Fiche technique de la lampe LED 383-2UYC/S530-A3 - Jaune brillant - 20mA - 2.0V Typ. - 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 rendement lumineux supérieur. Le dispositif utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une lumière jaune brillante. Il est conçu pour la fiabilité et la robustesse, le rendant adapté à diverses applications d'affichage électronique et d'indicateur.

1.1 Avantages principaux et marché cible

L'avantage principal de cette série de LED est son intensité lumineuse élevée, avec des valeurs typiques atteignant 4263 mcd à un courant direct standard de 20mA. Cela la rend idéale pour les applications où la visibilité et la luminosité sont critiques. Le produit est conforme aux principales réglementations environnementales, notamment RoHS, REACH de l'UE, et est fabriqué sans halogène. Il est disponible en emballage bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés, supportant la fabrication en grande série. Les marchés cibles incluent principalement l'électronique grand public et les périphériques informatiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une analyse objective et détaillée des principaux paramètres techniques de la LED, tels que définis dans les tableaux des Valeurs Maximales Absolues et des Caractéristiques Électro-Optiques.

2.1 Valeurs Maximales Absolues

Le dispositif est conçu pour un courant direct continu (I_F) de 25 mA, avec un courant direct de crête (I_FP) de 60 mA autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1kHz). La tension inverse maximale (V_R) est de 5V. La puissance dissipée (P_d) nominale est de 60 mW. La plage de température de fonctionnement est spécifiée de -40°C à +85°C, avec une plage de température de stockage (T_stg) légèrement plus large de -40°C à +100°C. La tolérance de température de soudure est de 260°C pendant 5 secondes, ce qui est standard pour les procédés de refusion sans plomb.

2.2 Caractéristiques Électro-Optiques

Dans des conditions de test standard (T_a=25°C, I_F=20mA), le dispositif présente une intensité lumineuse (I_v) avec un minimum de 2713 mcd et une valeur typique de 4263 mcd. L'angle de vision (2θ_1/2) est un étroit 6 degrés, typique pour une émission de lumière focalisée à haute intensité. La longueur d'onde de crête (λ_p) est de 591 nm, et la longueur d'onde dominante (λ_d) est de 589 nm, plaçant fermement la sortie dans le spectre du jaune brillant. La largeur de bande du spectre de rayonnement (Δλ) est de 15 nm. La tension directe (V_F) varie de 1,7V à 2,4V, avec une valeur typique de 2,0V. Le courant inverse (I_R) est au maximum de 10 μA à V_R=5V.

2.3 Caractéristiques Thermiques

Bien que non explicitement défini dans un tableau séparé, la gestion thermique est critique. La puissance dissipée nominale de 60 mW et la plage de température de fonctionnement définissent les limites thermiques. Un dissipateur thermique approprié ou une déclassification du courant à des températures ambiantes élevées est essentiel pour la fiabilité à long terme, comme indiqué dans les notes d'application.

3. Explication du système de classement (Binning)

La fiche technique fait référence à un système de classement pour les paramètres clés, indiqué par des codes sur l'étiquette d'emballage (CAT, HUE, REF). Ce système permet aux fabricants de sélectionner des LED avec des caractéristiques étroitement contrôlées pour une performance cohérente dans leurs applications.

• CAT (Classement de l'Intensité Lumineuse) :Regroupe les LED en fonction de leur rendement lumineux mesuré (par exemple, un minimum de 2713 mcd définit probablement une classe).
• HUE (Classement de la Longueur d'Onde Dominante) :Trie les LED selon leur longueur d'onde dominante (λ_d), assurant la cohérence de la couleur.
• REF (Classement de la Tension Directe) :Classe les LED par leur chute de tension directe (V_F), ce qui est important pour la conception du circuit et les considérations d'alimentation.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes typiques des caractéristiques électro-optiques fournissent des informations visuelles sur le comportement du dispositif dans différentes conditions.

4.1 Intensité Relative vs. Longueur d'Onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, avec un pic à environ 591 nm (jaune) et une largeur de bande définie, confirmant la nature monochromatique de la lumière émise.

4.2 Diagramme de Directivité

Le tracé de directivité illustre l'angle de vision étroit de 6 degrés, montrant comment l'intensité lumineuse diminue rapidement en dehors du faisceau central.

4.3 Courant Direct vs. Tension Directe (Courbe I-V)

Cette courbe fondamentale montre la relation exponentielle entre le courant et la tension pour une diode. La V_Ftypique de 2,0V à 20mA est un paramètre de conception clé pour le circuit de commande.

4.4 Intensité Relative vs. Courant Direct

Cette courbe démontre que le rendement lumineux (intensité relative) augmente avec le courant direct. Cependant, un fonctionnement au-delà des valeurs maximales absolues réduira la durée de vie et la fiabilité.

4.5 Intensité Relative vs. Température Ambiante & Courant Direct vs. Température Ambiante

Ces courbes sont cruciales pour la conception thermique. Elles montrent que le rendement lumineux diminue lorsque la température ambiante augmente. Inversement, pour une tension fixe, le courant direct diminue également avec l'augmentation de la température en raison des changements dans les propriétés du semi-conducteur. Cela souligne la nécessité d'une gestion thermique et d'une éventuelle déclassification du courant dans les environnements à haute température.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier standard de type lampe. Le dessin dimensionnel fournit les mesures critiques pour la conception de l'empreinte PCB et l'intégration mécanique. Les notes clés spécifient que toutes les dimensions sont en millimètres, la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm, et la tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire. Les concepteurs doivent respecter ces dimensions pour assurer un ajustement et une soudure corrects.

5.2 Identification de la polarité

La polarité est généralement indiquée par la longueur des broches (la broche la plus longue est l'anode) ou par un méplat sur la collerette du boîtier. Le dessin dimensionnel de la fiche technique doit être consulté pour le marquage spécifique utilisé sur ce composant.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour éviter les dommages. Les directives clés incluent :

• Formage des broches :Doit être effectué avant la soudure, à au moins 3mm de l'ampoule en époxy. Évitez les contraintes sur le boîtier.
• Stockage :Stocker à ≤30°C et ≤70% HR. Pour un stockage à long terme (>3 mois), utilisez un conteneur scellé purgé à l'azote avec un dessiccant.
• Soudure :
  • Maintenir une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
  • Soudure manuelle :Pointe du fer ≤300°C (30W max), temps ≤3 secondes.
  • Soudure à la vague/par immersion :Préchauffage ≤100°C (≤60 sec), bain de soudure ≤260°C pendant ≤5 secondes.
  • Évitez les cycles de soudure multiples et les contraintes mécaniques pendant/après la soudure jusqu'à ce que le dispositif refroidisse.
• Nettoyage :Utilisez de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute si nécessaire. Évitez le nettoyage par ultrasons sauf pré-qualification.

7. Informations d'emballage et de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des sacs anti-statiques, placés dans des cartons intérieurs, qui sont ensuite emballés dans des cartons extérieurs. La quantité d'emballage standard est de 200 à 500 pièces par sac, 6 sacs par carton intérieur et 10 cartons intérieurs par carton maître (extérieur).

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage comprend des codes pour la traçabilité et le classement : CPN (Numéro de pièce client), P/N (Numéro de pièce), QTY (Quantité), CAT (Classe d'intensité lumineuse), HUE (Classe de longueur d'onde dominante), REF (Classe de tension directe) et LOT No. (Numéro de lot).

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

En raison de sa haute luminosité et de son faisceau focalisé, cette LED est bien adaptée pour : le rétroéclairage des téléviseurs et moniteurs, les indicateurs d'état dans les téléphones et ordinateurs, les indicateurs de panneau, et autres applications nécessitant un signal jaune brillant et visible.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter I_Fà la valeur souhaitée (par exemple, 20mA pour une luminosité typique).
• Gestion thermique :Considérez la disposition du PCB pour la dissipation thermique, surtout si vous fonctionnez près des valeurs maximales ou à des températures ambiantes élevées. Reportez-vous aux directives de déclassification.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Mettez en œuvre les précautions ESD standard pendant la manipulation et l'assemblage, car les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques.
• Conception optique :L'angle de vision étroit peut nécessiter des lentilles ou des diffuseurs si une zone d'éclairage plus large est nécessaire.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED indicatrices standard, le principal différentiateur de ce dispositif est son intensité lumineuse très élevée (4263 mcd typ.) à partir d'un boîtier lampe standard. L'utilisation de la technologie AlGaInP offre une haute efficacité dans le spectre jaune/orange/rouge. Sa conformité aux normes environnementales modernes (RoHS, REACH, Sans Halogène) est une attente de base mais reste une caractéristique clé pour les marchés réglementés. L'angle de vision étroit offre une intensité axiale élevée, ce qui est un avantage pour les applications de lumière dirigée mais une limitation là où une émission à grand angle est requise.

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

Q : Puis-je piloter cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?

R : La Valeur Maximale Absolue pour le courant direct continu est de 25 mA. Fonctionner à 30mA dépasse cette valeur, ce qui réduira considérablement la fiabilité et la durée de vie, et peut provoquer une défaillance immédiate. Fonctionnez toujours dans les limites spécifiées.

Q : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser pour une alimentation de 5V ?

R : En utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alim- V_F) / I_F. Avec V_alim=5V, V_F=2,0V (typique), et I_F=20mA (0,02A), R = (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. Choisissez une valeur de résistance standard proche de celle-ci (par exemple, 150Ω ou 160Ω) et assurez-vous que sa puissance nominale est suffisante (P = I²R = 0,06W, donc une résistance de 1/8W ou 1/4W convient).

Q : Pourquoi le rendement lumineux diminue-t-il lorsque la LED chauffe ?

R : C'est une caractéristique fondamentale des LED à semi-conducteurs. Lorsque la température augmente, l'efficacité quantique interne diminue et la recombinaison non radiative augmente, ce qui entraîne un rendement lumineux plus faible pour le même courant de commande. Ceci est montré dans la courbe "Intensité Relative vs. Température Ambiante".

11. Cas pratique d'application

Scénario : Conception d'un indicateur d'état à haute visibilité pour un équipement industriel.Un ingénieur a besoin d'une LED jaune qui peut être clairement vue dans un environnement d'usine bien éclairé. Il sélectionne cette LED pour sa haute intensité (4263 mcd). Il conçoit un PCB avec une empreinte correspondant aux dimensions du boîtier. Il utilise un pilote à courant constant réglé à 20mA pour assurer une luminosité et une longévité constantes. Il monte la LED derrière une petite fenêtre transparente sur le panneau de l'équipement. L'angle de vision étroit de 6 degrés est parfait pour cette application d'indicateur dirigé. Il suit le profil de soudure à la vague recommandé pendant l'assemblage et s'assure que les conditions de stockage sont respectées avant utilisation. Le résultat est un indicateur d'état robuste, fiable et très visible.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une diode à semi-conducteur. Le matériau de la puce est l'AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium), qui est un semi-conducteur à bande interdite directe. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région active. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). 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 brillant (~589-591 nm). La lentille en résine époxy sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le faisceau lumineux de sortie (résultant en l'angle de vision de 6 degrés) et à améliorer l'extraction de la lumière de la puce.

13. Tendances technologiques

L'industrie des LED continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un meilleur rendu des couleurs et une plus grande fiabilité. Bien que ce dispositif utilise la technologie AlGaInP établie, les tendances du marché au sens large incluent le développement de LED blanches à conversion de phosphore plus efficaces et de micro-LED pour les applications d'affichage. Pour les LED monochromatiques comme celle-ci, le développement en cours se concentre sur la poussée des limites d'efficacité, l'amélioration des performances à haute température et la possibilité d'un classement encore plus serré pour la cohérence de la couleur et du flux dans les applications exigeantes. L'accent mis sur la conformité environnementale (Sans Halogène, REACH) est également une tendance persistante motivée par les réglementations mondiales.