Fiche technique de la lampe LED 1003SURD/S530-A3 - Rouge brillant - Courant direct 20mA - Tension directe typique 2.0V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La 1003SURD/S530-A3 est une lampe LED traversante conçue pour des applications nécessitant une performance fiable et des niveaux de luminosité supérieurs. Elle utilise une puce AlGaInP pour produire une couleur rouge brillante avec une lentille en résine rouge diffusante. Ce composant se caractérise par sa construction robuste, sa conformité aux normes environnementales et son aptitude aux processus d'assemblage automatisé.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Haute luminosité :Spécialement conçue pour les applications exigeant une intensité lumineuse supérieure.
• Large angle de vision :Offre un angle de vision typique de 110 degrés (2θ1/2) pour une distribution lumineuse étendue.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb et reste conforme aux spécifications RoHS.
• Flexibilité de conditionnement :Disponible en bande et en bobine pour un placement automatisé efficace.
• Options de couleur :La série est disponible en différentes couleurs et grades d'intensité.

1.2 Applications cibles

Cette LED est bien adaptée à diverses applications électroniques grand public et industrielles nécessitant une fonction d'indicateur. Les applications typiques incluent le rétroéclairage ou l'indication d'état dans les téléviseurs, les moniteurs d'ordinateur, les téléphones et autres dispositifs informatiques de bureau ou portables.

2. Analyse des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation objective et détaillée 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. Le fonctionnement à ces limites ou au-delà n'est pas garanti.

• Courant direct continu (I_F) :25 mA. C'est le courant continu maximal qui peut être appliqué en continu.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA. Permis uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1 kHz).
• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture de jonction.
• Dissipation de puissance (P_d) :60 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper à Ta=25°C.
• Température de fonctionnement & de stockage :Plage de -40°C à +85°C (fonctionnement) et de -40°C à +100°C (stockage).
• Température de soudure :Résiste à 260°C pendant 5 secondes, compatible avec les profils de soudure sans plomb standard.

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

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test spécifiées.

• Intensité lumineuse (I_v) :25 mcd (Min), 50 mcd (Typ) à I_F=20mA. Ceci quantifie la luminosité perçue.
• Angle de vision (2θ1/2) :110° (Typ). L'angle pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur de crête.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :632 nm (Typ). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :624 nm (Typ). La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain.
• Tension directe (V_F) :1,7V (Min), 2,0V (Typ), 2,4V (Max) à I_F=20mA. Critique pour la conception du pilote et la sélection de l'alimentation.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (Max) à V_R=5V.

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans différentes conditions.

3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, centrée autour du pic typique de 632 nm. Le spectre est caractéristique du matériau AlGaInP, produisant une couleur rouge saturée. La largeur de bande spectrale typique (Δλ) est de 20 nm.

3.2 Diagramme de directivité

Le diagramme polaire illustre la distribution spatiale de la lumière, confirmant le large angle de vision de 110 degrés. L'intensité est relativement uniforme dans le cône central, typique d'un boîtier à lentille diffusante.

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

Ce graphique montre la relation exponentielle entre le courant et la tension, typique d'une diode. La courbe est essentielle pour déterminer le point de fonctionnement et la valeur nécessaire de la résistance de limitation de courant dans un circuit simple. La tension de "coude" se situe autour de la marque typique de 2,0V.

3.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre que la sortie lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement. Elle souligne l'importance d'un contrôle de courant stable pour une luminosité constante.

3.5 Courbes de performance thermique

Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température ambiante augmente. Cette déclassement est crucial pour les conceptions fonctionnant dans des environnements à température élevée.
Courant direct en fonction de la température ambiante :Indique comment le courant direct maximal admissible doit être réduit à des températures ambiantes plus élevées pour rester dans la limite de dissipation de puissance, soulignant la nécessité d'une gestion thermique.

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dessin des dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier radial à broches standard. Les dimensions clés incluent l'espacement des broches, le diamètre du corps et la hauteur totale. Le dessin spécifie que toutes les dimensions sont en millimètres, avec une tolérance standard de ±0,25 mm sauf indication contraire. Une note critique spécifie que la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5 mm (0,059").

4.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement identifiée par un méplat sur la lentille de la LED ou par la broche la plus courte. Le diagramme de la fiche technique doit être consulté pour le schéma de marquage exact de cette pièce spécifique.

5. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation correcte est essentielle pour garantir la fiabilité et prévenir les dommages.

5.1 Formage des broches

• La courbure doit se produire à au moins 3 mm de la base du bulbe en époxy.
• Le formage doit être effectuéavantla soudure et à température ambiante.
• Évitez d'appliquer une contrainte sur le boîtier ; assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches.

5.2 Procédé de soudure

Soudure manuelle :Température maximale de la pointe du fer : 300°C (pour un fer de 30W max), temps de soudure maximum 3 secondes.
Soudure à la vague/par immersion :Préchauffage à 100°C max (60 sec max), bain de soudure à 260°C max pendant 5 secondes max.
Règle critique :Maintenez une distance minimale de 3 mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy. Évitez les cycles de soudure multiples et le refroidissement rapide. Appliquez la température la plus basse possible qui permet d'obtenir un joint fiable.

5.3 Conditions de stockage

Stockez à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative. La durée de conservation est de 3 mois à partir de l'expédition. 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 pour empêcher la condensation.

5.4 Nettoyage

Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute. N'utilisez pas le nettoyage par ultrasons à moins que ses effets n'aient été préalablement qualifiés, car il peut causer des dommages mécaniques.

5.5 Gestion de la chaleur et des décharges électrostatiques (ESD)

Gestion de la chaleur :Le courant de fonctionnement doit être déclassé de manière appropriée en fonction de la température ambiante, comme indiqué sur la courbe de déclassement. Contrôlez la température autour de la LED dans l'application.
ESD (Décharge électrostatique) :Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques. Les précautions ESD standard doivent être observées pendant la manipulation et l'assemblage.

6. Informations sur le conditionnement et la commande

6.1 Spécification d'emballage

• Les LED sont emballées dans des sacs antistatiques.
• Quantité d'emballage :1 500 pièces par sac. 5 sacs par carton intérieur. 10 cartons intérieurs par carton maître (extérieur).
• Total : 75 000 pièces par carton maître.

6.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent des codes pour la traçabilité et la spécification :
CPN :Numéro de production du client
P/N :Numéro de production
QTY :Quantité d'emballage
CAT :Rangs (probablement des catégories de tri)
HUE :Longueur d'onde dominante
REF :Référence
LOT No :Numéro de lot

7. Notes d'application et considérations de conception

7.1 Conception du circuit

Utilisez toujours une résistance de limitation de courant en série. Calculez la valeur de la résistance à l'aide de la formule : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utilisez la tension directe maximale de la fiche technique (2,4V) pour garantir que le courant ne dépasse pas le niveau souhaité, même avec des variations entre les pièces. Pour une alimentation de 5V et un courant cible de 20mA : R = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ω. Une résistance standard de 130Ω ou 150Ω serait appropriée, en tenant compte de la puissance nominale (P = I²R).

7.2 Conception thermique

Bien qu'il s'agisse d'un dispositif de faible puissance, la gestion thermique reste importante dans les cartes à haute densité ou les applications à température ambiante élevée. Assurez un espacement adéquat entre les composants et considérez la circulation d'air. Respectez strictement la courbe de déclassement de courant fournie dans la fiche technique lorsque la température ambiante dépasse 25°C.

7.3 Intégration optique

Le large angle de vision de 110 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage de grande surface ou une visibilité à grand angle. Pour une lumière plus focalisée, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. La résine diffusante aide à réduire l'éblouissement et procure un aspect plus uniforme.

8. Comparaison et positionnement technique

La 1003SURD/S530-A3 appartient à une catégorie de LED d'indication traversantes de fiabilité standard. Ses principaux points de différenciation sont l'utilisation de la technologie AlGaInP pour une lumière rouge efficace et son tri spécifique en luminosité/longueur d'onde. Comparée aux anciennes LED rouges à base de GaAsP, l'AlGaInP offre une efficacité lumineuse plus élevée et une meilleure saturation des couleurs. Comparée aux LED CMS (Composants Montés en Surface), le boîtier traversant offre une robustesse mécanique et une facilité de prototypage manuel, mais nécessite plus d'espace sur la carte et est moins adapté à l'assemblage automatisé à très grand volume.

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 (λ_p) :La longueur d'onde au point le plus haut de la courbe de distribution spectrale de puissance (632 nm typique).
Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique qui produirait la même perception de couleur que la lumière de la LED (624 nm typique). Elle est calculée sur la base de la sensibilité de l'œil humain (chromaticité CIE) et est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

9.2 Puis-je piloter cette LED sans résistance de limitation de courant ?

No.Une LED est un dispositif piloté par le courant. La connecter directement à une source de tension fera monter le courant de manière incontrôlable, dépassant rapidement la Valeur Maximale Absolue et détruisant le dispositif. Une résistance en série ou un pilote à courant constant est toujours requis.

9.3 Comment interpréter les mentions "sans plomb" et "RoHS" ?

"Sans plomb"signifie que le dispositif ne contient pas de plomb dans ses finitions soudables ou sa construction interne.
"Conforme RoHS"signifie que le dispositif est conforme à la directive européenne RoHS (Restriction des substances dangereuses), qui restreint le plomb, le mercure, le cadmium, le chrome hexavalent, les polybromobiphényles (PBB) et les polybromodiphényléthers (PBDE). La fiche technique indique que le produit "restera conforme à la version RoHS", indiquant une conformité continue.

9.4 Que se passe-t-il si je dépasse la règle de distance de 3 mm pendant la soudure ?

Souder à moins de 3 mm du bulbe en époxy peut transférer une chaleur excessive dans la puce semi-conductrice et les fils de liaison internes. Cela peut provoquer une défaillance immédiate (comme un circuit ouvert) ou des dommages latents qui réduisent la durée de vie et la fiabilité de la LED en raison de la contrainte thermique sur l'époxy et les composants internes.

10. Exemple d'application pratique

Scénario :Conception d'un indicateur d'état d'alimentation pour un adaptateur 12V DC.
Étapes de conception :
1. Choisir le point de fonctionnement :Sélectionner I_F= 15 mA pour une bonne luminosité et une longue durée de vie.
2. Calculer la résistance :Utiliser V_Fmax pour la sécurité. R = (12V - 2,4V) / 0,015A = 640 Ω. La valeur standard la plus proche est 620 Ω ou 680 Ω.
3. Vérifier la puissance de la résistance :P = (0,015A)²* 620Ω = 0,1395W. Une résistance standard de 1/4W (0,25W) est suffisante.
4. Considérer l'environnement :Si la température interne du boîtier de l'adaptateur peut atteindre 60°C, consultez la courbe de déclassement. Le courant maximal admissible peut être inférieur, nécessitant une valeur de résistance plus élevée pour réduire I_F.
5. Conception du PCB :Placez les trous avec un espacement correct. Assurez-vous qu'aucune contrainte n'est appliquée sur les broches après insertion. Suivez la règle de distance de soudure de 3 mm.

11. Principe de fonctionnement

La lumière est générée par un processus appelé électroluminescence au sein de la puce semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés à travers la jonction p-n. Ces porteurs de charge se recombinent dans la région active, libérant 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, dans le spectre rouge (~624-632 nm). Le boîtier en résine époxy rouge diffusante agit à la fois comme un encapsulant protecteur et une lentille primaire, façonnant la sortie lumineuse et fournissant le large angle de vision caractéristique.

12. Tendances technologiques et contexte

Les LED traversantes comme la 1003SURD/S530-A3 représentent une technologie de conditionnement mature et très fiable. La tendance de l'industrie s'est fortement orientée vers les boîtiers CMS (Composants Montés en Surface) (par exemple, 0603, 0805, 1206, et des boîtiers LED dédiés comme 2835, 3535) pour la plupart des nouvelles conceptions en raison de leur empreinte plus petite, de leur aptitude à l'assemblage automatisé à grande vitesse et de leur meilleure performance thermique lorsqu'ils sont montés sur le PCB. Cependant, les LED traversantes conservent une pertinence significative dans plusieurs domaines : les kits éducatifs et le prototypage en raison de la facilité de soudure manuelle ; les applications exigeant une robustesse mécanique extrême et un soulagement des contraintes (où les broches traversantes offrent un ancrage solide) ; les contrôles industriels haute tension ou haute fiabilité où les distances de fuite/creepage sont plus faciles à gérer ; et en tant que pièces de rechange pour les équipements hérités conçus à l'origine pour des composants traversants. Le système de matériau AlGaInP utilisé dans cette LED reste la technologie dominante pour les LED ambre, rouge et orange à haute efficacité, bien que pour le rouge profond et l'infrarouge, d'autres matériaux comme l'InGaAlP ou le GaAs soient également utilisés.