Fiche technique de la lampe LED 1003SYGD/S530-E2 - 3mm ronde - 2.0V - 20mA - Jaune-vert brillant - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La 1003SYGD/S530-E2 est une lampe LED traversante haute luminosité conçue pour des applications générales de voyants. Elle utilise une puce AlGaInP pour produire une lumière jaune-vert brillante. L'appareil se caractérise par sa fiabilité, sa robustesse et sa conformité aux normes environnementales, étant sans plomb et conforme à la directive RoHS. Elle est fournie dans un boîtier rond diffusant standard de 3mm avec une résine de couleur verte correspondant à la lumière émise, améliorant le contraste et la visibilité.

1.1 Avantages principaux

• Haute luminosité :Spécialement conçue pour les applications nécessitant une intensité lumineuse plus élevée.
• Large angle de vision :Caractérisée par un angle à mi-intensité de 110 degrés (2θ1/2), assurant une bonne visibilité sous divers angles.
• Choix d'emballage :Disponible en bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb et respecte les directives RoHS.
• Variété de couleurs :Fait partie d'une série disponible en différentes couleurs et intensités pour répondre à divers besoins de conception.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED cible principalement les marchés de l'électronique grand public et du contrôle industriel où une indication d'état fiable et économique est requise. Ses applications typiques incluent, sans s'y limiter :

• Voyants d'alimentation et d'état sur téléviseurs et écrans d'ordinateur.
• Rétroéclairage pour claviers et boutons de fonction sur téléphones.
• Voyants lumineux sur divers périphériques et composants internes d'ordinateur.
• Voyants de panneau à usage général dans les instruments et les tableaux de commande.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques spécifiés dans la fiche technique.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Courant direct continu (IF) :25 mA. Le courant continu maximal pouvant être appliqué en continu à la LED.
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA. Applicable uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1kHz) pour atteindre brièvement une sortie lumineuse plus élevée.
• Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture de jonction.
• Dissipation de puissance (Pd) :60 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper, calculée comme VF * IF.
• Température de fonctionnement et de stockage :De -40°C à +85°C et de -40°C à +100°C respectivement, définissant les limites environnementales pour un fonctionnement fiable et un stockage hors service.
• Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes. Définit le profil thermique maximal que la LED peut supporter pendant la soudure à la vague ou manuelle.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard de Ta=25°C et IF=20mA, fournissant la performance de référence.

• Intensité lumineuse (Iv) :12,5 mcd (Typique). C'est la sortie lumineuse mesurée dans la direction avant. La valeur minimale garantie est de 6,3 mcd.
• Angle de vision (2θ1/2) :110° (Typique). L'étendue angulaire où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de l'intensité de crête. La lentille diffusante crée ce diagramme de vision large et uniforme.
• Longueur d'onde dominante (λd) :573 nm (Typique). La couleur perçue de la lumière, qui se situe dans la région jaune-vert du spectre.
• Longueur d'onde de crête (λp) :575 nm (Typique). La longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.
• Tension directe (VF) :2,0 V (Typique), avec une plage de 1,7V à 2,4V à 20mA. Ce paramètre est crucial pour le calcul de la résistance de limitation de courant dans la conception du circuit.
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 μA à VR=5V. Indique le courant de fuite lorsque la LED est polarisée en inverse.

Note sur l'incertitude de mesure :La fiche technique spécifie des tolérances pour les mesures clés : ±0,1V pour VF, ±10% pour Iv, et ±1,0nm pour λd. Celles-ci doivent être prises en compte dans les applications de précision.

3. Analyse des courbes de performance

Les courbes caractéristiques fournies offrent des informations précieuses sur le comportement de la LED dans des conditions variables.

3.1 Distribution spectrale et directivité

Lacourbe Intensité relative en fonction de la longueur d'ondemontre un spectre d'émission typique à bande étroite centré autour de 575nm, caractéristique des matériaux AlGaInP. Lacourbe de Directivitéconfirme visuellement le diagramme de rayonnement large, de type lambertien, avec un demi-angle de 110°.

3.2 Relation Courant-Tension (I-V)

Lacourbe Courant direct en fonction de la Tension directeest exponentielle, typique d'une diode. Au point de fonctionnement recommandé de 20mA, la tension est d'environ 2,0V. Les concepteurs doivent utiliser une résistance en série pour fixer le courant, car un petit changement de tension peut provoquer un grand changement de courant.

3.3 Sortie optique en fonction du courant d'attaque

Lacourbe Intensité relative en fonction du Courant directest généralement linéaire à faible courant mais peut montrer des signes de baisse d'efficacité (augmentation sous-linéaire) lorsque le courant approche la valeur maximale, en raison d'effets thermiques accrus.

3.4 Dépendance à la température

Lacourbe Intensité relative en fonction de la Température ambiantemontre que la sortie lumineuse diminue lorsque la température augmente. C'est une propriété fondamentale des LED. Lacourbe Courant direct en fonction de la Température ambianteà tension constante démontre que pour une résistance série fixe, le courant diminuerait légèrement avec l'augmentation de la température en raison du coefficient de température négatif de la tension directe.

4. Informations mécaniques et de boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier rond diffusant standard de 3mm. Les notes dimensionnelles clés de la fiche technique incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
• La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
• La tolérance par défaut pour les dimensions non spécifiées est de ±0,25mm.
• Le dessin coté détaillé dans la fiche technique spécifie l'espacement des broches, le diamètre de la lentille, la hauteur totale et les dimensions de formage des broches, critiques pour la conception de l'empreinte sur circuit imprimé.

4.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord de la lentille de la LED et/ou par la broche la plus courte. La polarité correcte doit être respectée lors de l'installation.

5. Recommandations de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir les performances et la fiabilité de la LED.

5.1 Formage des broches

• La flexion doit se produire à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy pour éviter les contraintes sur le boîtier.
• Formez les brochesavant soldering.
• Évitez d'appliquer une contrainte sur le boîtier. Coupez les broches à température ambiante.
• Assurez-vous que les trous du circuit imprimé s'alignent parfaitement avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

5.2 Conditions de stockage

• Stockez à ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative (HR). La durée de conservation est de 3 mois dans ces conditions.
• 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.

5.3 Recommandations de soudure

Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.

• Soudure manuelle :Température de la pointe du fer ≤300°C (pour un fer max. 30W), temps de soudure ≤3 secondes.
• Soudure à la vague/par immersion :Préchauffage ≤100°C pendant ≤60 secondes. Bain de soudure à ≤260°C pendant ≤5 secondes.
• Évitez les contraintes sur les broches pendant les phases à haute température. Limitez la soudure par immersion/manuelle à un seul cycle.
• Protégez la LED des chocs mécaniques jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante après soudure.
• Utilisez la température de soudure la plus basse possible permettant d'obtenir un joint fiable.

5.4 Nettoyage

• Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
• Évitez le nettoyage par ultrasons. Si absolument nécessaire, qualifiez au préalable le processus pour garantir l'absence de dommage.

5.5 Gestion thermique

Bien qu'il s'agisse d'un dispositif de faible puissance, une conception thermique appropriée reste importante pour la fiabilité à long terme, surtout s'il fonctionne près des valeurs maximales absolues. Le courant doit être déclassé de manière appropriée à des températures ambiantes plus élevées, en se référant aux éventuelles courbes de déclassement fournies.

6. Informations d'emballage et de commande

6.1 Spécifications d'emballage

Les LED sont emballées pour assurer une protection contre les décharges électrostatiques (ESD) et l'humidité.

• Emballage primaire :200-500 pièces par sac anti-statique.
• Emballage secondaire :5 sacs par carton intérieur.
• Emballage tertiaire :10 cartons intérieurs par carton maître (extérieur).

6.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage incluent des informations telles que le Numéro de pièce client (CPN), le Numéro de production (P/N), la Quantité emballée (QTY), les Rangs de qualité (CAT), la Longueur d'onde dominante (HUE), la Référence (REF) et le Numéro de lot (LOT No.).

7. Considérations de conception pour l'application

7.1 Conception du circuit

Utilisez toujours une résistance de limitation de courant en série avec la LED. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Vcc - VF) / IF, où Vcc est la tension d'alimentation, VF est la tension directe de la LED (utilisez 2,0V typique ou 2,4V max pour une conception conservatrice), et IF est le courant direct souhaité (par ex., 20mA). Assurez-vous que la puissance nominale de la résistance est suffisante (P = (Vcc - VF) * IF).

7.2 Implantation sur circuit imprimé

Suivez les dimensions de boîtier recommandées pour le motif de perçage. Assurez un dégagement adéquat autour du dôme de la LED pour éviter les interférences mécaniques. Pour les conceptions nécessitant une luminosité uniforme sur plusieurs LED, envisagez le tri (binning) pour la tension directe et l'intensité lumineuse.

7.3 Durée de vie et fiabilité

La durée de vie d'une LED est généralement définie comme le point où l'intensité lumineuse se dégrade à 50% de sa valeur initiale (L70, L50). Faire fonctionner la LED en dessous de ses valeurs maximales absolues, notamment en termes de courant et de température, est la méthode principale pour maximiser sa durée de vie opérationnelle.

8. Comparaison et différenciation techniques

La 1003SYGD/S530-E2 se différencie sur le marché des LED traversantes 3mm par sa combinaison spécifique d'attributs :

• Matériau :L'utilisation du matériau semi-conducteur AlGaInP offre une haute efficacité dans la plage spectrale du jaune-vert au rouge, par rapport aux technologies plus anciennes.
• Luminosité vs. Angle de vision :Elle offre un compromis équilibré entre une intensité lumineuse typique élevée (12,5mcd) et un angle de vision très large (110°), la rendant adaptée aux applications où la visibilité sous des angles décalés est importante.
• Focus environnemental :Sa construction sans plomb et conforme RoHS s'aligne sur les réglementations environnementales modernes pour les produits électroniques.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

9.1 Quelle résistance utiliser pour une alimentation de 5V ?

En utilisant VF typique = 2,0V et un IF cible de 20mA : R = (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ω. La puissance dissipée dans la résistance est (5V-2,0V)*0,02A = 0,06W, donc une résistance standard de 1/8W (0,125W) ou 1/4W convient. Pour une conception conservatrice utilisant VF(max)=2,4V, R = (5V-2,4V)/0,02A = 130 Ω.

9.2 Puis-je piloter cette LED avec une alimentation de 3,3V ?

Oui. En utilisant VF(typ)=2,0V et IF=20mA : R = (3,3V - 2,0V) / 0,02A = 65 Ω. Vérifiez que la chute de tension aux bornes de la LED (VF) est inférieure à votre tension d'alimentation, même en considérant le VF maximum de 2,4V (3,3V > 2,4V, donc c'est faisable).

9.3 Comment la température affecte-t-elle la luminosité ?

Lorsque la température ambiante augmente, l'intensité lumineuse de la LED diminue. C'est une caractéristique physique des sources lumineuses à semi-conducteurs. Pour les applications critiques nécessitant une luminosité constante sur une plage de température, un contrôle par rétroaction ou une compensation de température peut être nécessaire.

9.4 Cette LED est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ?

La plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) permet une utilisation dans de nombreux environnements extérieurs. Cependant, le boîtier n'est pas spécifiquement conçu pour être étanche ou résistant aux UV. Pour une exposition directe à l'extérieur, une protection environnementale supplémentaire (vernis de protection, boîtiers étanches) serait nécessaire pour empêcher l'infiltration d'humidité et la dégradation de la lentille.

10. Exemple d'étude de cas d'intégration

Scénario :Conception d'un panneau de voyants d'état pour un routeur réseau avec plusieurs LED (Alimentation, LAN, WAN, Wi-Fi). Le panneau doit être lisible sous un large angle dans un environnement de bureau typique.

Sélection des composants :La 1003SYGD/S530-E2 est choisie pour son large angle de vision de 110°, assurant la visibilité depuis diverses positions de bureau. La couleur jaune-vert offre un contraste visuel élevé sur des panneaux noirs ou gris et se distingue des voyants rouges/verts courants.

Mise en œuvre du circuit :Une ligne 3,3V est disponible sur le circuit imprimé principal du routeur. Une résistance de limitation de courant de 68 Ω (valeur standard proche des 65 Ω calculés) est placée en série avec chaque LED, fixant le courant à environ 19mA, fournissant une luminosité suffisante tout en restant bien en dessous du maximum de 25mA. Les LED sont montées sur une petite carte fille avec un espacement de broches approprié.

Résultat :Les voyants fournissent un éclairage clair et uniforme dans le cône de vision requis, avec un fonctionnement fiable assuré par le respect des recommandations de soudure et de stockage spécifiées lors de la fabrication.

11. Introduction au principe de fonctionnement

Les Diodes Électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par un processus appelé électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons de la région de type n se recombinent avec les trous de la région de type p dans la couche active (dans ce cas, en AlGaInP). Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (particules de lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur. Une bande interdite plus large produit des longueurs d'onde plus courtes (lumière plus bleue), tandis qu'une bande interdite plus étroite produit des longueurs d'onde plus longues (lumière plus rouge). Le système de matériau AlGaInP est particulièrement efficace pour produire de la lumière dans le spectre jaune, orange et rouge. La lentille en époxy sert à façonner le faisceau lumineux et à protéger la puce semi-conductrice.

12. Tendances technologiques

La technologie des LED traversantes représentée par ce composant est considérée comme une solution mature et bien établie. Les tendances actuelles de l'industrie montrent une forte évolution vers les LED CMS (Composants Montés en Surface) pour la plupart des nouvelles conceptions en raison de leur taille plus petite, de leur adaptabilité à l'assemblage automatisé par pick-and-place, et souvent de leur meilleure performance thermique. Cependant, les LED traversantes comme le type rond 3mm restent pertinentes pour les applications nécessitant une luminosité ponctuelle plus élevée, un prototypage et une réparation manuelle plus faciles, une robustesse dans les environnements à fortes vibrations, ou lorsque le montage traversant offre une connexion mécanique plus sûre. La technologie sous-jacente des matériaux semi-conducteurs (AlGaInP) continue de bénéficier d'améliorations incrémentales en efficacité et durée de vie.