Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)
- 3. Analyse des courbes de performance
- 3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
- 3.2 Diagramme de directivité
- 3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)
- 3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
- 3.5 Dépendance à la température
- 4. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 5. Directives d'assemblage et de manipulation
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Conditions de stockage
- 5.3 Recommandations de soudage
- 5.4 Nettoyage
- 5.5 Gestion thermique
- 5.6 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)
- 6. Conditionnement et informations de commande
- 6.1 Spécification de l'emballage
- 6.2 Explication des étiquettes
- 7. Considérations de conception d'application
- 7.1 Conception du circuit
- 7.2 Conception thermique
- 7.3 Conception optique
- 8. Comparaison et différenciation techniques
- 9. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
- 9.2 Puis-je piloter cette LED à 25mA en continu ?
- 9.3 Pourquoi la distance de soudage (3mm) depuis le bulbe est-elle si importante ?
- 10. Exemple d'application pratique
1. Vue d'ensemble du produit
Le modèle 6324-15SURC/S400-A9 est une lampe LED rouge vif de haute luminosité conçue pour un montage traversant. Il utilise une puce en AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) encapsulée dans une résine transparente, délivrant une longueur d'onde dominante de 624 nm. Ce composant est conçu pour des applications nécessitant une performance fiable et une sortie lumineuse constante.
1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- Haute luminosité :Offre une intensité lumineuse typique de 320 millicandelas (mcd) pour un courant de commande standard de 20mA.
- Large angle de vision :Caractérisé par un angle de vision à mi-intensité de 100 degrés (2θ1/2), fournissant un diagramme d'émission large adapté aux applications d'indicateur.
- Conformité et fiabilité :Le produit est conforme aux normes RoHS, REACH UE et sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm), garantissant la sécurité environnementale et une construction robuste.
- Options de conditionnement :Disponible en bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
1.2 Applications cibles
Cette LED est spécifiquement conçue pour le rétroéclairage et l'indication d'état dans l'électronique grand public et les dispositifs informatiques. Les applications typiques incluent :
- Téléviseurs (TV)
- Écrans d'ordinateur
- Téléphones
- Ordinateurs de bureau et périphériques
2. Analyse des paramètres techniques
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.
- Courant direct continu (IF) :25 mA
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA (à un cycle de service de 1/10, 1 kHz)
- Tension inverse (VR) :5 V
- Dissipation de puissance (Pd) :60 mW
- Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C
- Température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C
- Température de soudage (Tsol) :260°C pendant 5 secondes maximum.
2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)
Les paramètres suivants sont mesurés dans des conditions de test standard (IF= 20mA) et représentent la performance typique du dispositif.
- Intensité lumineuse (Iv) :Minimum 160 mcd, Typique 320 mcd.
- Angle de vision (2θ1/2) :Typique 100 degrés.
- Longueur d'onde de crête (λp) :Typique 632 nm.
- Longueur d'onde dominante (λd) :Typique 624 nm. C'est la longueur d'onde perçue par l'œil humain.
- Largeur de bande spectrale (Δλ) :Typique 20 nm, définissant la pureté spectrale.
- Tension directe (VF) :Minimum 1,7 V, Typique 2,0 V, Maximum 2,4 V.
- Courant inverse (IR) :Maximum 10 μA à VR= 5V.
Note : Les incertitudes de mesure sont spécifiées pour la tension directe (±0,1V), l'intensité lumineuse (±10%) et la longueur d'onde dominante (±1,0nm).
3. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour les ingénieurs de conception.
3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, avec un pic à 632 nm et une largeur de bande typique de 20 nm, confirmant la sortie de couleur rouge vif.
3.2 Diagramme de directivité
Le diagramme de rayonnement illustre l'angle de vision de 100 degrés, montrant comment l'intensité lumineuse diminue depuis l'axe central.
3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)
Ce graphique démontre la relation exponentielle entre le courant et la tension, typique d'une diode. La tension directe typique est de 2,0V à 20mA.
3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
Montre que la sortie lumineuse augmente avec le courant de commande. Il est essentiel pour déterminer le courant requis pour atteindre un niveau de luminosité souhaité.
3.5 Dépendance à la température
Deux graphiques clés sont fournis :
Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre que la sortie lumineuse diminue généralement lorsque la température ambiante augmente. Une gestion thermique appropriée est critique pour maintenir la luminosité.
Courant direct en fonction de la température ambiante :Peut être utilisé pour comprendre comment le comportement électrique du dispositif change avec la température.
4. Informations mécaniques et sur le boîtier
4.1 Dimensions du boîtier
La LED présente un boîtier radial à broches standard de 3mm. Les notes dimensionnelles clés incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
- La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
- La tolérance standard est de ±0,25mm sauf indication contraire.
(Note : Les dimensions numériques exactes du dessin PDF ne sont pas fournies dans le texte, mais le dessin montrerait l'espacement des broches, le diamètre du corps et la hauteur totale.)
5. Directives d'assemblage et de manipulation
5.1 Formage des broches
- Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy.
- Effectuez le formage avant le soudage pour éviter les contraintes sur le joint de soudure.
- Évitez de stresser le boîtier ; une manipulation incorrecte peut endommager les connexions internes ou fissurer l'époxy.
- Coupez les broches à température ambiante.
- Assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.
5.2 Conditions de stockage
- Stockage recommandé : ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative (HR).
- Durée de conservation après expédition : 3 mois dans ces conditions.
- 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 prévenir la condensation.
5.3 Recommandations de soudage
Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.
Soudage manuel :
- Température de la pointe du fer : Maximum 300°C (pour un fer de 30W max).
- Temps de soudage : Maximum 3 secondes par broche.
Soudage à la vague (DIP) :
- Température de préchauffage : Maximum 100°C (pendant 60 secondes max).
- Température et temps du bain de soudure : Maximum 260°C pendant 5 secondes.
- Suivez le profil de soudage recommandé (préchauffage, vague laminaire, refroidissement).
Notes critiques sur le soudage :
- Évitez les contraintes sur les broches pendant les opérations à haute température.
- Ne soudez pas (par immersion ou manuellement) plus d'une fois.
- Protégez la LED des chocs mécaniques jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante après soudage.
- Évitez un refroidissement rapide depuis la température de pointe.
- Utilisez toujours la température de soudage efficace la plus basse.
5.4 Nettoyage
- Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
- Séchez à température ambiante avant utilisation.
- Évitez le nettoyage par ultrasons. Si absolument nécessaire, préqualifiez le processus pour garantir qu'aucun dommage ne se produit, car la puissance et les conditions d'assemblage affectent significativement le risque.
5.5 Gestion thermique
- La gestion thermique doit être considérée lors de la phase de conception de l'application.
- Déclassez le courant de fonctionnement de manière appropriée en vous référant à la courbe de déclassement (implicite dans la fiche technique).
- Contrôlez la température ambiante autour de la LED dans l'application.
5.6 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)
Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques et aux surtensions. L'ESD peut endommager la jonction semi-conductrice. Des procédures de manipulation ESD appropriées (utilisation de postes de travail mis à la terre, bracelets antistatiques, etc.) doivent être suivies pendant l'assemblage et la manipulation.
6. Conditionnement et informations de commande
6.1 Spécification de l'emballage
- Emballage primaire :Sacs antistatiques.
- Emballage secondaire :Cartons intérieurs.
- Emballage tertiaire :Cartons extérieurs.
- Quantités d'emballage :
1. Minimum 200 à 500 pièces par sac. 5 sacs par carton intérieur.
2. 10 cartons intérieurs par carton extérieur.
6.2 Explication des étiquettes
Les étiquettes sur l'emballage contiennent les codes d'information suivants :
- CPN :Numéro de production du client
- P/N :Numéro de production (Numéro de pièce)
- QTY :Quantité d'emballage
- CAT :Classes d'intensité lumineuse (Bac de luminosité)
- HUE :Classes de longueur d'onde dominante (Bac de couleur)
- REF :Classes de tension directe (Bac de tension)
- LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.
7. Considérations de conception d'application
7.1 Conception du circuit
Utilisez toujours une résistance limitatrice de courant en série avec la LED. La valeur de la résistance peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valimentation- VF) / IF. Utilisez la tension directe maximale (2,4V) de la fiche technique pour une conception robuste qui garantit que le courant ne dépasse pas la valeur maximale même avec les tolérances des composants.
7.2 Conception thermique
Pour un fonctionnement continu à des températures ambiantes élevées ou près du courant maximal, considérez le déclassement de l'intensité lumineuse et l'augmentation de la tension directe. Assurez une ventilation ou un dissipateur thermique adéquat si la LED est pilotée à ou près de ses valeurs maximales pour maintenir la longévité et la performance.
7.3 Conception optique
L'angle de vision de 100 degrés rend cette LED adaptée à l'éclairage de grande surface ou aux indicateurs qui doivent être visibles sous différents angles. Pour des faisceaux focalisés, des lentilles externes ou des réflecteurs seraient nécessaires.
8. Comparaison et différenciation techniques
Comparée aux anciennes LED rouges (par exemple, utilisant des substrats GaAsP), cette LED basée sur AlGaInP offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée, résultant en une plus grande luminosité (mcd/mA) et une couleur rouge plus saturée et vive. Sa conformité aux normes environnementales modernes (RoHS, Sans Halogène) la rend également adaptée aux produits électroniques contemporains avec des exigences matérielles strictes.
9. Questions fréquemment posées (FAQ)
9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
La longueur d'onde de crête (632 nm) est le point de puissance rayonnante maximale dans le spectre d'émission. La longueur d'onde dominante (624 nm) est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui correspond à la couleur de la LED. Les concepteurs se réfèrent généralement à la longueur d'onde dominante pour la spécification de couleur.
9.2 Puis-je piloter cette LED à 25mA en continu ?
Bien que le courant continu absolu maximum soit de 25mA, pour un fonctionnement fiable à long terme et pour tenir compte des effets de la température, il est conseillé de concevoir pour un courant de commande plus faible, comme la condition de test typique de 20mA. Reportez-vous toujours aux courbes de déclassement pour un fonctionnement à haute température.
9.3 Pourquoi la distance de soudage (3mm) depuis le bulbe est-elle si importante ?
Cette distance empêche une chaleur excessive de remonter la broche et d'endommager la puce semi-conductrice interne ou l'encapsulation en époxy, ce qui pourrait entraîner une défaillance prématurée ou une réduction de la sortie lumineuse.
10. Exemple d'application pratique
Scénario :Conception d'un indicateur d'alimentation pour un dispositif utilisant une ligne d'alimentation de 5V.
Calcul :Pour atteindre une luminosité typique, ciblez IF= 20mA. En utilisant le VFmaximum pour la sécurité (2,4V).
R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms.
La valeur de résistance standard la plus proche est 130Ω ou 120Ω. Une résistance de 120Ω donnerait un courant légèrement plus élevé : I = (5V-2,4V)/120Ω ≈ 21,7mA, ce qui est toujours dans la zone de fonctionnement sûre. La puissance dissipée dans la résistance est P = I²R = (0,0217)² * 120 ≈ 0,056W, donc une résistance standard de 1/8W (0,125W) est suffisante.
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. |