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Fiche Technique de la Lampe LED 103UYD/S530-A3 - Jaune Brillant - 20mA - 2,0V - Document Technique Français

Fiche technique complète pour la lampe LED 103UYD/S530-A3 jaune brillant. Inclut spécifications, caractéristiques, dimensions et recommandations d'application.
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Table des matières

1. Vue d'ensemble du produit

La 103UYD/S530-A3 est une lampe LED haute luminosité conçue pour les applications nécessitant un flux lumineux supérieur. Elle utilise une puce AlGaInP pour produire une couleur jaune brillante avec un boîtier en résine jaune diffusante. Ce composant est conçu pour la fiabilité et la robustesse dans divers assemblages électroniques.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

1.2 Marché cible et applications

Cette LED cible les marchés de l'électronique grand public et du rétroéclairage d'affichage. Ses applications principales incluent :

2. Paramètres et spécifications techniques

2.1 Caractéristiques absolues maximales

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

ParamètreSymboleValeurUnité
Courant direct continuIF25mA
Courant direct de crête (Rapport cyclique 1/10 @ 1KHz)IFP60mA
Tension inverseVR5V
Puissance dissipéePd60mW
Température de fonctionnementTopr-40 à +85°C
Température de stockageTstg-40 à +100°C
Température de soudureTsol260 (pendant 5 sec)°C

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et un courant direct (IF) de 20mA, sauf indication contraire.

ParamètreSymboleMin.Typ.Max.UnitéCondition
Intensité lumineuseIv2550--mcdIF=20mA
Angle de vision (2θ1/2)----130--degIF=20mA
Longueur d'onde de crêteλp--591--nmIF=20mA
Longueur d'onde dominanteλd--589--nmIF=20mA
Largeur de bande spectraleΔλ--15--nmIF=20mA
Tension directeVF1.72.02.4VIF=20mA
Courant inverseIR----10μAVR=5V

Notes de mesure :

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement du composant dans différentes conditions. Elles sont essentielles pour les ingénieurs de conception afin de prédire les performances dans les applications réelles.

3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance de la lumière émise. Le pic est centré autour de 591nm typique, confirmant la couleur jaune brillante. La largeur de bande spectrale relativement étroite (Δλ typ. 15nm) indique une bonne pureté de couleur.

3.2 Diagramme de directivité

La courbe de diagramme de rayonnement définit l'angle de vision. L'angle de vision total typique de 130 degrés (2θ1/2) indique un motif d'émission large et diffus, adapté à l'éclairage de zone et aux applications d'indicateur où la visibilité sous plusieurs angles est requise.

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

Ce graphique représente la relation non linéaire entre le courant et la tension. La tension directe typique (Vf) est de 2,0V à 20mA. Les concepteurs doivent utiliser des résistances limitatrices de courant ou des pilotes à courant constant basés sur cette courbe pour assurer un fonctionnement stable et éviter l'emballement thermique.

3.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe montre comment le flux lumineux (intensité relative) augmente avec le courant direct. Elle est cruciale pour comprendre l'efficacité et pour piloter la LED à un courant optimal afin d'obtenir la luminosité souhaitée sans dépasser les valeurs maximales.

3.5 Caractéristiques thermiques

Deux courbes clés relient la performance à la température ambiante :

4. Informations mécaniques et de boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier traversant rond standard de 3mm. Les notes dimensionnelles clés incluent :

Le dessin dimensionnel fournit les mesures exactes pour l'espacement des broches, le diamètre du corps et la hauteur totale, essentielles pour la conception de l'empreinte PCB et pour assurer un bon ajustement dans l'application.

4.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement identifiée par un méplat sur la lentille ou une broche plus courte. La polarité correcte doit être respectée lors de l'installation pour éviter les dommages par polarisation inverse, car la tension inverse maximale n'est que de 5V.

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

5.2 Conditions de stockage

5.3 Recommandations de soudure

Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.

MéthodeParamètreCondition
Soudure manuelleTempérature de la panne300°C Max. (30W Max.)
Temps de soudure3 secondes Max.
Distance de l'ampoule3mm Min.
Soudure DIP/à la vagueTempérature de préchauffage100°C Max. (60 sec Max.)
Température du bain & Temps260°C Max., 5 sec Max.
Distance de l'ampoule3mm Min.
RefroidissementÉvitez un refroidissement rapide depuis la température de pic.

Notes critiques de soudure :

5.4 Nettoyage

5.5 Gestion thermique

Une conception thermique appropriée est essentielle. Le courant de fonctionnement doit être déclassé de manière appropriée à des températures ambiantes plus élevées, comme indiqué dans les courbes de déclassement. Un dissipateur thermique inadéquat peut entraîner une réduction du flux lumineux, un décalage de couleur et une dégradation accélérée.

6. Conditionnement et informations de commande

6.1 Spécification de l'emballage

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

6.2 Quantité par emballage

  1. Minimum 200 à 500 pièces par sac anti-statique.
  2. 5 sacs par carton intérieur.
  3. 10 cartons intérieurs par carton extérieur.

6.3 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent les informations suivantes :

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Circuits d'application typiques

Pour une utilisation basique comme indicateur, une simple résistance série limitant le courant est suffisante. La valeur de la résistance (R) peut être calculée avec la loi d'Ohm : R = (Valim - Vf) / If. Où Vf est la tension directe (utiliser 2,0V typique pour la marge de conception) et If est le courant direct souhaité (ex. : 20mA). Assurez-vous que la puissance nominale de la résistance est adéquate : P = (Valim - Vf) * If.

7.2 Considérations de conception

8. Comparaison et différenciation technique

La 103UYD/S530-A3 se différencie par sa combinaison spécifique d'attributs :

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

Longueur d'onde de crête (λp, 591nm typ.)est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale.Longueur d'onde dominante (λd, 589nm typ.)est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. Les concepteurs concernés par la perception des couleurs doivent se référer à la longueur d'onde dominante.

9.2 Puis-je piloter cette LED à son courant continu maximal de 25mA ?

Bien que possible, ce n'est pas recommandé pour une durée de vie et une fiabilité optimales, sauf si nécessaire pour la luminosité. Un pilotage à 20mA typique offre un bon équilibre entre performance et longévité. Tenez toujours compte du déclassement thermique à des températures ambiantes élevées.

9.3 Pourquoi la tension inverse nominale n'est-elle que de 5V ?

Les LED ne sont pas conçues pour fonctionner en polarisation inverse. La faible tension inverse nominale est typique des LED indicatrices standard. Assurez-vous toujours de la polarité correcte dans le circuit. L'incorporation d'une diode de protection en parallèle (cathode à anode) peut être envisagée dans les applications où la tension inverse est un risque.

9.4 Quelle est l'importance critique de la règle de distance de 3mm pour la soudure et le pliage des broches ?

Très critique. L'ampoule en résine époxy est sensible à la chaleur et aux contraintes mécaniques. Enfreindre cette distance peut transférer une chaleur excessive pendant la soudure, risquant de fissurer l'époxy ou d'endommager la puce interne/les fils de liaison, entraînant une défaillance immédiate ou une fiabilité à long terme réduite.

10. Principes de fonctionnement et tendances technologiques

10.1 Principe de fonctionnement de base

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active (la couche AlGaInP). 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 définit directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise – dans ce cas, le jaune brillant.

10.2 Tendances de l'industrie

Bien que les LED traversantes comme la 103UYD/S530-A3 restent essentielles pour de nombreuses applications, la tendance de l'industrie va fortement vers les boîtiers CMS (composants montés en surface) pour l'assemblage automatisé, une densité plus élevée et de meilleures performances thermiques. Cependant, les composants traversants continuent d'être préférés pour les applications nécessitant une haute résistance mécanique, une facilité de prototypage manuel ou des facteurs de forme optiques spécifiques. La technologie sous-jacente AlGaInP pour les LED de couleur pure comme le jaune reste une solution mature et efficace, bien que des avancées se poursuivent en termes d'efficacité (lumens par watt) et de température de fonctionnement maximale.

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.