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Fiche technique de la lampe LED 1254-10SYGD/S530-E2 - 5.0mm ronde - 2.0V - 20mA - Jaune-vert brillant - Document technique en français

Fiche technique complète de la lampe LED 1254-10SYGD/S530-E2. Caractéristiques : intensité lumineuse 40-63 mcd, angle de vision 40°, longueur d'onde dominante 573nm, conforme RoHS/REACH.
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1. Vue d'ensemble du produit

La 1254-10SYGD/S530-E2 est une lampe LED haute luminosité conçue pour les applications nécessitant un rendement lumineux supérieur. Ce dispositif utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une lumière jaune-vert brillante avec un boîtier en résine diffusante verte. 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

1.2 Marché cible & Applications

Cette LED cible les industries de l'électronique grand public et de l'informatique. Ses applications principales incluent le rétroéclairage et l'indication d'état dans :

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres techniques spécifiés dans la fiche technique.

2.1 Valeurs maximales absolues

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

2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (IF=20mA).

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard.

3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de la lumière émise, centrée autour de 575nm avec une largeur de bande spectrale typique (Δλ) de 20nm. Elle confirme la nature monochromatique de la puce AlGaInP.

3.2 Diagramme de directivité

Le diagramme polaire illustre la distribution spatiale de la lumière, en corrélation avec l'angle de vision de 40°. Il montre un motif d'émission typique Lambertien ou quasi-Lambertien courant pour les LED à lentille diffusante.

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

Cette courbe exponentielle est fondamentale pour la conception du pilote. Elle montre la relation entre la tension appliquée et le courant résultant. La tension de "coude" est d'environ 1.8V-2.0V, après quoi le courant augmente rapidement avec de petits incréments de tension, soulignant la nécessité d'un contrôle de courant, et non de tension.

3.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre la relation super-linéaire entre le courant d'alimentation et le flux lumineux. Bien qu'augmenter le courant accroisse la luminosité, cela augmente également la température de jonction et peut accélérer la dépréciation des lumens si les valeurs maximales sont dépassées.

3.5 Courbes de dépendance à la température

Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre que le flux lumineux diminue lorsque la température ambiante (Ta) augmente. Cette dégradation thermique est critique pour les applications en environnements à haute température.
Courant direct en fonction de la température ambiante :Sous une polarisation en tension constante, le courant direct augmenterait typiquement avec la température pour une diode. Cette courbe montre probablement l'ajustement de courant nécessaire pour maintenir un paramètre, soulignant l'importance de la gestion thermique.

4. Informations mécaniques & sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier radial à broches rond standard de 5mm. Les dimensions clés incluent :

  • Diamètre total : 5.0mm (nominal).
  • Espacement des broches : 2.54mm (pas standard de 0.1 pouce).
  • La hauteur totale est limitée, la hauteur de la collerette étant spécifiée à moins de 1.5mm.
  • La tolérance standard pour les dimensions est de ±0.25mm sauf indication contraire.

Le dessin mécanique est essentiel pour la conception de l'empreinte sur circuit imprimé, assurant un ajustement et un alignement corrects.

4.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord de la lentille ou une broche plus courte. Il convient de consulter le dessin de la fiche technique pour le marqueur spécifique utilisé sur ce modèle afin d'assurer une orientation correcte lors de l'assemblage.

5. Recommandations de soudure & d'assemblage

Une manipulation appropriée est vitale pour la fiabilité. La fiche technique fournit des instructions détaillées.

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 joint d'étanchéité.
  • Le formage doit être effectuéavantla soudure, à température ambiante.
  • L'alignement des trous du circuit imprimé doit être précis pour éviter les contraintes de montage.

5.2 Procédé de soudure

Soudure manuelle :Température de la pointe du fer ≤300°C (30W max), temps ≤3 secondes par broche. Maintenir une distance ≥3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.
Soudure à la vague/par immersion :Préchauffage ≤100°C (≤60 sec). Bain de soudure à ≤260°C pendant ≤5 secondes. Maintenir une distance ≥3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.
Règles générales :Éviter les contraintes sur les broches à haute température. Ne pas souder plus d'une fois. Laisser refroidir progressivement à température ambiante, protégé des chocs/vibrations. Utiliser la température efficace la plus basse.

5.3 Profil de soudure recommandé

Un profil graphique est fourni, montrant typiquement un préchauffage progressif, un temps défini au-dessus du liquidus (ex. 260°C), et une vitesse de refroidissement contrôlée. Le respect de ce profil prévient les chocs thermiques.

5.4 Nettoyage

Si nécessaire, nettoyer uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute. Ne pas utiliser le nettoyage ultrasonique sauf pré-qualification, car il peut endommager la structure interne.

5.5 Conditions de stockage

Stocker à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative. La durée de conservation après expédition est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utiliser un conteneur scellé avec atmosphère d'azote et dessiccant. Éviter les changements rapides de température en environnement humide pour prévenir la condensation.

6. Gestion thermique & électrique

6.1 Gestion de la chaleur

La performance et la durée de vie de la LED dépendent fortement de la température. La conception doit prendre en compte :

  • Dégradation du courant :Le courant de fonctionnement doit être réduit de manière appropriée à des températures ambiantes plus élevées, comme indiqué par les courbes de dégradation (sous-entendu dans les notes de la fiche technique).
  • Contrôle de l'ambiance :La température autour de la LED dans l'application finale doit être gérée, souvent par la conception du circuit imprimé, le refroidissement ou la circulation d'air.

6.2 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)

La puce LED est sensible aux décharges électrostatiques et aux surtensions. Les précautions ESD standard doivent être observées pendant la manipulation et l'assemblage, comme l'utilisation de postes de travail et de bracelets de mise à la terre.

7. Emballage & Informations de commande

7.1 Spécifications d'emballage

Les LED sont emballées pour assurer une résistance à l'humidité et une protection contre les champs électrostatiques et électromagnétiques.

  • Emballage primaire :Sac anti-électrostatique.
  • Emballage secondaire :Carton intérieur contenant 4 sacs.
  • Emballage tertiaire :Carton extérieur contenant 10 cartons intérieurs.
  • Quantité d'emballage :Minimum 200 à 1000 pièces par sac. Le carton extérieur standard contient 40 sacs (soit de 8 000 à 40 000 pièces selon le nombre de sacs).

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage comprend plusieurs codes pour la traçabilité et le tri :

  • CPN :Numéro de production du client.
  • P/N :Numéro de production du fabricant (1254-10SYGD/S530-E2).
  • QTY :Quantité dans l'emballage.
  • CAT :Classes d'intensité lumineuse (bins de luminosité).
  • HUE :Classes de longueur d'onde dominante (bins de couleur).
  • REF :Classes de tension directe (bins de tension).
  • LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

8. Considérations de conception pour l'application

8.1 Conception du circuit

Toujours utiliser une résistance de limitation de courant en série. Calculer la valeur de la résistance (R) avec : R = (Valim- VF) / IF. Utiliser le VFmax de la fiche technique (2.4V) pour garantir que le courant ne dépasse pas les limites dans les pires conditions. Pour une alimentation de 5V et un courant cible de 20mA : R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω. Utiliser la valeur standard suivante (ex. 150Ω) pour une marge de sécurité.

8.2 Implantation sur circuit imprimé

S'assurer que l'espacement des trous correspond à l'espacement des broches de 2.54mm. Prévoir une surface de cuivre adéquate ou des plots thermiques autour des broches si des courants élevés ou un fonctionnement continu sont prévus, pour aider à dissiper la chaleur.

8.3 Intégration optique

L'angle de vision de 40° et la lentille diffusante fournissent un motif lumineux large et doux adapté aux indicateurs de panneau. Pour un éclairage focalisé, des optiques externes peuvent être nécessaires. La résine verte diffusante aide à obtenir une apparence de couleur uniforme.

9. Comparaison & différenciation technique

Bien que des données spécifiques sur les concurrents ne soient pas fournies, les principaux éléments différenciateurs de cette référence basés sur sa fiche technique incluent :

  • Technologie des matériaux :Utilisation du matériau semi-conducteur AlGaInP, qui est très efficace pour produire des longueurs d'onde jaunes, oranges, rouges et vertes, offrant souvent une luminosité et une efficacité supérieures aux technologies plus anciennes pour ces couleurs.
  • Conformité :La conformité complète aux réglementations environnementales modernes (RoHS, REACH, sans halogène) est un avantage significatif pour les produits ciblant les marchés mondiaux, en particulier l'Europe.
  • Spécifications robustes :Des valeurs maximales absolues claires et des directives détaillées de manipulation/soudure contribuent à un rendement d'assemblage et une fiabilité sur le terrain plus élevés par rapport aux composants avec une documentation moins complète.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je alimenter cette LED en continu à 25mA ?
R1 : La valeur maximale absolue pour le courant direct continu est de 25mA. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est de pratique standard de dégrader cette valeur. Il est recommandé de fonctionner dans la condition typique de 20mA pour une durée de vie et une stabilité optimales.

Q2 : L'intensité lumineuse est de 40-63 mcd. Pourquoi cette plage ?
R2 : Cette plage représente la variation de fabrication. Les LED sont typiquement triées en classes de luminosité (le "CAT" sur l'étiquette). Pour une luminosité cohérente dans une application, spécifiez ou sélectionnez des LED de la même classe.

Q3 : Un dissipateur thermique est-il requis ?
R3 : Pour un fonctionnement à 20mA à des températures ambiantes modérées, un dissipateur thermique dédié n'est généralement pas requis pour une seule LED. Cependant, la gestion thermique au niveau du circuit imprimé (plots de cuivre) est une bonne pratique. Pour les matrices, des courants plus élevés ou des températures ambiantes élevées, une analyse thermique est nécessaire.

Q4 : Puis-je l'utiliser pour des applications extérieures ?
R4 : La plage de température de fonctionnement s'étend à -40°C, ce qui convient à 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) serait nécessaire.

11. Exemple d'étude de cas d'intégration

Scénario :Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau.
Exigence :Plusieurs LED jaune-vert pour indiquer l'activité du lien et l'état d'alimentation.
Étapes de conception :
1. Réglage du courant :Choisir un courant d'alimentation de 15mA par LED pour assurer une bonne visibilité tout en offrant une marge en dessous du maximum de 25mA, améliorant ainsi la longévité.
2. Calcul du circuit :Avec une tension système de 3.3V et en utilisant VFmax=2.4V : R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60Ω. Utiliser une résistance de 62Ω 5%.
3. Conception du circuit imprimé :Placer les LED sur une grille de 2.54mm. Utiliser de petits plots thermiques pour les broches. Grouper les LED pour simplifier le routage.
4. Assemblage :Suivre le profil de soudure à la vague spécifié (260°C, 5s max). S'assurer qu'il n'y a pas de remontée de soudure à moins de 3mm du bulbe en époxy.
5. Résultat :Un panneau indicateur fiable, d'une luminosité constante et d'une couleur uniforme, adapté à la fabrication en grande série.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la jonction PN, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La couleur spécifique (jaune-vert brillant, 573nm) est déterminée par l'énergie de la bande interdite de la composition de l'alliage AlGaInP. Le boîtier en résine époxy verte diffusante sert plusieurs objectifs : il agit comme une lentille pour façonner le flux lumineux, fournit une protection mécanique et incorpore des luminophores ou des colorants pour modifier l'apparence et la diffusion de la lumière émise par la puce.

13. Tendances & contexte de l'industrie

Bien que les LED CMS (composants montés en surface) dominent les nouvelles conceptions pour la miniaturisation, les LED traversantes comme le boîtier rond de 5mm restent pertinentes pour plusieurs raisons : elles sont idéales pour le prototypage, les platines d'essai et les applications nécessitant une haute luminosité ponctuelle ou où le montage traversant est préféré pour la résistance mécanique. La tendance pour ces composants va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un tri plus serré des couleurs et de la luminosité pour la cohérence, et une garantie de conformité aux normes environnementales et de sécurité en évolution. Les directives détaillées de soudure et de manipulation reflètent l'accent mis par l'industrie sur l'amélioration du rendement de fabrication et de la fiabilité à long terme dans les environnements de production automatisés.

Terminologie des spécifications LED

Explication complète des termes techniques LED

Performance photoelectrique

Terme Unité/Représentation Explication simple Pourquoi important
Efficacité lumineuse lm/W (lumens par watt) Sortie de lumière par watt d'électricité, plus élevé signifie plus économe en énergie. Détermine directement le grade d'efficacité énergétique et le coût de l'électricité.
Flux lumineux lm (lumens) Lumière totale émise par la source, communément appelée "luminosité". Détermine si la lumière est assez brillante.
Angle de vision ° (degrés), par exemple 120° Angle où l'intensité lumineuse tombe à moitié, détermine la largeur du faisceau. Affecte la portée d'éclairage et l'uniformité.
CCT (Température de couleur) K (Kelvin), par exemple 2700K/6500K Chaleur/fraîcheur de la lumière, valeurs inférieures jaunâtres/chaudes, supérieures blanchâtres/fraîches. Détermine l'atmosphère d'éclairage et les scénarios appropriés.
CRI / Ra Sans unité, 0–100 Capacité à restituer avec précision les couleurs des objets, Ra≥80 est bon. Affecte l'authenticité des couleurs, utilisé dans des lieux à forte demande comme les centres commerciaux, musées.
SDCM Étapes d'ellipse MacAdam, par exemple "5 étapes" Métrique de cohérence des couleurs, des étapes plus petites signifient une couleur plus cohérente. Garantit une couleur uniforme sur le même lot de LED.
Longueur d'onde dominante nm (nanomètres), par exemple 620nm (rouge) Longueur d'onde correspondant à la couleur des LED colorées. Détermine la teinte des LED monochromes rouges, jaunes, vertes.
Distribution spectrale Courbe longueur d'onde vs intensité Montre la distribution d'intensité sur les longueurs d'onde. Affecte le rendu des couleurs et la qualité.

Paramètres électriques

Terme Symbole Explication simple Considérations de conception
Tension directe Vf Tension minimale pour allumer la LED, comme "seuil de démarrage". La tension du pilote doit être ≥Vf, les tensions s'ajoutent pour les LED en série.
Courant direct If Valeur du courant pour le fonctionnement normal de la LED. Habituellement entraînement à courant constant, le courant détermine la luminosité et la durée de vie.
Courant pulsé max Ifp Courant de crête tolérable pour de courtes périodes, utilisé pour le gradation ou le flash. La largeur d'impulsion et le cycle de service doivent être strictement contrôlés pour éviter les dommages.
Tension inverse Vr Tension inverse max que la LED peut supporter, au-delà peut provoquer une panne. Le circuit doit empêcher la connexion inverse ou les pics de tension.
Résistance thermique Rth (°C/W) Résistance au transfert de chaleur de la puce à la soudure, plus bas est meilleur. Une résistance thermique élevée nécessite une dissipation thermique plus forte.
Immunité ESD V (HBM), par exemple 1000V Capacité à résister à la décharge électrostatique, plus élevé signifie moins vulnérable. Des mesures anti-statiques nécessaires en production, surtout pour les LED sensibles.

Gestion thermique et fiabilité

Terme Métrique clé Explication simple Impact
Température de jonction Tj (°C) Température de fonctionnement réelle à l'intérieur de la puce LED. Chaque réduction de 10°C peut doubler la durée de vie; trop élevée provoque une dégradation de la lumière, un décalage de couleur.
Dépréciation du lumen L70 / L80 (heures) Temps pour que la luminosité tombe à 70% ou 80% de l'initiale. Définit directement la "durée de vie" de la LED.
Maintien du lumen % (par exemple 70%) Pourcentage de luminosité conservé après le temps. Indique la rétention de luminosité sur une utilisation à long terme.
Décalage de couleur Δu′v′ ou ellipse MacAdam Degré de changement de couleur pendant l'utilisation. Affecte la cohérence des couleurs dans les scènes d'éclairage.
Vieillissement thermique Dégradation du matériau Détérioration due à une température élevée à long terme. Peut entraîner une baisse de luminosité, un changement de couleur ou une défaillance en circuit ouvert.

Emballage et matériaux

Terme Types communs Explication simple Caractéristiques et applications
Type de boîtier EMC, PPA, Céramique Matériau de boîtier protégeant la puce, fournissant une interface optique/thermique. EMC: bonne résistance à la chaleur, faible coût; Céramique: meilleure dissipation thermique, durée de vie plus longue.
Structure de puce Avant, Flip Chip Agencement des électrodes de puce. Flip chip: meilleure dissipation thermique, efficacité plus élevée, pour haute puissance.
Revêtement phosphore YAG, Silicate, Nitrure Couvre la puce bleue, convertit une partie en jaune/rouge, mélange en blanc. Différents phosphores affectent l'efficacité, CCT et CRI.
Lentille/Optique Plat, Microlentille, TIR Structure optique en surface contrôlant la distribution de la lumière. Détermine l'angle de vision et la courbe de distribution de la lumière.

Contrôle qualité et classement

Terme Contenu de tri Explication simple But
Bac de flux lumineux Code par exemple 2G, 2H Regroupé par luminosité, chaque groupe a des valeurs lumen min/max. Assure une luminosité uniforme dans le même lot.
Bac de tension Code par exemple 6W, 6X Regroupé par plage de tension directe. Facilite l'appariement du pilote, améliore l'efficacité du système.
Bac de couleur Ellipse MacAdam 5 étapes Regroupé par coordonnées de couleur, garantissant une plage étroite. Garantit la cohérence des couleurs, évite les couleurs inégales dans le luminaire.
Bac CCT 2700K, 3000K etc. Regroupé par CCT, chacun a une plage de coordonnées correspondante. Répond aux différentes exigences CCT de scène.

Tests et certification

Terme Norme/Test Explication simple Signification
LM-80 Test de maintien du lumen Éclairage à long terme à température constante, enregistrant la dégradation de la luminosité. Utilisé pour estimer la vie LED (avec TM-21).
TM-21 Norme d'estimation de vie Estime la vie dans des conditions réelles basées sur les données LM-80. Fournit une prévision scientifique de la vie.
IESNA Société d'ingénierie de l'éclairage Couvre les méthodes de test optiques, électriques, thermiques. Base de test reconnue par l'industrie.
RoHS / REACH Certification environnementale Assure l'absence de substances nocives (plomb, mercure). Exigence d'accès au marché internationalement.
ENERGY STAR / DLC Certification d'efficacité énergétique Certification d'efficacité énergétique et de performance pour l'éclairage. Utilisé dans les achats gouvernementaux, programmes de subventions, améliore la compétitivité.