Fiche technique de la lampe LED 7343/Y5C2-ASVB/X/MS - Boîtier T-1 3/4 - 2.2V - 50mA - Jaune brillant - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED à haute luminosité conçue pour des applications nécessitant un flux lumineux supérieur. Le dispositif utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une lumière jaune brillante. Il est logé dans un boîtier rond T-1 3/4 populaire, offrant un équilibre entre performance et un facteur de forme familier pour faciliter l'intégration dans les conceptions existantes.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette série de LED incluent son intensité lumineuse élevée, sa construction robuste et fiable, et sa disponibilité sous différents angles de vision. La résine époxy est résistante aux UV, améliorant les performances à long terme en environnement extérieur. Le produit est conforme aux réglementations environnementales en vigueur. Il est fourni en bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés. Les applications cibles concernent principalement la signalisation à haute visibilité, y compris les panneaux graphiques couleur, les tableaux d'affichage, les panneaux à messages variables (PMV) et la publicité extérieure commerciale, où la clarté et la luminosité sont primordiales.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Une analyse complète des limites opérationnelles et des performances du dispositif dans des conditions standard.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti. Les paramètres clés incluent une tension inverse maximale (V_R) de 5V, un courant direct continu (I_F) de 50mA, et un courant direct de crête (I_FP) de 160mA en conditions pulsées (cycle de service 1/10 @1kHz). La dissipation de puissance maximale (P_d) est de 115mW. Le dispositif est conçu pour une plage de température de fonctionnement (T_opr) de -40°C à +85°C et une plage de température de stockage (T_stg) de -40°C à +100°C. Il dispose d'une protection contre les décharges électrostatiques (ESD) de 2000V (Modèle du corps humain). La température maximale de soudure est de 260°C pendant 5 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces caractéristiques sont mesurées à un courant direct de 20mA et une température ambiante de 25°C, représentant des conditions de fonctionnement typiques. L'intensité lumineuse (I_v) a une valeur typique de 9000 mcd, avec un minimum de 5650 mcd et un maximum de 14250 mcd, indiquant un dispositif à haute luminosité. L'angle de vision (2θ_1/2) est typiquement de 23 degrés, fournissant un faisceau focalisé. La longueur d'onde de crête (λ_p) est de 591 nm, et la longueur d'onde dominante (λ_d) est typiquement de 589 nm, définissant la couleur jaune brillant. La largeur de bande spectrale (Δλ) est de 15 nm. La tension directe (V_F) est typiquement de 2.2V, avec une plage de 1.8V à 2.6V. Le courant inverse (I_R) est au maximum de 10 µA sous une polarisation inverse de 5V.

3. Explication du système de classement

Les dispositifs sont triés en classes (bins) en fonction de paramètres de performance clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production et permettre un appariement précis dans la conception.

3.1 Classement par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est catégorisée en quatre classes : S (5650-7150 mcd), T (7150-9000 mcd), U (9000-11250 mcd) et V (11250-14250 mcd). La tolérance pour l'intensité lumineuse est de ±10%. Les concepteurs doivent tenir compte de cette plage lors du calcul des courants d'alimentation requis ou du nombre de LED pour un niveau de luminosité cible.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante, qui correspond à la couleur perçue, est classée en deux groupes : Classe 1 (586-590 nm) et Classe 2 (590-594 nm). La tolérance est de ±1 nm. Ce contrôle strict est crucial pour les applications où l'uniformité de couleur entre plusieurs LED est importante, comme dans les affichages couleur complets ou la signalétique.

3.3 Classement par tension directe

La tension directe est divisée en quatre classes : 1 (1.8-2.0V), 2 (2.0-2.2V), 3 (2.2-2.4V) et 4 (2.4-2.6V), avec une tolérance de ±0.1V. La connaissance de la classe de tension est essentielle pour concevoir des circuits de limitation de courant efficaces, en particulier lors de l'alimentation de plusieurs LED en série, afin d'assurer une distribution de courant uniforme et d'éviter l'emballement thermique.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu du comportement du dispositif dans différentes conditions.

4.1 Distribution spectrale et directivité

La courbe Intensité relative en fonction de la Longueur d'onde montre un pic d'émission étroit centré autour de 591 nm, confirmant la sortie monochromatique jaune. La courbe de Directivité illustre le diagramme de rayonnement spatial, l'angle de vision de 23 degrés correspondant aux points de demi-intensité. Ce diagramme est important pour la conception optique afin d'obtenir les profils d'éclairage souhaités.

4.2 Relation Courant-Tension (I-V)

La courbe Courant direct en fonction de la Tension directe est non linéaire, typique d'une diode. Elle montre l'augmentation exponentielle du courant après que le seuil de tension directe est dépassé. Cette courbe est critique pour sélectionner le circuit d'alimentation approprié (courant constant vs. tension constante).

4.3 Dépendance à la température

La courbe Intensité relative en fonction de la Température ambiante démontre le coefficient de température négatif de la sortie lumineuse ; l'intensité diminue lorsque la température ambiante augmente. Inversement, la courbe Courant direct en fonction de la Température ambiante (à tension constante) montre que le courant augmente avec la température, ce qui peut conduire à un emballement thermique s'il n'est pas correctement géré avec un pilote à courant constant. Ces courbes soulignent l'importance de la gestion thermique dans la conception du système.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif est conforme aux dimensions standard du boîtier rond de LED T-1 3/4. Les mesures critiques incluent l'espacement des broches, le diamètre du corps et la hauteur totale. Une note spécifie que la saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1.5mm. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de 0.25mm sauf indication contraire. Les données dimensionnelles précises sont essentielles pour la conception de l'empreinte PCB et pour assurer un ajustement correct dans les boîtiers mécaniques.

5.2 Identification de la polarité et montage

La cathode est généralement indiquée par un méplat sur la lentille de la LED ou une broche plus courte. La fiche technique souligne que lors du montage, les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter d'induire des contraintes mécaniques, ce qui peut dégrader la résine époxy et les performances de la LED.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Précautions pour le formage des broches

Si les broches doivent être pliées, cela doit être fait à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy pour éviter les contraintes sur la puce interne et les fils de liaison. Le formage des broches doit être effectué avant la soudure et à température ambiante. Couper les broches à haute température peut provoquer une défaillance.

6.2 Paramètres de soudure

Pour la soudure manuelle, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 300°C (pour un fer de 30W maximum), et le temps de soudure doit être de 3 secondes ou moins. Pour la soudure par immersion, la température recommandée du bain est de 260°C maximum pendant 5 secondes maximum, avec un préchauffage jusqu'à 100°C pendant 60 secondes maximum. Dans les deux cas, le joint de soudure doit être à au moins 3mm de l'ampoule en époxy. Le graphique du profil de soudure suggère un cycle contrôlé de montée en température, de maintien, de refusion et de refroidissement pour minimiser le choc thermique. La soudure par immersion ou manuelle ne doit pas être effectuée plus d'une fois. Aucune contrainte ne doit être appliquée sur les broches pendant que la LED est à haute température.

6.3 Conditions de stockage

Les LED doivent être stockées à 30°C ou moins et à 70% d'humidité relative ou moins. La durée de stockage recommandée après expédition est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à un an), elles doivent être conservées dans un récipient scellé avec une atmosphère d'azote et un matériau absorbant l'humidité. Les transitions rapides de température dans des environnements à forte humidité doivent être évitées pour empêcher la condensation.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des sacs antistatiques pour les protéger contre l'ESD. Ces sacs sont placés dans des cartons intérieurs, qui sont ensuite emballés dans des cartons extérieurs. La quantité d'emballage est flexible : un minimum de 200 à un maximum de 500 pièces par sac, 5 sacs par carton intérieur, et 10 cartons intérieurs par carton extérieur.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage comprend plusieurs codes : CPN (Numéro de produit du client), P/N (Numéro de produit), QTY (Quantité emballée), CAT (Classes d'intensité lumineuse et de tension directe), HUE (Classe de longueur d'onde dominante), REF (Référence) et LOT No (Numéro de lot pour la traçabilité).

7.3 Règle de numérotation du modèle

Le numéro de pièce 7343/Y5C2-ASVB/X/MS suit une structure spécifique. "7343" désigne probablement la série ou le type de boîtier. "Y5" indique la couleur (Jaune) et la classe d'intensité lumineuse. "C2" peut faire référence à l'angle de vision ou à d'autres caractéristiques optiques. Le segment "ASVB" pourrait spécifier la technologie de puce ou d'autres fonctionnalités. Le "X" est un espace réservé pour des options spécifiques (comme la présence d'un butoir), et "MS" peut indiquer le style de conditionnement (par exemple, bande et bobine).

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéalement adaptée aux applications à forte lumière ambiante ou à longue distance de vision en raison de sa haute intensité lumineuse. Les utilisations principales incluent les panneaux à messages variables couleur ou monochromes sur autoroutes, les panneaux publicitaires, les affichages d'information intérieurs/extérieurs et les tableaux d'indicateurs d'état où un signal jaune distinct est requis.

8.2 Considérations de conception

Sélection du pilote :Utilisez toujours un pilote à courant constant pour assurer une sortie lumineuse stable et éviter l'emballement thermique, car la tension directe a un coefficient de température négatif. Le pilote doit être conçu pour le courant direct maximal (50mA continu).
Gestion thermique :Malgré la faible dissipation de puissance (115mW max), une disposition PCB appropriée avec une surface de cuivre adéquate pour le dissipateur thermique est recommandée, en particulier lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou à l'extrémité supérieure de la plage de courant, pour maintenir l'intensité lumineuse et la longévité.
Conception optique :L'angle de vision de 23 degrés produit un faisceau relativement focalisé. Pour un éclairage plus large, des optiques secondaires (lentilles ou diffuseurs) peuvent être nécessaires. L'époxy résistant aux UV permet une utilisation extérieure fiable sans jaunissement significatif de la lentille.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED jaunes standard, le principal différentiateur de ce dispositif est sa très haute intensité lumineuse (jusqu'à 14250 mcd @ 20mA), obtenue grâce à la technologie de puce AlGaInP avancée et à une conception de boîtier optimisée. La disponibilité d'un classement serré pour l'intensité, la longueur d'onde et la tension permet une uniformité de couleur et de luminosité supérieure dans les applications en réseau par rapport aux produits non classés ou faiblement classés. Le boîtier T-1 3/4 offre un format mécanique éprouvé et fiable avec de bonnes caractéristiques de dissipation thermique par rapport aux boîtiers CMS plus petits, le rendant robuste pour les environnements exigeants.

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

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 3.3V et une résistance ?
A : Oui, mais un calcul minutieux est nécessaire. Avec un V_Ftypique de 2.2V, une résistance série chuterait 1.1V. Pour atteindre 20mA, la valeur de la résistance serait R = V/I = 1.1V / 0.02A = 55Ω. Cependant, vous devez considérer la classe de tension (1.8V à 2.6V). Pour une LED à 2.6V, la résistance ne chute que 0.7V, résultant en un courant de 0.7V / 55Ω ≈ 12.7mA, réduisant la luminosité. Un pilote à courant constant est plus fiable.

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
A : La longueur d'onde de crête (λ_p) est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale (591 nm ici). 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 (typiquement 589 nm ici). La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Comment l'angle de vision affecte-t-il ma conception ?
A : Un angle de vision de 23 degrés (largeur à mi-hauteur) signifie que la lumière est concentrée dans un cône relativement étroit. Pour un panneau destiné à être vu sous un angle large, vous devrez peut-être espacer les LED plus près les unes des autres ou utiliser un diffuseur pour créer une apparence plus uniforme. Pour une application à longue portée, ce faisceau focalisé est avantageux.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un feu de signalisation d'avertissement à haute visibilité.
Un concepteur a besoin d'un feu clignotant jaune pour un véhicule de chantier. Il sélectionne cette LED pour sa haute intensité et son boîtier robuste. Il conçoit un PCB avec une résistance de limitation de courant de 55Ω par LED, alimenté par le système 12V du véhicule. Pour obtenir la luminosité nécessaire sur toutes les classes de tension, il utilise un circuit PWM pour piloter la LED à un courant moyen de 20mA. La LED est montée dans un réflecteur pour collimater davantage le faisceau de 23 degrés pour une visibilité à longue distance maximale. L'époxy résistant aux UV garantit que la lentille ne se dégrade pas sous une exposition prolongée au soleil. Les recommandations de stockage et de soudure sont suivies pendant l'assemblage pour garantir la fiabilité dans l'environnement véhiculaire rude avec de grandes variations de température.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est une source de lumière semi-conductrice basée sur une puce AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, le jaune (~589 nm). La haute luminosité est obtenue grâce à une efficacité quantique interne élevée et une extraction de lumière efficace de la puce et du boîtier. La lentille en époxy sert à protéger la puce, à façonner le faisceau (angle de vision de 23 degrés) et à améliorer la sortie lumineuse.

13. Tendances technologiques

La tendance de la technologie LED pour la signalétique et les applications à haute luminosité continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure uniformité des couleurs grâce à un classement plus serré et une fiabilité accrue. Bien que ce dispositif utilise un boîtier traversant éprouvé, l'industrie évolue largement vers les boîtiers CMS (Dispositif à Montage en Surface) pour l'assemblage automatisé et une densité plus élevée. Cependant, les boîtiers traversants comme le T-1 3/4 restent pertinents pour les applications nécessitant des performances thermiques supérieures, une robustesse mécanique ou un remplacement facile sur le terrain. Les progrès dans les matériaux semi-conducteurs à conversion de phosphore et à couleur directe pourraient offrir des voies alternatives pour des couleurs spécifiques avec potentiellement une efficacité plus élevée ou des caractéristiques spectrales différentes à l'avenir.