED 583UYD/S530-A3 - 5,8mm ronde - 2,0V - 60mW - Jaune brillant - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La 583UYD/S530-A3 est une lampe LED jaune brillant de haute luminosité conçue pour le montage traversant. Ce composant utilise la technologie semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) pour produire une émission jaune vive avec une lentille en résine jaune diffusante. Cette série est conçue pour offrir des performances fiables dans un boîtier robuste, la rendant adaptée à diverses applications d'indication et de rétroéclairage où une couleur et une intensité constantes sont requises.

Les principaux avantages de cette LED incluent le choix de ses angles de vision, sa disponibilité en bande et bobine pour l'assemblage automatisé, et sa conformité aux principales normes environnementales et de sécurité, notamment RoHS, REACH UE, et les exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ses marchés cibles principaux incluent l'électronique grand public, les télécommunications et les périphériques informatiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Le composant est conçu pour fonctionner dans des limites électriques et thermiques strictes afin d'assurer une fiabilité à long terme. Les caractéristiques maximales absolues définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir.

• Courant direct continu (IF) :25 mA. C'est le courant continu maximum qui peut être appliqué en continu à la LED dans des conditions normales de fonctionnement.
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA. Cette valeur s'applique à un fonctionnement pulsé avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz, permettant de brèves périodes de luminosité plus élevée.
• Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension de polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Puissance dissipée (Pd) :60 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper, calculée comme Tension directe (VF) * Courant direct (IF).
• Température de fonctionnement (Topr) :-40 à +85 °C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Température de stockage (Tstg) :-40 à +100 °C.
• Température de soudure (Tsol) :260 °C pendant 5 secondes, définissant la tolérance du profil de soudure par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans une condition de test standard de Ta=25 °C et IF=20 mA, fournissant les données de performance de référence.

• Intensité lumineuse (Iv) :La valeur typique est de 20 mcd, avec un minimum de 10 mcd. Ceci quantifie la luminosité perçue de la lumière jaune émise. L'incertitude de mesure est de ±10%.
• Angle de vision (2θ1/2) :170 degrés (typique). Cet angle de vision très large indique une lentille hautement diffusante, rendant la LED adaptée aux applications nécessitant une visibilité depuis un large éventail de perspectives.
• Longueur d'onde de crête (λp) :591 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle l'intensité de rayonnement spectral est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λd) :589 nm (typique). La longueur d'onde unique qui décrit la couleur perçue de la LED, avec une incertitude de mesure de ±1,0 nm.
• Largeur de bande de rayonnement spectral (Δλ) :15 nm (typique). La largeur spectrale à la moitié de l'intensité maximale, indiquant la pureté de la couleur.
• Tension directe (VF) :S'étend de 1,7 V (min) à 2,4 V (max), avec une valeur typique de 2,0 V à 20 mA. L'incertitude de mesure est de ±0,1 V. Ce paramètre est crucial pour le calcul de la résistance de limitation de courant.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 10 μA à VR=5V, indiquant une bonne intégrité de la jonction.

3. Explication du système de classement (Binning)

Le produit utilise un système de classement pour catégoriser les LED en fonction de paramètres optiques et électriques clés, garantissant l'uniformité au sein d'une application. Les étiquettes sur l'emballage (CAT, HUE, REF) correspondent à ces classes.

• CAT (Classes d'intensité lumineuse) :Regroupe les LED en fonction de leur intensité lumineuse mesurée (Iv). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants avec une plage de luminosité spécifique.
• HUE (Classes de longueur d'onde dominante) :Catégorise les LED selon leur longueur d'onde dominante (λd), qui est directement corrélée à la teinte de jaune. Cela garantit l'uniformité de la couleur sur plusieurs indicateurs.
• REF (Classes de tension directe) :Trie les LED par leur chute de tension directe (VF). Des classes VF cohérentes peuvent simplifier la conception de l'alimentation et la régulation du courant.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques qui illustrent le comportement du composant dans différentes conditions.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, avec un pic à environ 591 nm (jaune) et une largeur de bande typique de 15 nm. La forme confirme l'utilisation de la technologie AlGaInP, connue pour son émission jaune et ambre efficace.

4.2 Diagramme de directivité

Le diagramme polaire illustre l'angle de vision de 170 degrés, montrant un diagramme d'émission de type Lambertien adouci par la résine diffusante, résultant en une lueur large et uniforme plutôt qu'un faisceau focalisé.

4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

La courbe démontre la relation exponentielle typique d'une diode. Au point de fonctionnement recommandé de 20 mA, la tension est typiquement de 2,0V. Cette courbe est essentielle pour concevoir le circuit de commande, notamment pour déterminer la valeur appropriée de la résistance de limitation de courant : R = (Valim - VF) / IF.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Ce graphique montre que la sortie lumineuse (intensité relative) augmente approximativement de manière linéaire avec le courant direct jusqu'au courant continu maximal nominal. Il souligne l'importance d'une commande de courant stable pour une luminosité constante.

4.5 Courbes de performance thermique

Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre que l'intensité lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. Cette déclassement thermique est une caractéristique fondamentale des LED, où des températures de jonction plus élevées réduisent l'efficacité de génération de photons. Une dissipation thermique appropriée ou un déclassement du courant est nécessaire dans les environnements à haute température.

Courant direct en fonction de la température ambiante :Cette courbe vise probablement à montrer la relation dans des conditions de tension ou de puissance constante, soulignant la nécessité d'une commande à courant constant pour compenser le coefficient de température négatif de la tension directe.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier radial rond standard de 5,8mm. Les dimensions clés incluent l'écartement des broches (environ 2,54mm ou 0,1"), le diamètre total et la hauteur. La hauteur de la collerette est spécifiée à moins de 1,5mm. Les broches sont en matériau soudable, et le corps est en résine époxy jaune diffusante. La cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord de la lentille ou par la broche la plus courte, bien qu'il convienne de consulter la fiche technique pour le marquage de polarité spécifique.

5.2 Conception des pastilles & Implantation sur PCB

Pour le montage sur PCB, les trous doivent être alignés avec précision sur le diamètre et l'écartement des broches (2,54mm). Une implantation de pastilles recommandée inclurait des anneaux suffisants pour une soudure fiable. La note souligne que la contrainte sur les broches pendant le montage peut dégrader la résine époxy et les performances de la LED.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation correcte est cruciale pour éviter d'endommager la résine époxy de la LED et la puce semi-conductrice.

6.1 Formage des broches

• La courbure doit se produire à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy.
• Le formage doit être effectué avant la soudure et à température ambiante.
• Évitez de solliciter le boîtier ; des trous de PCB mal alignés peuvent induire des contraintes nocives.

6.2 Conditions de stockage

• Recommandé : ≤ 30°C et ≤ 70% d'Humidité Relative.
• La durée de conservation après expédition est de 3 mois. 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 Paramètres de soudure

Soudure manuelle :Température de pointe du fer max 300°C (pour fer de 30W), temps de soudure max 3 secondes, maintenir une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.

Soudure à la vague/par immersion :Température de préchauffage max 100°C (60 sec max), température du bain de soudure max 260°C pendant 5 secondes, maintenir 3mm de distance entre le joint et le bulbe.

Notes critiques :N'appliquez pas de contrainte sur les broches pendant la soudure. Ne soudez pas plus d'une fois. Protégez la LED des chocs mécaniques pendant le refroidissement. Utilisez la température la plus basse possible pour le procédé. Suivez le profil de soudure recommandé qui inclut les phases de préchauffage, contact avec la vague laminaire et refroidissement contrôlé.

6.4 Nettoyage

Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤ 1 minute. N'utilisez pas le nettoyage par ultrasons sauf qualification préalable, car la cavitation peut endommager la structure interne ou les liaisons.

7. Gestion thermique et protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

7.1 Gestion de la chaleur

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (60mW), une conception thermique appropriée reste essentielle pour la longévité et la stabilité de la sortie lumineuse. Le courant doit être déclassé de manière appropriée à des températures ambiantes plus élevées, comme indiqué par la courbe de déclassement. Les concepteurs doivent s'assurer que la température ambiante dans l'application est contrôlée et considérer le chemin thermique des broches de la LED vers le PCB.

7.2 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)

La puce semi-conductrice AlGaInP est sensible aux décharges électrostatiques et aux surtensions. Les événements ESD peuvent provoquer une défaillance immédiate ou des dommages latents qui réduisent la fiabilité à long terme. Des contrôles ESD appropriés (postes de travail mis à la terre, bracelets, mousse conductrice) doivent être utilisés pendant la manipulation et l'assemblage. Pour cette raison, le composant est emballé dans des sacs anti-statiques avec des matériaux résistants à l'humidité.

8. Emballage et informations de commande

8.1 Spécification d'emballage

Le produit est disponible en vrac et en bande et bobine. Le flux d'emballage standard est :

1. Les LED sont placées dans des sacs anti-électrostatiques (200-500 pièces par sac).

2. Cinq sacs sont emballés dans un carton intérieur.

3. Dix cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur principal.

8.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes d'emballage incluent : CPN (Numéro de pièce client), P/N (Numéro de pièce fabricant : 583UYD/S530-A3), QTY (Quantité), CAT/HUE/REF (Codes de classement), et LOT No. (Numéro de lot de traçabilité).

9. Suggestions d'application et considérations de conception

9.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs d'état :Indicateurs de mise sous tension, veille, fonction active dans les téléviseurs, moniteurs, téléphones et ordinateurs.
• Rétroéclairage :Pour les légendes sur les interrupteurs, claviers ou panneaux où une lueur jaune douce et diffusante est souhaitée.
• Signalisation générale :Voyants d'avertissement, indicateurs d'attention dans les équipements grand public et industriels.

9.2 Considérations de conception

• Commande de courant :Utilisez toujours une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec la LED. Calculez la résistance en utilisant R = (Vs - Vf) / If, en considérant la Vf maximale de la fiche technique pour garantir que If ne dépasse pas les valeurs nominales.
• Angle de vision :L'angle de 170 degrés le rend idéal pour les indicateurs de face avant mais moins adapté aux applications à faisceau focalisé.
• Uniformité de couleur :Pour les réseaux multi-LED, spécifiez des classes HUE et CAT serrées pour garantir une apparence uniforme.
• Implantation sur PCB :Assurez-vous que les trous sont correctement espacés pour éviter les contraintes sur les broches. Prévoyez une surface de cuivre suffisante autour des broches pour la dissipation thermique si le fonctionnement se fait à haute température ambiante.

10. Comparaison et différenciation technique

La 583UYD/S530-A3 se différencie sur le marché par plusieurs caractéristiques clés. Comparée aux anciennes LED jaunes (utilisant par exemple de la lumière filtrée ou des matériaux moins efficaces), la puce AlGaInP offre une luminosité plus élevée et une pureté de couleur supérieure. Le large angle de vision de 170 degrés avec résine diffusante offre une émission plus agréable et douce comparée aux lentilles transparentes à angle étroit. Sa conformité aux normes environnementales modernes (RoHS, REACH, Sans Halogène) la rend adaptée aux marchés mondiaux avec des réglementations strictes. La disponibilité en bande et bobine prend en charge les processus d'assemblage automatisé à grand volume et rentables.

11. Questions fréquemment posées (FAQ)

11.1 Quel est le courant de fonctionnement recommandé ?

La condition de test standard est de 20 mA, ce qui est un point de fonctionnement sûr et typique bien en dessous du maximum absolu de 25 mA. Pour une longévité maximale, surtout dans des environnements à haute température, il est conseillé de fonctionner en dessous de 20 mA.

11.2 Comment identifier la cathode ?

Bien que non explicitement indiqué dans le texte fourni, la pratique standard pour ce type de boîtier est que la cathode est la broche la plus courte et/ou est indiquée par un méplat sur la lentille plastique ronde. Vérifiez toujours avec un échantillon physique ou le dessin du fabricant.

11.3 Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 5V ?

Oui, mais une résistance de limitation de courant en série est obligatoire. Par exemple, avec une Vf typique de 2,0V et un If souhaité de 20mA : R = (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ohms. Utilisez la Vf maximale (2,4V) pour calculer la valeur de résistance minimale sûre : R_min = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohms. Une résistance de 150 ohms est un choix approprié.

11.4 Pourquoi la luminosité diminue-t-elle avec le temps/la température ?

Les LED subissent une dépréciation du flux lumineux. Les températures de jonction élevées accélèrent ce processus en raison de l'augmentation de la génération de défauts dans le réseau cristallin du semi-conducteur. Assurer une gestion thermique appropriée et commander la LED en dessous de ses valeurs nominales maximales ralentit cette dégradation.

12. Étude de cas d'application pratique

Scénario : Conception d'un panneau multi-indicateurs pour un modem de bureau.Le panneau nécessite des lumières jaunes distinctes et diffusantes pour les états "Alimentation", "Internet" et "Wi-Fi". La 583UYD/S530-A3 est sélectionnée pour son large angle de vision, garantissant la visibilité depuis diverses positions du bureau, et sa couleur jaune brillant offre un bon contraste sur un cadre noir. Pour garantir une luminosité et une couleur uniformes sur les trois LED, le concepteur spécifie une plage de classement serrée pour CAT (Intensité lumineuse) et HUE (Longueur d'onde dominante) dans le bon de commande. Un circuit de commande simple est mis en œuvre en utilisant la ligne 3,3V du modem et des résistances de limitation de courant de 68 ohms par LED, résultant en un courant direct d'environ 19 mA ((3,3V - 2,0V)/68Ω ≈ 19,1 mA). L'implantation sur PCB place les trous des LED précisément à 2,54mm d'écart et inclut de petites zones de cuivre connectées aux broches de cathode pour aider à la dissipation thermique.

13. Introduction au principe technologique

La 583UYD/S530-A3 est basée sur le matériau semi-conducteur AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) cultivé sur un substrat. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde de la lumière émise - dans ce cas, le jaune (~589-591 nm). La résine époxy jaune diffusante sert plusieurs objectifs : elle agit comme une lentille pour façonner la sortie lumineuse, fournit une protection mécanique et environnementale pour la puce semi-conductrice délicate et les fils de liaison, et contient des phosphores ou des particules de diffusion pour diffuser la lumière et créer le large angle de vision uniforme.

14. Tendances et évolutions de l'industrie

L'industrie des LED continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée, une plus grande fiabilité et une miniaturisation. Bien que les LED traversantes comme la 583UYD restent vitales pour de nombreuses applications, en particulier lorsque la robustesse et la facilité d'assemblage manuel sont prioritaires, il existe une forte tendance du marché vers les boîtiers CMS (composants montés en surface, ex : 0603, 0805, 2835) pour l'assemblage automatisé sur PCB. Les futurs développements de la technologie AlGaInP pourraient se concentrer sur l'amélioration de l'efficacité lumineuse (lumens par watt) et de la stabilité des couleurs en fonction de la température et de la durée de vie. De plus, l'intégration de l'électronique de commande et des fonctionnalités intelligentes directement dans les boîtiers LED est une tendance en cours, bien que pour les lampes témoins simples comme celle-ci, l'approche par composants discrets offre un rapport coût-efficacité et une flexibilité de conception.