Fiche technique LED verte PLCC-3 - Boîtier 3.2x2.8x1.9mm - Tension 2.75-3.65V - Puissance 110mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED verte haute performance dans un boîtier monté en surface PLCC-3. Le composant est conçu pour des applications nécessitant des indicateurs fiables et des solutions de rétroéclairage efficaces. Ses principaux avantages découlent de la combinaison d'un flux lumineux élevé, d'un large angle de vision facilité par une conception intégrée d'inter-réflecteur, et d'une construction robuste adaptée aux processus d'assemblage automatisés.

Les marchés cibles principaux incluent l'électronique grand public, les équipements de bureau et les panneaux de contrôle industriel où une signalisation visuelle claire et un rétroéclairage compact pour écrans LCD, interrupteurs et symboles sont requis. La faible consommation de courant en fait également un choix idéal pour les appareils portatifs alimentés par batterie.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques absolues maximales

Les limites opérationnelles du composant sont définies pour garantir une fiabilité à long terme. La tension inverse maximale est de 5V, au-delà de laquelle la jonction semi-conductrice peut être endommagée. Le courant direct continu nominal est de 30mA, avec une capacité de courant direct crête de 100mA pour un fonctionnement en impulsions (rapport cyclique 1/10 à 1kHz). La dissipation de puissance maximale est de 110mW à une température ambiante (T_A) de 25°C. Le composant peut résister à une décharge électrostatique (ESD) de 150V (modèle du corps humain). La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, et les conditions de stockage vont de -40°C à +90°C.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à un courant de test standard de 30mA. L'intensité lumineuse (I_v) a une plage typique de 715mcd à 1800mcd, classée en catégories. L'angle de vision (2θ_1/2) est large de 120 degrés, offrant une visibilité étendue. La longueur d'onde dominante (λ_d) définit la couleur verte et varie de 520nm à 535nm. La tension directe (V_F) se situe typiquement entre 2,75V et 3,65V au courant de test. Les tolérances sont spécifiées à ±10% pour l'intensité lumineuse, ±1nm pour la longueur d'onde dominante et ±0,1V pour la tension directe.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir l'uniformité de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en catégories (bins) basées sur des paramètres clés.

3.1 Classement par longueur d'onde dominante

La couleur verte est catégorisée en trois classes : Code X (520-525nm), Y (525-530nm) et Z (530-535nm). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec une teinte de verte spécifique pour leur application.

3.2 Classement par intensité lumineuse

La luminosité est triée en quatre classes : V1 (715-900mcd), V2 (900-1120mcd), W1 (1120-1420mcd) et W2 (1420-1800mcd). Cela permet une sélection basée sur le niveau de luminosité requis.

3.3 Classement par tension directe

La tension de fonctionnement est regroupée en trois classes : E5 (2,75-3,05V), 6 (3,05-3,35V) et 7 (3,35-3,65V). Ceci est crucial pour concevoir des circuits d'alimentation en courant stables, en particulier lorsque plusieurs LED sont connectées en série.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, leurs implications sont critiques. La courbe typique courant direct vs tension directe (I-V) montre la relation exponentielle, soulignant la nécessité de résistances limitant le courant. La courbe intensité lumineuse vs courant direct montre comment la sortie augmente avec le courant, jusqu'à la valeur maximale nominale. La courbe de distribution spectrale confirme les longueurs d'onde de crête et dominante, définissant la pureté de la couleur verte. Comprendre ces courbes est essentiel pour optimiser les conditions de pilotage et prédire les performances dans différents scénarios opérationnels.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier PLCC-3 a des dimensions nominales de 3,2mm de longueur, 2,8mm de largeur et 1,9mm de hauteur. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,1mm. Le boîtier présente un corps blanc et une lentille transparente incolore.

5.2 Identification de la polarité et empreinte de soudure

La cathode est généralement marquée. Une empreinte de pastille de soudure recommandée est fournie pour assurer une soudure correcte, une stabilité mécanique et une dissipation thermique pendant les processus de refusion. Respecter cette empreinte est vital pour le rendement de fabrication et la fiabilité.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

Le composant est adapté aux processus de soudure par refusion et par vague. Pour la soudure par refusion, la température de crête maximale ne doit pas dépasser 260°C pendant une durée de 10 secondes. Pour la soudure manuelle, la température de la pointe du fer doit être limitée à 350°C pendant un maximum de 3 secondes par broche. Ces limites préviennent les dommages thermiques au boîtier plastique ainsi qu'à la puce interne et aux liaisons par fils.

7. Conditionnement et informations de commande

Les LED sont fournies sur bande porteuse de 8mm, enroulées sur des bobines. Chaque bobine contient 2000 pièces. Le conditionnement inclut des mesures résistantes à l'humidité : la bobine est placée dans un sac étanche à l'humidité en aluminium avec un dessiccant, et une carte indicateur d'humidité est incluse. L'étiquette du produit explique les codes de classement pour l'intensité lumineuse (CAT), la longueur d'onde dominante (HUE) et la tension directe (REF).

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéale pour les indicateurs d'état et le rétroéclairage dans les équipements audio/vidéo, les appareils ménagers et les machines de bureau. Son large angle de vision et son couplage lumineux efficace la rendent particulièrement adaptée à une utilisation avec des guides de lumière pour diriger la lumière vers des emplacements spécifiques du panneau. Elle est également utilisée pour le rétroéclairage plat des écrans LCD, des interrupteurs à membrane et des symboles éclairés.

8.2 Considérations de conception critiques

La limitation de courant est obligatoire :Une résistance série externe doit toujours être utilisée pour limiter le courant direct. La caractéristique I-V exponentielle de la LED signifie qu'une faible augmentation de tension peut provoquer une augmentation importante et destructrice du courant. La valeur de la résistance doit être calculée en fonction de la tension d'alimentation, de la tension directe de la LED (en tenant compte de la classe et des effets de température) et du courant de fonctionnement souhaité (ne pas dépasser 30mA en continu).

Gestion thermique :Bien que le boîtier puisse dissiper 110mW, un fonctionnement à des températures ambiantes élevées ou au courant maximal augmentera la température de jonction, ce qui peut réduire le flux lumineux et la durée de vie. Une surface de cuivre de PCB adéquate autour des pastilles peut aider à l'évacuation de la chaleur.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparé à des boîtiers LED plus simples, le principal différentiateur de ce composant PLCC-3 est l'inter-réflecteur intégré. Cette fonctionnalité capture et redirige la lumière émise latéralement vers le haut, améliorant significativement l'angle de vision et l'efficacité du flux lumineux total depuis la surface supérieure. Cela le rend supérieur aux LED à puce basiques pour les applications nécessitant une visibilité grand angle ou lorsqu'il est couplé à des guides de lumière. Le boîtier est également plus robuste et plus facile à manipuler pour les machines de placement automatique que les boîtiers à deux broches.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je alimenter cette LED directement depuis une alimentation 5V ?

R : Non. Vous devez utiliser une résistance limitant le courant. Par exemple, avec une alimentation de 5V, une V_Fde LED de 3,0V (typique), et un I_Fsouhaité de 20mA, la valeur de la résistance serait R = (5V - 3,0V) / 0,020A = 100Ω. La puissance nominale de la résistance doit être d'au moins I²R = (0,02)²* 100 = 0,04W, donc une résistance de 1/8W ou 1/4W convient.

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

R : La longueur d'onde de crête (λ_P) est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale. La longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Comment interpréter les codes de classement sur l'étiquette ?

R : Les codes sur l'étiquette (par exemple, du Guide de sélection du composant) indiquent la classe de performance spécifique pour ce lot de LED. "CAT" fait référence à la classe d'intensité lumineuse (ex. : W2), "HUE" à la classe de longueur d'onde dominante (ex. : Y), et "REF" à la classe de tension directe (ex. : 6). Cela permet une sélection et un appariement précis en production.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Rétroéclairage d'un panneau à interrupteurs à membrane.Un concepteur doit éclairer uniformément quatre symboles sur un panneau de contrôle en utilisant une seule LED en raison de contraintes d'espace. Il sélectionne cette LED verte PLCC-3 pour sa haute luminosité et son large angle de vision. Un guide de lumière en acrylique sur mesure est conçu avec quatre branches pour canaliser la lumière de la LED montée au centre vers chaque symbole. Le large angle de vision de 120 degrés de la LED assure un couplage efficace de la lumière dans l'entrée du guide de lumière. La LED est pilotée à 25mA via une résistance limitant le courant depuis une ligne de 3,3V d'un microcontrôleur. La classe d'intensité lumineuse choisie (W1) fournit une luminosité suffisante même après les pertes dans le guide de lumière. La couleur uniforme de la classe de longueur d'onde (Y) garantit que les quatre symboles ont la même teinte de vert.

12. Principe de fonctionnement

Il s'agit d'une diode électroluminescente à semi-conducteur. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la jonction est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la puce InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium). Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons, produisant de la lumière. La composition spécifique des matériaux semi-conducteurs détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, le vert. Le boîtier plastique sert à protéger la puce, à fournir une lentille primaire pour façonner le faisceau lumineux, et à incorporer des surfaces réfléchissantes pour améliorer l'efficacité.

13. Tendances de l'industrie

Le marché des LED SMD comme le PLCC-3 continue d'évoluer. Les tendances générales incluent la recherche d'une efficacité lumineuse encore plus élevée (plus de flux lumineux par watt d'entrée électrique), ce qui améliore l'efficacité énergétique. Il y a également un accent sur l'amélioration de la cohérence et de la stabilité des couleurs en fonction de la température et de la durée de vie. De plus, les avancées en technologie de boîtier visent à rendre les composants encore plus petits tout en maintenant ou en améliorant les performances optiques et la fiabilité, répondant à la miniaturisation des appareils électroniques. Les principes de large angle de vision et d'extraction de lumière efficace, comme on le voit dans la conception à inter-réflecteur de ce composant, restent au cœur de ces développements.