Fiche technique de la lampe LED 1533SURD/S530-A3 - Rouge Brillant - 20mcd - 2,0V - 60mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes de la lampe LED 1533SURD/S530-A3. Ce composant est une LED à montage en surface (SMD) conçue pour des applications nécessitant des performances fiables et une émission lumineuse constante. Les principaux domaines d'application incluent le rétroéclairage pour l'électronique grand public et les fonctions d'indicateur.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Cette LED offre plusieurs caractéristiques clés qui la rendent adaptée à une large gamme de conceptions électroniques. Elle est disponible avec un choix de différents angles de vision, offrant une flexibilité de conception pour divers besoins de distribution lumineuse. Le composant est fourni en bande et en bobine, ce qui est idéal pour les processus d'assemblage automatisés, améliorant ainsi l'efficacité de fabrication. Sa construction est fiable et robuste, garantissant des performances stables tout au long de sa durée de vie opérationnelle. Le produit est sans plomb (Pb-free) et conçu pour rester conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses), respectant ainsi les réglementations environnementales.

1.2 Marché cible et applications

Cette série de LED est spécialement conçue pour des applications exigeant des niveaux de luminosité plus élevés. Les LED sont disponibles en différentes couleurs et intensités, permettant une personnalisation selon des besoins de conception spécifiques. Les applications typiques incluent les téléviseurs, les moniteurs d'ordinateur, les téléphones et les périphériques informatiques généraux, où elles sont couramment utilisées comme indicateurs d'état, pour le rétroéclairage de boutons ou l'éclairage d'affichage.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une analyse objective et détaillée des caractéristiques électriques, optiques et thermiques de la LED, telles que définies dans la fiche technique.

2.1 Sélection du dispositif et composition matérielle

La LED utilise une puce semi-conductrice en AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Ce système de matériau est connu pour produire une émission lumineuse à haut rendement dans le spectre du rouge à l'ambre. La couleur émise est spécifiée comme Rouge Brillant, et la couleur de la résine du boîtier LED est Rouge Diffus, ce qui aide à diffuser la lumière pour obtenir l'angle de vision large spécifié.

2.2 Valeurs maximales absolues

Les Valeurs Maximales Absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ces valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le courant direct continu (IF) ne doit pas dépasser 25 mA. Pour un fonctionnement en impulsions, un courant direct de crête (IFP) de 60 mA est autorisé sous un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz. La tension inverse maximale (VR) que la LED peut supporter est de 5 V. La dissipation de puissance totale (Pd) du dispositif est limitée à 60 mW. La plage de température de fonctionnement (Topr) est de -40°C à +85°C, et la plage de température de stockage (Tstg) est de -40°C à +100°C. La température de soudure (Tsol) est spécifiée à 260°C pour une durée maximale de 5 secondes, ce qui est une exigence standard pour les procédés de soudure sans plomb.

2.3 Caractéristiques électro-optiques

Les Caractéristiques Électro-Optiques sont mesurées dans des conditions de test standard de Ta=25°C et un courant direct (IF) de 20 mA, sauf indication contraire. L'intensité lumineuse (Iv) a une valeur typique de 20 millicandelas (mcd) avec un minimum de 10 mcd. L'angle de vision (2θ1/2), défini comme l'angle où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête, est typiquement de 170 degrés, indiquant un profil d'émission très large. La longueur d'onde de crête (λp) est typiquement de 632 nanomètres (nm), et la longueur d'onde dominante (λd) est typiquement de 624 nm, les deux se situant dans la région rouge du spectre visible. La largeur de bande du spectre de rayonnement (Δλ) est typiquement de 20 nm. La tension directe (VF) mesure typiquement 2,0 volts, avec une plage de 1,7 V (min) à 2,4 V (max) à 20 mA. Le courant inverse (IR) a une valeur maximale de 10 microampères (μA) lorsqu'une tension inverse de 5 V est appliquée.

La fiche technique inclut des notes importantes sur l'incertitude de mesure : ±0,1V pour la tension directe, ±10% pour l'intensité lumineuse, et ±1,0nm pour la longueur d'onde dominante. Ces tolérances doivent être prises en compte lors de la conception du circuit et du contrôle qualité.

3. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu plus approfondi du comportement de la LED dans des conditions variables.

3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

La courbe montre la distribution spectrale de puissance de la lumière émise. Elle culmine typiquement autour de 632 nm (rouge) avec une largeur de bande définie, confirmant la pureté de la couleur. Le diagramme de directivité illustre la distribution de l'intensité sur l'angle de vision de 170 degrés, montrant un profil d'émission Lambertien ou quasi-Lambertien courant pour les LED diffusantes.

3.2 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV)

Cette courbe fondamentale décrit la relation entre le courant traversant la LED et la tension à ses bornes. Elle est non linéaire, caractéristique d'une diode. La courbe montre qu'au courant de fonctionnement typique de 20 mA, la tension directe est d'environ 2,0V. Les concepteurs utilisent cette courbe pour déterminer la valeur nécessaire de la résistance de limitation de courant pour une tension d'alimentation donnée.

3.3 Intensité relative en fonction du courant direct

Ce graphique montre comment la sortie lumineuse (intensité relative) augmente avec l'augmentation du courant direct. Elle est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement recommandée mais peut saturer ou provoquer un échauffement excessif à des courants approchant les valeurs maximales absolues.

3.4 Dépendance à la température

Deux graphiques clés analysent les effets de la température :Intensité relative en fonction de la température ambianteetCourant direct en fonction de la température ambiante. Le premier montre typiquement une diminution de la sortie lumineuse lorsque la température ambiante augmente, ce qui est un facteur critique pour la gestion thermique dans les applications à haute luminosité ou haute densité. Le second peut montrer la relation entre la tension directe de la diode et la température, qui peut être utilisée pour la détection de température dans certaines applications, bien que cela ne soit pas explicitement indiqué ici.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La fiche technique inclut un dessin mécanique détaillé du boîtier LED. Toutes les dimensions sont fournies en millimètres. Des notes clés spécifient que la hauteur de la bride doit être inférieure à 1,5mm (0,059 pouces) et que, sauf déclaration contraire, la tolérance générale sur les dimensions est de ±0,25mm. Le dessin définit l'espacement des broches, la taille du corps et l'empreinte globale, qui sont essentielles pour la conception du layout du PCB (Carte de Circuit Imprimé).

4.2 Identification de la polarité

Bien que non explicitement détaillé dans le texte fourni, les boîtiers LED standards ont des marquages d'anode et de cathode, souvent indiqués par une broche plus longue (anode), un bord plat sur le boîtier ou un point près de la cathode. Le layout du PCB doit respecter cette polarité.

5. Guide de soudure et d'assemblage

Une manipulation correcte est cruciale pour la fiabilité. Cette section regroupe les notes critiques de la fiche technique.

5.1 Formage des broches

Si les broches doivent être pliées, cela doit être fait à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy. Le formage doit toujours se faireavantla soudure. Il faut éviter toute contrainte sur le boîtier LED pendant le formage pour prévenir les dommages internes ou la rupture. Les broches doivent être coupées à température ambiante. Les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

5.2 Conditions de stockage

Les LED doivent être stockées à 30°C ou moins et à 70% d'humidité relative (HR) ou moins. La durée de stockage recommandée après expédition est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à un an), elles doivent être conservées dans un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un matériau absorbant l'humidité. Les changements rapides de température dans des environnements humides doivent être évités pour empêcher la condensation.

5.3 Procédé de soudure

Le joint de soudure doit être à au moins 3mm de l'ampoule en époxy. Les conditions recommandées sont :
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 :Température de préchauffage maximum 100°C (pendant 60 secondes max), température du bain de soudure maximum 260°C pendant 5 secondes maximum.
Un graphique de profil de soudure est recommandé pour le contrôle du processus. Aucune contrainte ne doit être appliquée sur les broches pendant que la LED est chaude. La soudure par immersion et la soudure manuelle ne doivent pas être effectuées plus d'une fois. Après soudure, la LED doit être protégée des chocs mécaniques jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante. Un processus de refroidissement rapide n'est pas recommandé.

5.4 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utiliser de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant pas plus d'une minute, puis sécher à l'air. Le nettoyage par ultrasons n'est généralement pas recommandé. S'il doit être utilisé, les paramètres du processus (puissance, temps) doivent être pré-qualifiés pour s'assurer qu'aucun dommage ne se produit.

5.5 Gestion thermique

La gestion thermique est une considération de conception critique. Le courant de fonctionnement doit être correctement déclassé en fonction de la température ambiante, en se référant aux courbes de déclassement si elles sont fournies. La température entourant la LED dans l'application doit être contrôlée pour garantir une fiabilité à long terme et maintenir la sortie lumineuse.

6. Emballage et informations de commande

6.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées pour prévenir les décharges électrostatiques (ESD) et les dommages dus à l'humidité. Elles sont placées dans des sacs anti-électrostatiques. Ces sacs sont ensuite emballés dans des cartons intérieurs, qui sont ensuite placés dans des cartons extérieurs pour l'expédition.

6.2 Quantité d'emballage

La quantité d'emballage standard est d'un minimum de 200 à 500 pièces par sac anti-statique. Quatre sacs sont emballés dans un carton intérieur. Dix cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur.

6.3 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent plusieurs codes : CPN (Numéro de Production du Client), P/N (Numéro de Production), QTY (Quantité d'Emballage), CAT (Rangs - probablement un code de classement de performance), HUE (Longueur d'Onde Dominante), REF (Référence), et LOT No (Numéro de Lot pour la traçabilité).

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Circuits d'application typiques

L'application la plus courante est celle d'un témoin lumineux piloté par une source de tension continue via une résistance de limitation de courant. La valeur de la résistance (R) est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation - V_F) / I_F, où V_F est la tension directe de la LED (utiliser 2,0V typique ou 2,4V max pour une conception robuste) et I_F est le courant direct souhaité (par exemple, 20 mA). Par exemple, avec une alimentation de 5V : R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms. Une résistance de valeur légèrement supérieure (par exemple, 180 Ohms) fournit une marge de sécurité.

7.2 Considérations de conception

• Pilotage du courant :Pilotez 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 sans limitation de courant.
• Layout du PCB :Assurez-vous que le motif de pastille correspond aux dimensions du boîtier. Prévoyez une surface de cuivre adéquate pour la dissipation thermique si le fonctionnement est à fort courant ou à haute température ambiante.
• Angle de vision :L'angle de vision de 170 degrés rend cette LED adaptée aux applications où la lumière doit être visible depuis un large éventail de positions.
• Protection ESD :Bien que le sac assure une protection pendant le stockage, envisagez des circuits de protection ESD sur le PCB si la LED est connectée à des interfaces externes sujettes aux décharges statiques.

8. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
R : La longueur d'onde de crête (λp) est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est maximale. La longueur d'onde dominante (λd) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la lumière de la LED. Pour les LED, la longueur d'onde dominante est souvent plus pertinente pour la perception humaine des couleurs.

Q : Puis-je faire fonctionner cette LED à son courant continu maximal absolu de 25mA ?
R : Bien que possible, ce n'est pas recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme. Fonctionner au courant typique de 20mA fournit une marge de sécurité contre les variations de tension directe, de tension d'alimentation et de température, qui pourraient autrement pousser le dispositif au-delà de ses limites.

Q : Pourquoi le joint de soudure doit-il être à 3mm de l'ampoule en époxy ?
R : Cette distance empêche la chaleur excessive du fer à souder ou de la vague de soudure de se transférer vers la lentille en époxy sensible et la puce semi-conductrice interne, ce qui pourrait provoquer des fissures, une décoloration (jaunissement) ou une dégradation des propriétés optiques et électriques.

Q : L'intensité lumineuse a une incertitude de mesure de ±10%. Comment cela affecte-t-il ma conception ?
R : Cette tolérance signifie que la sortie lumineuse réelle entre différentes unités du même modèle peut varier. Si une luminosité constante est critique pour votre application (par exemple, dans un réseau d'indicateurs), vous devrez peut-être mettre en œuvre une étape d'étalonnage, utiliser des LED du même lot de production ou sélectionner des pièces classées par intensité (si disponible).

9. Comparaison et positionnement technique

Bien qu'une comparaison directe avec d'autres modèles spécifiques ne soit pas fournie dans cette fiche technique, les principaux points différenciants de cette LED peuvent être déduits. Ses avantages principaux incluent un angle de vision très large de 170 degrés, excellent pour les indicateurs omnidirectionnels. L'utilisation de la technologie AlGaInP offre généralement un rendement plus élevé et une meilleure saturation des couleurs dans le spectre rouge par rapport aux technologies plus anciennes. La combinaison d'une intensité typique de 20mcd à 20mA avec une faible tension directe de 2,0V la rend économe en énergie. Les directives complètes de soudure et de manipulation indiquent qu'elle est conçue pour les processus d'assemblage industriel standard. La conformité RoHS et sans plomb garantit qu'elle répond aux normes environnementales modernes pour la fabrication électronique.