Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Avantages principaux
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques
- 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 Courbes de dépendance à la température
- 4. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 4.2 Identification de la polarité
- 5. Guide de soudure et d'assemblage
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Conditions de stockage
- 5.3 Processus de soudure
- 5.4 Nettoyage
- 5.5 Gestion thermique
- 6. Emballage et informations de commande
- 6.1 Spécification d'emballage
- 6.2 Explication des étiquettes
- 7. Suggestions d'application et considérations de conception
- 7.1 Circuits d'application typiques
- 7.2 Considérations de conception
- 8. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 9. Introduction technologique et principe de fonctionnement
1. Vue d'ensemble du produit
La 313-2SYGC/S530-E2 est une lampe LED haute luminosité conçue pour les applications nécessitant un rendement lumineux supérieur. Elle utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une couleur jaune-vert brillante avec un encapsulant en résine transparente. Ce composant se caractérise par sa fiabilité, sa robustesse et sa conformité aux normes environnementales telles que l'absence de plomb et la conformité RoHS.
1.1 Avantages principaux
- Haute luminosité :Spécialement conçue pour les applications exigeant une intensité lumineuse plus élevée.
- Angles de vision variés :Disponible avec différents angles de vision pour s'adapter aux besoins des applications.
- Boîtier robuste :Conçu pour une fiabilité dans diverses conditions de fonctionnement.
- Conformité environnementale :Sans plomb et conforme RoHS.
- Options d'emballage :Disponible en bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
1.2 Applications cibles
Cette LED convient à une gamme d'appareils électroniques et d'indicateurs, y compris, mais sans s'y limiter :
- Téléviseurs
- Écrans d'ordinateur
- Téléphones
- Périphériques informatiques généraux et voyants lumineux
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques définis dans la fiche technique.
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pendant de longues périodes.
- Courant direct continu (IF) :25 mA. Le courant continu maximal pouvant être appliqué en continu.
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA (à un cycle de service de 1/10, 1 kHz). Pour un fonctionnement en impulsions.
- Tension inverse (VR) :5 V. Le dépassement peut provoquer une rupture de jonction.
- Dissipation de puissance (Pd) :60 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper.
- Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
- Température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C.
- ESD (HBM) :2000 V. Niveau de sensibilité aux décharges électrostatiques.
- Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes. Le profil thermique maximal pour la soudure.
2.2 Caractéristiques électro-optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (Ta=25°C, IF=20mA sauf indication contraire).
- Intensité lumineuse (Iv) :La LED présente un boîtier radial à broches standard. Les notes dimensionnelles clés de la fiche technique incluent :
- Angle de vision (2θ1/2) :Typique 20 degrés. L'angle pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur de crête.
- Longueur d'onde de crête (λp) :575 nm. La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
- Longueur d'onde dominante (λd) :573 nm. La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain.
- Largeur de bande du spectre d'émission (Δλ) :20 nm. La largeur du spectre émis.
- Tension directe (VF) :Typique 2,0 V, Plage de 1,7 V à 2,4 V. La chute de tension aux bornes de la LED au courant de test.
- Courant inverse (IR) :Maximum 10 μA à VR=5V.
Note sur l'incertitude de mesure :Tension directe (±0,1V), Intensité lumineuse (±10%), Longueur d'onde dominante (±1,0nm).
3. Analyse des courbes de performance
La fiche technique comprend plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement du composant dans différentes conditions.
3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, confirmant l'émission à bande étroite centrée autour de 575 nm (jaune-vert) typique de la technologie AlGaInP.
3.2 Diagramme de directivité
Illustre la distribution spatiale de la lumière, en corrélation avec la spécification d'angle de vision de 20 degrés.
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. La VFtypique de 2,0V à 20mA est un paramètre de conception clé pour le calcul de la résistance de limitation de courant.
3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant d'alimentation. C'est crucial pour comprendre l'efficacité et pour concevoir des circuits où une modulation de luminosité par le courant est requise.
3.5 Courbes de dépendance à la température
Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre la diminution du rendement lumineux lorsque la température de jonction augmente, soulignant l'importance de la gestion thermique.
Courant direct en fonction de la température ambiante :Peut illustrer les changements des caractéristiques électriques avec la température.
4. Informations mécaniques et sur le boîtier
4.1 Dimensions du boîtier
The LED features a standard radial leaded package. Key dimensional notes from the datasheet include:
- Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
- La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
- La tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire.
Un dessin coté détaillé est fourni dans la fiche technique originale pour une conception précise de l'empreinte PCB.
4.2 Identification de la polarité
La polarité est généralement indiquée par la longueur des broches (la broche la plus longue est l'anode) ou par un méplat sur la collerette du boîtier. Le dessin de la fiche technique spécifie l'anode et la cathode.
5. Guide de soudure et d'assemblage
Une manipulation appropriée est cruciale pour maintenir la fiabilité et les performances du composant.
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 formageavant soldering.
- Évitez de stresser le boîtier. Un mauvais alignement lors du montage sur PCB peut entraîner une détérioration de la résine.
- Coupez les broches à température ambiante.
5.2 Conditions de stockage
- Recommandé : ≤30°C, ≤70% d'humidité relative.
- Durée de vie après expédition : 3 mois dans les conditions ci-dessus.
- Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an) : Utilisez un conteneur scellé avec atmosphère d'azote et dessiccant.
- Évitez les transitions rapides de température en environnement humide pour prévenir la condensation.
5.3 Processus 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 : Max 300°C (pour un fer de 30W max).
- Temps de soudure : Max 3 secondes.
Soudure par immersion (vague) :
- Température de préchauffage : Max 100°C (pendant max 60 secondes).
- Température et temps du bain de soudure : Max 260°C pendant 5 secondes.
Notes critiques sur la soudure :
- Évitez toute contrainte sur les broches 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 soudure.
- Évitez un refroidissement rapide depuis la température de crête.
- Utilisez toujours la température de soudure la plus basse possible.
- Suivez le profil de soudure recommandé pour la soudure à la vague.
5.4 Nettoyage
- Utilisez de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant une minute maximum si nécessaire.
- Séchez à température ambiante.
- Évitez le nettoyage par ultrasons.Si absolument nécessaire, qualifiez le processus au préalable pour vous assurer qu'aucun dommage ne se produit.
5.5 Gestion thermique
La gestion thermique est essentielle pour la longévité et des performances stables. Le courant de fonctionnement doit être déclassé de manière appropriée en fonction de la température ambiante, en se référant à la courbe de déclassement. La conception doit prendre en compte la température environnant la LED dans l'application.
6. Emballage et informations de commande
6.1 Spécification d'emballage
Le produit est emballé pour prévenir les décharges électrostatiques et l'infiltration d'humidité.
- Emballage primaire :Sac anti-statique.
- Emballage secondaire :Carton intérieur.
- Emballage tertiaire :Carton extérieur.
Quantité 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 incluent des champs tels que : CPN (Numéro de pièce client), P/N (Numéro de pièce de production), QTY (Quantité), CAT (Classement/Bin), HUE (Longueur d'onde dominante), REF (Référence) et LOT No (Numéro de lot).
7. Suggestions d'application et considérations de conception
7.1 Circuits d'application typiques
Pour une utilisation basique comme indicateur, une simple résistance de limitation de courant en série est requise. La valeur de la résistance (R) peut être calculée avec : R = (Valim- VF) / IF. En utilisant la VFtypique de 2,0V et un IFsouhaité de 20mA avec une alimentation de 5V : R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Une résistance standard de 150Ω avec une puissance nominale suffisante (P = I2R = 0,06W) doit être utilisée.
7.2 Considérations de conception
- Alimentation en courant :Alimentez toujours les LED avec un courant constant ou une source de tension avec une résistance en série. Ne connectez jamais directement à une source de tension.
- Conception thermique :Assurez une surface de cuivre PCB adéquate ou un autre dissipateur thermique si vous fonctionnez près des valeurs maximales ou à haute température ambiante pour prévenir une dépréciation prématurée des lumens.
- Protection ESD :Mettez en œuvre des mesures de protection ESD pendant la manipulation et l'assemblage, car le composant est classé pour 2000V HBM.
- Conception optique :L'angle de vision de 20 degrés la rend adaptée à l'éclairage directionnel ou aux applications d'indicateur où un faisceau plus étroit est souhaité.
8. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
Q1 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête (575nm) et la Longueur d'onde dominante (573nm) ?
R1 : La Longueur d'onde de crête est le pic physique de la courbe d'émission spectrale. La Longueur d'onde dominante est la longueur d'onde unique qui produirait la même couleur perçue. La petite différence est normale pour les LED.
Q2 : Puis-je alimenter cette LED à 25mA en continu ?
R2 : Oui, 25mA est le Courant Direct Continu Maximum Absolu. Pour une durée de vie et une fiabilité optimales, il est recommandé de fonctionner à ou en dessous de la condition de test typique de 20mA.
Q3 : Pourquoi la condition de stockage est-elle si spécifique (≤30°C/70%HR pendant 3 mois) ?
R3 : Cela empêche l'absorption d'humidité dans le boîtier plastique. Une humidité excessive peut entraîner un \"effet pop-corn\" ou une délamination interne pendant le processus de soudure à haute température.
Q4 : Comment interpréter la valeur \"Typique\" dans le tableau des Caractéristiques électro-optiques ?
R4 : La valeur \"Typique\" est la moyenne attendue dans les conditions de test. Les valeurs réelles pour des unités individuelles se situeront dans la plage Min/Max. La conception doit considérer la valeur Min pour l'intensité si un seuil de luminosité est critique.
9. Introduction technologique et principe de fonctionnement
La LED 313-2SYGC/S530-E2 est basée sur le matériau semi-conducteur AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Ce système de matériau est très efficace pour produire de la lumière dans les régions jaune, orange, rouge et verte du spectre. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique des couches AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, un jaune-vert brillant à 573/575 nm. La résine époxy transparente agit comme un encapsulant protecteur et un élément optique primaire, aidant à façonner la sortie lumineuse et à améliorer l'efficacité d'extraction.
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. |