Fiche technique de la lampe à réseau de DEL A203B/UY/S530-A3 - Jaune diffusé - 20mA - 2.0V - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

L'A203B/UY/S530-A3 est une lampe à réseau de DEL basse consommation et haute efficacité, conçue principalement pour servir d'indicateur d'état ou de fonction dans les instruments et équipements électroniques. Sa philosophie de conception centrale repose sur la fourniture d'un retour visuel fiable avec une consommation d'énergie minimale et une flexibilité de conception maximale pour les ingénieurs.

Le produit est construit sous forme de réseau, combinant plusieurs lampes DEL individuelles dans un seul support plastique. Cette approche intégrée simplifie le processus de montage sur les cartes de circuits imprimés (PCB) ou les panneaux, permettant la création de systèmes d'indicateurs multipoints à partir d'un seul composant. Le réseau est conçu pour être empilable verticalement et horizontalement, permettant la création de grappes d'indicateurs compactes et denses ou de motifs d'indicateurs de forme personnalisée pour répondre à des besoins d'application spécifiques.

Les principaux avantages incluent sa conformité aux normes environnementales et de sécurité modernes. C'est un produit sans plomb (Pb-free), conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses), adhère aux règlements REACH de l'UE, et répond aux exigences sans halogènes avec des limites strictes sur la teneur en Brome (Br) et Chlore (Cl) (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm). Cela le rend adapté à une utilisation dans un large éventail de marchés soumis à des réglementations environnementales strictes.

2. Paramètres et spécifications techniques

2.1 Sélection et identification du dispositif

Le numéro de pièce spécifique détaillé dans ce document est le 333-2UYD/S530-A3-L. Il utilise une puce en matériau AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) pour produire une couleur émise Jaune Brillant. La résine externe est Jaune Diffusé, ce qui contribue à élargir l'angle de vision et à adoucir la sortie lumineuse pour une meilleure visibilité.

2.2 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces conditions n'est pas garanti et doit être évité pour une performance fiable à long terme. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Courant direct continu (I_F):25 mA
• Courant direct de crête (I_FP):60 mA (à un cycle de service de 1/10 et une fréquence de 1 kHz)
• Tension inverse (V_R):5 V
• Dissipation de puissance (P_d):60 mW
• Température de fonctionnement (T_opr):-40°C à +85°C
• Température de stockage (T_stg):-40°C à +100°C
• Température de soudure (T_sol):260°C pendant un maximum de 5 secondes

2.3 Caractéristiques électro-optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (Ta=25°C, I_F=20mA sauf indication contraire). Ils représentent la performance attendue du dispositif.

• Tension directe (V_F):Min. 1,7V, Typ. 2,0V, Max. 2,4V. C'est la chute de tension aux bornes de la DEL lorsqu'elle fonctionne au courant spécifié.
• Courant inverse (I_R):Max. 10 µA à V_R=5V. Cela indique le très faible courant de fuite lorsqu'une tension inverse est appliquée.
• Intensité lumineuse (I_V):Min. 100 mcd, Typ. 200 mcd. C'est une mesure de la luminosité perçue de la DEL par l'œil humain.
• Angle de vision (2θ_1/2):Typ. 30 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité à 0 degré (sur l'axe).
• Longueur d'onde de crête (λ_p):Typ. 591 nm. La longueur d'onde à laquelle la puissance optique de sortie est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d):Typ. 589 nm. La longueur d'onde unique qui décrit la couleur perçue par l'œil humain.
• Largeur de bande spectrale (Δλ):Typ. 15 nm. La largeur spectrale de la lumière émise, mesurée à la moitié de l'intensité maximale (FWHM).

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques qui illustrent le comportement du dispositif dans différentes conditions. Celles-ci sont essentielles pour la conception de circuits et la gestion thermique.

3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de la lumière émise, centrée autour de la longueur d'onde de crête typique de 591 nm avec une largeur de bande de 15 nm, confirmant la sortie de couleur jaune.

3.2 Diagramme de directivité

Ce tracé illustre la distribution spatiale de la lumière, montrant l'angle de vision typique de 30 degrés où l'intensité tombe à 50% de sa valeur sur l'axe.

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

Cette courbe fondamentale montre la relation exponentielle entre le courant et la tension pour une diode. Pour cette DEL, au courant de fonctionnement typique de 20 mA, la tension directe est d'environ 2,0V. La courbe est essentielle pour concevoir le circuit de limitation de courant.

3.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre que la sortie lumineuse (intensité lumineuse) augmente avec le courant direct, mais la relation n'est pas parfaitement linéaire, surtout à des courants plus élevés. Elle éclaire les décisions sur le courant d'alimentation pour les niveaux de luminosité souhaités.

3.5 Courbes de dépendance à la température

Deux courbes clés montrent l'effet de la température ambiante (T_a):
Intensité relative en fonction de la température ambiante:Montre que l'intensité lumineuse diminue généralement lorsque la température ambiante augmente. C'est un facteur critique pour les applications dans des environnements à haute température.
Courant direct en fonction de la température ambiante:Peut être utilisée pour comprendre comment la caractéristique I-V se déplace avec la température, ce qui est important pour la conception d'un pilote à courant constant.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La fiche technique inclut un dessin dimensionnel détaillé du réseau de DEL A203B/UY/S530-A3. Les spécifications clés des notes du dessin incluent : toutes les dimensions sont en millimètres (mm), avec une tolérance générale de ±0,25 mm sauf indication contraire. L'espacement des broches est mesuré au point où les broches émergent du corps du boîtier. Des dimensions précises sont essentielles pour la conception de l'empreinte PCB et pour assurer un ajustement correct lors de l'assemblage.

5. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour maintenir la fiabilité et les performances du dispositif.

5.1 Formage des broches

• La flexion doit se produire à au moins 3 mm de la base de l'ampoule en époxy pour éviter les contraintes sur le boîtier.
• Le formage doit être effectuéavantla soudure et à température ambiante.
• Les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la DEL pour éviter les contraintes de montage.

5.2 Stockage

• Conditions de stockage recommandées : ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative.
• La durée de vie en stock standard après expédition est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
• Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour empêcher la condensation.

5.3 Processus de soudure

Une distance minimale de 3 mm doit être maintenue entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.

Soudure manuelle :Température maximale de la pointe du fer : 300°C (pour un fer de 30W max). Temps de soudure par broche maximum 3 secondes.
Soudure par immersion (à la vague) :Température de préchauffage maximale 100°C (pendant max 60 secondes). Température du bain de soudure maximale 260°C pendant un maximum de 5 secondes.
Un profil de température de soudure recommandé est fourni, soulignant l'importance de taux de chauffage et de refroidissement contrôlés. Évitez un refroidissement rapide. La soudure (par immersion ou manuelle) ne doit pas être effectuée plus d'une fois. Évitez les contraintes mécaniques ou les vibrations sur la DEL jusqu'à ce qu'elle revienne à température ambiante après soudure.

5.4 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utilisez de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant pas plus d'une minute, puis séchez à l'air. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé et doit être pré-qualifié si absolument nécessaire, car il peut endommager la DEL selon la puissance et les conditions d'assemblage.

5.5 Gestion thermique

Une conception thermique appropriée est soulignée. Le courant de fonctionnement doit être déclassé de manière appropriée en fonction de la température ambiante de l'application et des capacités de gestion thermique. Les concepteurs doivent se référer aux courbes de déclassement (implicites, bien que non explicitement montrées dans l'extrait fourni) pour assurer une fiabilité à long terme.

6. Emballage et informations de commande

6.1 Spécification d'emballage

Les DEL sont emballées pour prévenir les décharges électrostatiques (ESD) et les dommages dus à l'humidité.
Quantité d'emballage :
1. 200 pièces par sac anti-statique.
2. 4 sacs par carton intérieur.
3. 10 cartons intérieurs par carton maître (extérieur).
Cela fait un total de 8 000 pièces par carton maître.

6.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage inclut plusieurs codes :
• CPN : Numéro de pièce du client
• P/N : Numéro de pièce du fabricant (ex. : 333-2UYD/S530-A3-L)
• QTY : Quantité
• CAT : Rangs ou catégories de performance
• HUE : Longueur d'onde dominante
• REF : Informations de référence
• LOT No : Numéro de lot traçable pour le contrôle qualité

7. Notes d'application et considérations de conception

7.1 Applications typiques

Ce réseau de DEL est conçu comme indicateur pour afficher l'état, le degré, le mode de fonctionnement ou la position dans divers instruments électroniques et panneaux de contrôle. Les exemples incluent l'équipement audio, les appareils de test et de mesure, les systèmes de contrôle industriel et l'électronique grand public où plusieurs points d'indicateur configurables sont nécessaires.

7.2 Considérations de conception de circuit

Une résistance de limitation de courant est obligatoire lors de l'alimentation de la DEL à partir d'une source de tension. La valeur de la résistance peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. En utilisant la V_Ftypique de 2,0V et un I_Fsouhaité de 20 mA à partir d'une alimentation de 5V : R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Une valeur légèrement plus élevée (ex. : 180 Ω) est souvent utilisée pour la marge et pour réduire la dissipation de puissance. Pour une luminosité constante avec des tensions d'alimentation ou des températures variables, un circuit pilote à courant constant est recommandé.

7.3 Considérations de conception thermique

Bien que le dispositif ait une faible dissipation de puissance (60 mW max), une gestion thermique efficace dans l'application reste importante pour maintenir l'intensité lumineuse et la longévité, surtout lors d'un fonctionnement près du courant maximum ou à des températures ambiantes élevées. Assurez-vous que le PCB fournit un dégagement thermique adéquat et considérez les effets des composants générateurs de chaleur adjacents.

7.4 Considérations de conception optique

La résine jaune diffusée fournit un large angle de vision (30 degrés). Pour les applications nécessitant un faisceau plus étroit, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être utilisés. La sortie diffusée aide à réduire l'éblouissement et crée une apparence plus uniforme, ce qui est idéal pour les indicateurs de face avant.

8. Comparaison et différenciation technique

L'A203B/UY/S530-A3 se différencie par son format réseau. Par rapport à l'utilisation de plusieurs DEL discrètes, ce réseau intégré offre des avantages significatifs :
• Assemblage simplifié :Un composant remplace plusieurs placements et opérations de soudure.
• Cohérence améliorée :Les DEL au sein du réseau proviennent du même lot de production, assurant une meilleure uniformité de couleur et de luminosité.
• Flexibilité de conception :La fonction empilable permet de créer des formes et motifs d'indicateurs personnalisés sans outillage spécifique.
• Efficacité spatiale :Peut permettre des dispositions d'indicateurs plus denses que ce qui pourrait être réalisable avec des composants discrets.
Sa conformité aux normes RoHS, REACH et sans halogènes est une attente de base pour les composants modernes mais reste un différenciateur critique pour les ventes sur les marchés réglementés.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

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 physique où la sortie lumineuse est la plus forte. La longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée qui correspond à la couleur perçue par l'œil humain. Pour les DEL monochromatiques comme cette DEL jaune, elles sont typiquement très proches (591 nm vs. 589 nm ici).

Q : Puis-je alimenter cette DEL à son courant de crête de 60 mA en continu ?
R : Non. Le Courant direct de crête (I_FP) de 60 mA n'est garanti que pour un fonctionnement pulsé à un faible cycle de service (1/10). Le courant continu maximum (I_F) est de 25 mA. Dépasser la valeur nominale continue provoquera une surchauffe et une dégradation rapide ou une défaillance.

Q : Pourquoi l'humidité de stockage est-elle importante ?
R : Les boîtiers de DEL peuvent absorber l'humidité. Pendant le processus de soudure à haute température, cette humidité absorbée peut se transformer rapidement en vapeur, provoquant un délaminage interne ou une fissuration (\"effet pop-corn\"). Un stockage approprié contrôle l'absorption d'humidité.

Q : La tension directe a une plage de 1,7V à 2,4V. Comment cela affecte-t-il ma conception ?
R : Cette variation est normale en raison des tolérances de fabrication. Votre circuit de limitation de courant doit être conçu pour gérer cette plage. L'utilisation d'un pilote à courant constant au lieu d'une simple résistance assurera une luminosité constante sur toutes les unités, quelle que soit la V_F variation.

10. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un indicateur d'état multi-niveaux pour une unité d'alimentation.
Un concepteur doit indiquer quatre états : Veille, Normal, Avertissement et Défaut. Il peut utiliser deux réseaux A203B/UY/S530-A3 empilés verticalement.
• Implantation PCB :L'empreinte PCB est conçue selon le dessin des dimensions du boîtier. Quatre résistances de limitation de courant (une pour chaque DEL dans le segment du réseau) sont placées à proximité. Les valeurs des résistances sont calculées pour une alimentation logique de 3,3V, visant 15 mA par DEL pour une luminosité adéquate et une puissance plus faible : R = (3,3V - 2,0V) / 0,015A ≈ 87 Ω. Une résistance standard de 91 Ω est sélectionnée.
• Contrôle par firmware :Quatre broches GPIO d'un microcontrôleur sont connectées aux cathodes (via les résistances), les anodes étant connectées au rail 3,3V. Le firmware peut allumer des DEL individuelles ou des combinaisons pour représenter les quatre états (ex. : une DEL pour Veille, deux pour Normal, trois pour Avertissement, les quatre pour Défaut).
• Assemblage :Les réseaux sont placés sur le PCB après que les autres composants CMS sont soudés. Pendant la soudure à la vague, le profil est soigneusement contrôlé pour ne pas dépasser 260°C pendant 5 secondes, en respectant la règle de distance de 3mm.
Cette approche produit une section d'indicateur propre, uniforme et facilement assemblée en utilisant un espace de carte et un nombre de composants minimaux.