Fiche technique LED 513UYD/S530-A3 - Super Jaune - 20mA - 32mcd - Angle de vision 150° - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le 513UYD/S530-A3 est une lampe LED traversante haute luminosité conçue pour les applications nécessitant une émission lumineuse supérieure et une grande fiabilité. Il appartient à une série spécifiquement conçue pour des performances de luminosité améliorées. Le dispositif utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une couleur émise Super Jaune, encapsulée dans un boîtier en résine diffusante jaune. Cette combinaison est optimisée pour les applications où une visibilité claire et des performances robustes sont critiques.

1.1 Avantages principaux

Cette LED offre plusieurs avantages clés la rendant adaptée aux applications électroniques exigeantes. Elle propose un choix de différents angles de vision pour s'adapter aux diverses exigences de conception. Le produit est disponible en bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés, améliorant ainsi l'efficacité de fabrication. Il est conçu pour être fiable et robuste, garantissant une stabilité des performances à long terme. De plus, le dispositif est conforme aux principales normes environnementales et de sécurité, notamment RoHS, REACH UE, et est sans halogène, avec une teneur en Brome (Br) et Chlore (Cl) strictement contrôlée en dessous de 900 ppm chacun et leur somme inférieure à 1500 ppm.

1.2 Marché cible & Applications

Cette LED cible l'industrie de l'électronique grand public et des affichages. Ses applications principales incluent le rétroéclairage et les fonctions d'indicateur dans les téléviseurs, les moniteurs d'ordinateur, les téléphones et les périphériques informatiques généraux. La haute luminosité et la sortie jaune diffusée en font un choix idéal pour les indicateurs d'état, les voyants de mise sous tension et le rétroéclairage où un signal chaud et visible est requis.

2. Paramètres techniques & Spécifications

Cette section fournit une analyse objective détaillée des spécifications techniques de la LED telles que définies dans sa fiche technique.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les Valeurs Maximales Absolues définissent les limites 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. Le dispositif peut supporter une décharge électrostatique (ESD) jusqu'à 2000V (Modèle du Corps Humain). La tension inverse maximale admissible (VR) est de 5V. La dissipation de puissance totale (Pd) est évaluée à 60 mW. La plage de température de fonctionnement (Topr) est de -40°C à +85°C, tandis que la température de stockage (Tstg) s'étend de -40°C à +100°C. La température de soudure (Tsol) est spécifiée à 260°C pour une durée maximale de 5 secondes.

2.2 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 20mA, sauf indication contraire. L'intensité lumineuse (Iv) a une valeur typique de 32 millicandelas (mcd), avec un minimum de 20 mcd. L'angle de vision (2θ1/2), défini comme l'angle total à mi-intensité, est typiquement de 150 degrés. La longueur d'onde de crête (λp) est typiquement de 591 nanomètres (nm), et la longueur d'onde dominante (λd) est typiquement de 589 nm. La largeur de bande du spectre de rayonnement (Δλ) est typiquement de 20 nm. La tension directe (VF) mesure typiquement 2,0V, avec un maximum de 2,4V à 20mA. Le courant inverse (IR) a une valeur maximale de 10 microampères (μA) lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée. D'importantes incertitudes de mesure sont notées : ±0,1V pour la tension directe, ±10% pour l'intensité lumineuse, et ±1,0nm pour la longueur d'onde dominante.

2.3 Caractéristiques thermiques

Bien que non explicitement listées dans un tableau séparé, la gestion thermique est un aspect critique déduit des valeurs maximales et des notes de manipulation. La puissance dissipée nominale de 60 mW et la plage de température de fonctionnement allant jusqu'à +85°C définissent l'enveloppe thermique de fonctionnement. Un dissipateur thermique approprié ou une déclassification du courant est essentiel lors d'un fonctionnement près des limites supérieures de courant ou de température ambiante pour garantir la longévité et maintenir les performances optiques.

3. Explication du système de tri

La fiche technique indique l'utilisation d'un système de tri pour catégoriser les LED en fonction de paramètres de performance clés. Cela garantit l'homogénéité au sein d'un lot de production et permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des besoins d'application spécifiques. L'explication de l'étiquetage définit trois rangs de tri principaux : CAT pour les rangs d'Intensité Lumineuse, HUE pour les rangs de Longueur d'Onde Dominante, et REF pour les rangs de Tension Directe. En achetant des LED avec des codes de tri spécifiques, les concepteurs peuvent obtenir une uniformité de luminosité, de couleur et de caractéristiques électriques dans leurs produits.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique comprend plusieurs courbes caractéristiques typiques qui fournissent un aperçu plus approfondi du comportement de la LED dans des conditions variables.

4.1 Intensité relative vs. Longueur d'onde

Cette courbe trace la distribution spectrale de puissance de la lumière émise. Elle montre l'intensité relative à travers différentes longueurs d'onde, centrée autour de la longueur d'onde de crête typique de 591 nm. La forme et la largeur de cette courbe (liées à la largeur de bande de 20 nm) déterminent la pureté de la couleur et l'apparence visuelle de la lumière jaune.

4.2 Diagramme de directivité

La courbe de directivité illustre comment l'intensité lumineuse varie avec l'angle de vision par rapport à l'axe central de la LED. Pour un dispositif avec un angle de vision de 150°, cette courbe présentera un profil large et arrondi, confirmant l'émission de lumière large et diffusée caractéristique du boîtier en résine diffusante jaune.

4.3 Courant direct vs. Tension directe (Courbe IV)

Cette courbe électrique fondamentale montre la relation entre le courant traversant la LED et la chute de tension à ses bornes. Elle est non linéaire, typique d'une diode. La courbe permet aux concepteurs de déterminer le point de fonctionnement et les valeurs nécessaires de résistance limitant le courant pour une tension d'alimentation donnée.

4.4 Intensité relative vs. Courant direct

Cette courbe démontre comment la sortie lumineuse (intensité relative) change avec l'augmentation du courant direct. Elle montre généralement une relation sous-linéaire, où l'efficacité peut diminuer à des courants très élevés en raison d'une génération de chaleur accrue.

4.5 Courbes de dépendance à la température

Deux courbes clés montrent l'effet de la température ambiante :Intensité relative vs. Température ambianteetCourant direct vs. Température ambiante(probablement à tension constante). Typiquement, la sortie lumineuse de la LED diminue lorsque la température ambiante augmente. La tension directe a également un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue légèrement lorsque la température augmente. Ces courbes sont cruciales pour concevoir des circuits stables sur la plage de température de fonctionnement spécifiée.

5. Informations mécaniques & sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier rond traversant standard de 3mm ou 5mm (taille spécifique à déterminer à partir du dessin de cotes). Le dessin fournit toutes les dimensions mécaniques critiques, y compris l'espacement des broches, le diamètre du corps, la hauteur totale et la position de la lentille en époxy. Les notes clés spécifient que toutes les dimensions sont en millimètres, la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm, et la tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire.

5.2 Identification des broches/Polarité

Pour les LED traversantes, la polarité est généralement indiquée par la longueur des broches (la broche la plus longue est l'anode) ou par un méplat sur le bord de la lentille plastique. La cathode est généralement connectée à la broche adjacente à ce méplat. La polarité correcte doit être respectée lors de l'assemblage de la carte de circuit imprimé.

6. Directives de soudure & d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour éviter d'endommager la LED.

6.1 Formage des broches

Les broches doivent être pliées à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy. Le formage doit être effectué avant la soudure, à température ambiante, et avec précaution pour éviter de solliciter le boîtier ou les broches, ce qui pourrait provoquer une rupture ou une dégradation des performances. Les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Paramètres de soudure

Pour la soudure manuelle, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 300°C (pour un fer de 30W maximum), et le temps de soudure par broche doit être de 3 secondes maximum. Pour la soudure par immersion, la température de préchauffage doit être de 100°C maximum pendant 60 secondes maximum, et le bain de soudure doit être à 260°C maximum pendant 5 secondes maximum. Dans les deux cas, la soudure doit être à au moins 3mm de l'ampoule en époxy. Un profil de soudure recommandé est fourni, soulignant l'importance du préchauffage, d'une température de pic contrôlée et d'un refroidissement contrôlé. La soudure par immersion ou manuelle ne doit pas être effectuée plus d'une fois. Aucune contrainte ne doit être appliquée sur les broches pendant que la LED est chaude, et l'ampoule doit être protégée des chocs jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante.

6.3 Conditions de stockage

Les LED doivent être stockées à 30°C ou moins et à 70% d'humidité relative ou moins après expédition. La durée de stockage recommandée 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 absorbeur d'humidité. Les transitions rapides de température dans des environnements à forte humidité doivent être évitées pour empêcher la condensation.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, utilisez de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant pas plus d'une minute, puis séchez à l'air. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il peut endommager le boîtier de la LED. Si absolument nécessaire, le processus doit être soigneusement pré-qualifié.

7. Emballage & Informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des sacs anti-électrostatiques pour prévenir les dommages ESD. Ceux-ci sont placés dans des cartons intérieurs, qui sont ensuite emballés dans des cartons extérieurs pour l'expédition. La quantité d'emballage est typiquement d'un minimum de 200 à 500 pièces par sac, avec 5 sacs par boîte, et 10 boîtes par carton.

7.2 Explication de l'étiquette

Les étiquettes d'emballage contiennent plusieurs codes : CPN (Numéro de Production du Client), P/N (Numéro de Production), QTY (Quantité d'Emballage), CAT (Rang d'Intensité Lumineuse), HUE (Rang de Longueur d'Onde Dominante), REF (Rang de Tension Directe), et LOT No (Numéro de Lot pour la traçabilité).

8. Notes d'application & Considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

L'application la plus courante est celle d'un voyant lumineux piloté par une source de tension continue via une résistance limitant le courant. La valeur de la résistance est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation - VF_LED) / I_souhaitée. Par exemple, avec une alimentation de 5V, une VF typique de 2,0V, et un courant souhaité de 20mA, la résistance serait (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms. Une valeur légèrement plus élevée (par exemple, 180 Ohms) est souvent utilisée pour la marge et pour réduire la dissipation de puissance.

8.2 Gestion thermique

Une gestion thermique efficace est cruciale pour la longévité de la LED et la stabilité de sa sortie lumineuse. Le courant doit être déclassé de manière appropriée si la température ambiante dépasse 25°C. Les concepteurs doivent assurer une ventilation ou un dissipateur thermique adéquat dans l'application finale, surtout si plusieurs LED sont utilisées ou si elles fonctionnent près de leur courant nominal maximal. La température entourant la LED doit être contrôlée dans la plage de fonctionnement spécifiée.

9. Comparaison technique & Différenciation

Comparée aux LED jaunes standard, l'utilisation de la technologie AlGaInP par le 513UYD/S530-A3 offre généralement une efficacité et une luminosité plus élevées. Le large angle de vision de 150° fourni par la lentille diffusante est un facteur différenciant clé pour les applications nécessitant une large visibilité. Sa conformité aux normes environnementales strictes (RoHS, REACH, Sans Halogène) le rend adapté aux appareils électroniques modernes aux exigences matérielles strictes. La disponibilité en bande et en bobine prend en charge la fabrication automatisée à grand volume.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

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 sortie de la LED. Pour une LED à spectre étroit, elles sont souvent très proches, comme on le voit ici (591 nm vs 589 nm).

Q : Puis-je piloter cette LED avec une source de tension constante sans résistance ?

R : Non. Les LED sont des dispositifs pilotés par courant. Leur tension directe a une tolérance et un coefficient de température négatif. Une connexion directe à une source de tension provoquera un courant excessif, risquant de détruire la LED. Utilisez toujours une résistance série limitant le courant ou un pilote à courant constant.

Q : Pourquoi la durée de stockage est-elle limitée à 3 mois ?

R : Il s'agit d'une précaution contre l'absorption d'humidité par le boîtier plastique, qui peut provoquer un "effet pop-corn" ou un délaminage pendant le processus de soudure à haute température. Pour un stockage plus long, l'environnement sec sous azote atténue ce risque.

Q : Comment interpréter l'angle de vision de 150° ?

R : L'angle de vision (2θ1/2) est la largeur angulaire totale où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de l'intensité mesurée à 0° (directement sur l'axe). Un angle de 150° signifie que la LED émet une lumière utilisable sur une zone très large, ce qui la rend bonne pour les indicateurs omnidirectionnels.

11. Exemples pratiques de conception & d'utilisation

Exemple 1 : Indicateur de mise sous tension de panneau avant :Une seule LED 513UYD/S530-A3, pilotée à 15-20mA via une résistance depuis une ligne de 3,3V ou 5V sur la carte principale, peut servir d'indicateur de mise sous tension très visible. Le large angle de vision assure la visibilité depuis diverses positions.

Exemple 2 : Rétroéclairage pour interrupteurs à membrane :Plusieurs de ces LED peuvent être disposées derrière un panneau d'interrupteur à membrane translucide. La lumière jaune diffusée fournit un éclairage uniforme et doux pour les légendes ou icônes dans des conditions de faible luminosité.

Exemple 3 : Matrice d'indicateurs d'état :Plusieurs LED peuvent être utilisées en grappe pour indiquer différents états du système (par exemple, veille, actif, défaut) sur des équipements comme des moniteurs ou des téléphones. L'utilisation de pièces provenant des mêmes tris d'intensité (CAT) et de couleur (HUE) garantit une cohérence visuelle.

12. Technologie & Principe de fonctionnement

La LED est basée sur une puce semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, le jaune. La résine encapsulante jaune diffusante sert à protéger la puce, à façonner le faisceau lumineux de sortie et à diffuser la lumière pour créer un angle de vision large et uniforme.

13. Tendances du secteur & Contexte

Bien que les LED CMS (Composants Montés en Surface) dominent les nouvelles conceptions pour leur petite taille et leur adaptabilité à la soudure par refusion, les LED traversantes comme le 513UYD/S530-A3 restent pertinentes dans les applications nécessitant une luminosité ponctuelle plus élevée, un prototypage manuel plus facile ou le remplacement dans des équipements existants. La tendance vers une efficacité plus élevée et une conformité environnementale plus stricte se reflète dans les spécifications de ce produit. La tendance vers des angles de vision plus larges et un tri de couleur cohérent sont également des attentes standard dans l'industrie pour les LED de type indicateur.