Fiche technique LED bleue ovale 5484BN - Dimensions du boîtier - Tension 2,8-3,6V - Intensité lumineuse 720-1450mcd - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED ovale à performance optique de précision. Le dispositif est conçu spécifiquement pour des applications dans les panneaux d'information voyageurs et systèmes d'affichage similaires. Son principe de conception fondamental se concentre sur la fourniture d'un diagramme de rayonnement spatial bien défini, ce qui est crucial pour obtenir un éclairage uniforme et un mélange de couleurs dans les affichages graphiques.

La LED se caractérise par une intensité lumineuse de sortie élevée, la rendant adaptée aux environnements extérieurs et à forte lumière ambiante. La forme ovale de la lentille est un élément différenciant clé, créant un angle de vision asymétrique optimisé pour la signalétique horizontale. Cette caractéristique, combinée à un large angle de vision de 110 degrés sur un axe et de 40 degrés sur l'axe perpendiculaire, assure une bonne visibilité sous divers angles. Le matériau d'encapsulation utilise une résine époxy résistante aux UV, améliorant la fiabilité à long terme et la stabilité des couleurs lors d'une exposition au soleil, ce qui est essentiel pour la publicité extérieure et les panneaux à messages variables.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif est conçu pour fonctionner dans des limites électriques et thermiques strictes afin d'assurer sa fiabilité. Les valeurs maximales absolues définissent les seuils au-delà desquels des dommages permanents peuvent survenir.

• Courant direct (I_F) :30 mA (CC). C'est le courant continu maximal qui peut être appliqué.
• Courant direct en impulsion (I_FP) :100 mA, autorisé en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz. Cela permet de brèves périodes de luminosité plus élevée.
• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut endommager la jonction de la LED.
• Dissipation de puissance (P_d) :100 mW. Ce paramètre limite la puissance électrique totale pouvant être convertie en chaleur.
• Température de fonctionnement & de stockage :Le dispositif peut fonctionner de -40°C à +85°C et peut être stocké de -40°C à +100°C.
• Température de soudage :Résiste à 260°C pendant un maximum de 5 secondes, ce qui est compatible avec les procédés de soudage sans plomb standard.
• Décharge électrostatique (ESD) :Résiste à 1000V (modèle du corps humain), indiquant un niveau de protection ESD modéré. Des procédures de manipulation ESD appropriées sont toujours recommandées.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard (T_a=25°C, I_F=20mA) et définissent la performance principale de la LED.

• Intensité lumineuse (I_V) :S'étend d'un minimum de 720 mcd à un maximum de 1450 mcd. La valeur typique se situe dans cette plage, offrant une luminosité élevée.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Asymétrique à 110° x 40°. Le plus grand angle de 110° est généralement aligné pour une vision horizontale large, tandis que l'angle de 40° fournit un faisceau vertical plus focalisé.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :Typiquement 468 nm, indiquant le point d'émission de puissance spectrale maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :S'étend de 465 nm à 475 nm. Ceci définit la couleur perçue de la lumière (bleue).
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :Typiquement 26 nm. Ceci mesure la pureté spectrale ; une largeur plus étroite indique une couleur bleue plus saturée.
• Tension directe (V_F) :S'étend de 2,8V à 3,6V à 20mA. Ceci est critique pour la conception du circuit d'alimentation afin d'assurer une régulation de courant correcte.
• Courant inverse (I_R) :Maximum de 50 μA à V_R=5V, indiquant une bonne qualité de jonction.

3. Explication du système de classement (binning)

Pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en quatre rangs (G2, H1, H2, J1) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA.

• G2 :720 ~ 860 mcd
• H1 :860 ~ 1030 mcd
• H2 :1030 ~ 1210 mcd
• J1 :1210 ~ 1450 mcd

L'incertitude de mesure est de ±10%. Les concepteurs peuvent sélectionner des classes pour atteindre des niveaux de luminosité spécifiques ou une uniformité sur un affichage.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

La cohérence des couleurs est gérée via quatre rangs de longueur d'onde (1a, 1b, 2a, 2b).

• 1a :465,0 ~ 467,5 nm
• 1b :467,5 ~ 470,0 nm
• 2a :470,0 ~ 472,5 nm
• 2b :472,5 ~ 475,0 nm

L'incertitude de mesure est de ±1,0 nm. Ce classement est crucial pour les applications nécessitant un appariement de couleurs précis, comme les panneaux couleur où le bleu se mélange avec d'autres couleurs.

3.3 Classement par tension directe

La tension directe est triée en quatre rangs (0, 1, 2, 3) pour faciliter la conception de l'alimentation et la gestion de l'énergie.

• 0 :2,8 ~ 3,0 V
• 1 :3,0 ~ 3,2 V
• 2 :3,2 ~ 3,4 V
• 3 :3,4 ~ 3,6 V

L'incertitude de mesure est de ±0,1V. Utiliser des LED de la même classe de tension peut simplifier les calculs de résistance limitatrice de courant dans des réseaux en série ou en parallèle.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de caractéristiques électro-optiques typiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le texte, les courbes standard pour de telles LED incluraient typiquement :

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct (Courbe I-V) :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire jusqu'au courant nominal maximal. Elle souligne l'importance d'une alimentation à courant constant pour une luminosité stable.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Démontre la dégradation thermique de la sortie lumineuse. L'intensité lumineuse diminue généralement lorsque la température de jonction augmente, ce qui est une considération critique pour la gestion thermique dans les panneaux fermés.
• Tension directe vs. Température de jonction :Montre le coefficient de température négatif de V_F. La tension directe diminue lorsque la température augmente, ce qui peut affecter la performance des circuits d'alimentation simples basés sur une résistance.
• Distribution spectrale :Un graphique traçant l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~468 nm et la demi-largeur de 26 nm, confirmant l'émission de couleur bleue.
• Diagramme d'angle de vision :Un diagramme polaire illustrant le diagramme de rayonnement asymétrique (110° x 40°), crucial pour la conception optique en signalétique pour diriger la lumière là où elle est nécessaire.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier spécifique à lentille ovale. Les notes dimensionnelles clés de la fiche technique incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
• La tolérance standard est de ±0,25 mm sauf indication contraire.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5 mm.
• Après la coupe de la barre de liaison, l'alliage de cuivre nu est exposé à cet endroit. Cette zone peut être sensible à l'oxydation si elle n'est pas correctement protégée pendant l'assemblage ou par un vernis de protection.

Le dessin dimensionnel exact est référencé mais non détaillé dans le texte. Le boîtier est conçu pour un montage traversant (DIP).

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Formage des broches

• Le pliage doit se produire à au moins 3 mm de la base du bulbe en époxy pour éviter les contraintes sur la puce interne et les fils de liaison.
• Le formage des broches doit être terminéavantle processus de soudage.
• Évitez d'appliquer une contrainte sur le boîtier de la LED pendant le pliage.
• Coupez les porteurs de broches à température ambiante. Une coupe à haute température peut provoquer un choc thermique.
• Les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED. Un mauvais alignement causant une contrainte sur les broches peut dégrader la résine époxy et les performances de la LED.

6.2 Conditions de stockage

• Stockage recommandé : ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative (HR).
• Durée de vie maximale en stockage dans ces conditions : 3 mois à partir de l'expédition.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), placez les LED dans un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
• Évitez les changements rapides de température en haute humidité pour empêcher la condensation, qui peut entraîner une pénétration d'humidité et une défaillance ultérieure pendant le soudage ("effet pop-corn").

6.3 Procédé de soudage

Des recommandations détaillées sont fournies pour le soudage manuel et le soudage à la vague.

• Règle générale :Maintenez une distance minimale de 3 mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.
• Soudage manuel :Température de la pointe du fer ≤300°C (pour un fer max. 30W). Temps de soudage ≤3 secondes par broche.
• Soudage à la vague/DIP :
  • Température de préchauffage : ≤100°C (pendant ≤60 secondes).
  • Température du bain de soudure : ≤260°C.
  • Temps de soudage dans le bain : ≤5 secondes.
• Évitez les contraintes sur les broches pendant que la LED est à haute température.
• Ne soudez pas (à la vague ou manuellement) une LED plus d'une fois.
• Protégez le bulbe en époxy des chocs/vibrations mécaniques jusqu'à ce qu'il refroidisse à température ambiante après le soudage.
• Évitez un refroidissement rapide depuis la température de soudage maximale.

Un profil de température de soudage recommandé est référencé, montrant typiquement une montée en température, un préchauffage, un pic à la température maximale (260°C) et un refroidissement contrôlé.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications de l'emballage

Les LED sont emballées avec une protection ESD et un étiquetage clair.

• Emballage primaire :500 pièces par sac anti-électrostatique.
• Emballage secondaire :5 sacs sont placés dans un carton intérieur (total de 2 500 pièces).
• Emballage tertiaire :10 cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur principal (total de 25 000 pièces).

7.2 Informations sur l'étiquette

Les étiquettes sur le sac et les cartons contiennent des informations critiques pour la traçabilité et l'application correcte :

• CPN (Numéro de pièce client) :La référence interne du client.
• P/N (Numéro de pièce de production) :Le numéro de pièce du fabricant (ex. : 5484BN/BADC-AGJA/P/MS).
• QTY (Quantité) :Nombre de pièces dans l'emballage.
• CAT (Catégorie) :Code de rang combiné pour les classes d'Intensité lumineuse et de Tension directe (ex. : H1-2).
• HUE (Teinte) :Code de rang pour la classe de Longueur d'onde dominante (ex. : 1b).
• REF (Référence) :Informations de référence supplémentaires.
• N° de LOT :Numéro de lot de fabrication traçable.
• Lieu de production :Indique le pays de fabrication.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Comme spécifié, cette LED est conçue pour :

• Panneaux graphiques couleur & Tableaux de messages :Sa haute intensité et son diagramme ovale la rendent idéale pour le rétroéclairage ou l'éclairage direct des panneaux, assurant la lisibilité.
• Panneaux à messages variables (PMV) :Utilisés sur les autoroutes, dans les aéroports et les systèmes de transport public. Le système de classement permet une couleur et une luminosité cohérentes sur de grands affichages multi-LED.
• Publicité extérieure commerciale :L'époxy résistant aux UV et la conception robuste assurent une fiabilité à long terme dans des environnements extérieurs difficiles avec exposition au soleil et aux intempéries.
• Panneaux d'information voyageurs :Le diagramme de rayonnement spatial spécifique est adapté pour le mélange avec des LED rouges et vertes afin de créer diverses couleurs dans les affichages couleur.

8.2 Considérations de conception

• Circuit d'alimentation :Utilisez un pilote à courant constant réglé à 20mA (ou moins pour réduire la luminosité/la puissance) pour assurer un fonctionnement stable et une longue durée de vie. Prenez en compte le classement V_F lors de la conception des chaînes en série.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance ne soit que de 100mW par LED, les réseaux à haute densité dans les panneaux fermés peuvent générer une chaleur importante. Assurez une ventilation ou un dissipateur thermique adéquat pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres, préservant ainsi la sortie lumineuse et la durée de vie.
• Conception optique :Tirez parti de l'angle de vision de 110° x 40°. Orientez la LED de sorte que l'axe de 110° couvre la zone de vision horizontale souhaitée. Des optiques secondaires (diffuseurs, lentilles) peuvent être utilisées pour façonner davantage le faisceau si nécessaire.
• Protection ESD :Mettez en œuvre les précautions ESD standard pendant la manipulation et l'assemblage, malgré la résistance ESD de 1kV.

9. Comparaison et différenciation techniques

Bien qu'une comparaison directe avec d'autres numéros de pièce ne figure pas dans la fiche technique, les principales caractéristiques différenciantes de cette LED peuvent être déduites :

• Lentille ovale vs. Lentille ronde standard :Le principal élément différenciant. Une lentille ovale crée un diagramme de rayonnement rectangulaire, qui est plus efficace pour éclairer des zones de panneaux rectangulaires par rapport à un diagramme circulaire d'une lentille ronde, réduisant ainsi la lumière gaspillée.
• Rayonnement adapté pour le mélange des couleurs :La fiche technique indique explicitement que le diagramme de rayonnement est adapté aux applications de mélange rouge/vert/bleu. Cela suggère une conception optique minutieuse pour assurer un mélange de couleurs uniforme sous différents angles de vision dans les groupes de pixels RVB.
• Classement haute intensité :Offrir des classes jusqu'à 1450mcd fournit une option haute luminosité adaptée aux applications lisibles en plein soleil.
• Époxy résistant aux UV :Une caractéristique critique pour la longévité en extérieur, empêchant le jaunissement et la perte de transmittance de l'encapsulant au fil du temps.

10. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

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

La Longueur d'onde de crête (λ_p~468 nm)est la longueur d'onde à laquelle la LED émet le plus de puissance optique.La Longueur d'onde dominante (λ_d465-475 nm)est la longueur d'onde de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur que la LED pour l'œil humain. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification des couleurs dans les affichages.

10.2 Puis-je alimenter cette LED en continu à 30mA pour une luminosité maximale ?

Oui, 30mA est le courant direct continu maximal absolu. Cependant, fonctionner à la valeur maximale générera plus de chaleur et peut accélérer la dépréciation des lumens au fil du temps. Pour une durée de vie et une fiabilité optimales, il est recommandé d'alimenter à ou en dessous du courant de test de 20mA, sauf si la luminosité plus élevée est essentielle et que la gestion thermique est excellente.

10.3 Comment interpréter les codes de classement (ex. : H1-2, 1b) lors de la commande ?

Le code "CAT" (ex. : H1-2) combine la classe d'intensité lumineuse (H1 = 860-1030 mcd) et la classe de tension directe (2 = 3,2-3,4V). Le code "HUE" (ex. : 1b = 467,5-470,0 nm) spécifie la classe de longueur d'onde dominante. Spécifier ces classes garantit que vous recevez des LED avec des caractéristiques de performance étroitement groupées pour des résultats d'affichage cohérents.

10.4 Pourquoi la durée de vie en stockage est-elle limitée à 3 mois, et que se passe-t-il après ?

La limite de 3 mois dans les conditions d'usine standard (≤30°C/70%HR) est une précaution contre l'absorption d'humidité à travers le boîtier plastique. Après 3 mois, le niveau d'humidité peut dépasser les limites de sécurité pour le soudage, risquant un délaminage interne ou une fissuration pendant le processus de refusion à haute température ("effet pop-corn"). Pour un stockage plus long, l'environnement sous azote avec dessiccant empêche la pénétration d'humidité, prolongeant le temps de stockage sûr à un an.

11. Étude de cas d'intégration

Scénario : Conception d'un panneau à messages variables (PMV) extérieur haute luminosité

1. Analyse des besoins :Le panneau doit être lisible en plein soleil, fonctionner à des températures de -20°C à +60°C, et avoir un aspect de couleur uniforme.
2. Sélection de la LED :Cette LED bleue ovale est choisie pour sa haute intensité (sélection de la classe J1 pour une luminosité maximale), son époxy résistant aux UV pour usage extérieur, et son diagramme de rayonnement adapté pour le mélange avec des partenaires rouges et verts.
3. Conception électrique :Les LED sont disposées en chaînes en série. Le pilote est de type courant constant réglé à 18mA (légèrement en dessous de 20mA pour une marge). Le pire cas de V_F(3,6V de la classe 3) est utilisé pour calculer la tension minimale requise du pilote pour chaque chaîne.
4. Conception thermique :Le PCB est à âme métallique (MCPCB) pour évacuer efficacement la chaleur du réseau de LED. Des simulations thermiques sont effectuées pour s'assurer que la température de jonction des LED reste inférieure à 85°C à la température ambiante maximale.
5. Conception optique & mécanique :Les LED sont montées avec leur axe de 110° aligné horizontalement sur le panneau. Un diffuseur secondaire est placé sur le réseau pour mélanger les points individuels des LED en un panneau de lumière lisse et uniforme.
6. Approvisionnement & Assemblage :Les LED sont commandées avec des codes de classe spécifiques (ex. : J1 pour l'intensité, 2a pour la longueur d'onde) pour assurer la cohérence sur tous les lots de production. Une adhésion stricte au profil de soudage et aux directives de stockage est maintenue pendant l'assemblage.

12. Principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode (environ 2,8-3,6V) est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde de la lumière émise — dans ce cas, dans le spectre bleu (~468 nm). La lentille en époxy de forme ovale entourant la puce agit comme un élément optique primaire, réfractant et façonnant la lumière émise dans le diagramme de rayonnement souhaité de 110° x 40°.

13. Tendances technologiques

Les LED pour la signalétique continuent d'évoluer. Bien que cette fiche technique représente un produit traversant (DIP) mature, les tendances générales de l'industrie incluent :

• Efficacité accrue (lm/W) :Les nouvelles technologies de puces et les luminophores permettent une sortie lumineuse plus élevée aux mêmes courants d'alimentation ou inférieurs, réduisant la consommation d'énergie et la charge thermique.
• Adoption des dispositifs CMS (Composants Montés en Surface) :Les boîtiers CMS permettent une densité plus élevée, un assemblage automatisé et souvent de meilleurs chemins thermiques par rapport aux boîtiers DIP traditionnels, bien que le DIP reste pertinent pour certaines conceptions haute puissance ou héritées.
• Amélioration de la restitution des couleurs & de la gamme :Les progrès dans les matériaux semi-conducteurs et les systèmes de luminophores permettent des LED avec des pics spectraux plus étroits et des couleurs plus saturées, élargissant la gamme de couleurs des affichages couleur.
• Fonctions intelligentes intégrées :Certaines LED de signalétique modernes intègrent des pilotes intégrés (LED à CI) ou une adressabilité, simplifiant la conception du système.
• Fiabilité & Durée de vie améliorées :Les améliorations continues des matériaux d'encapsulation, tels que des silicones plus robustes remplaçant les époxys dans certaines applications haute puissance, conduisent à des durées de vie opérationnelles plus longues et à une meilleure résistance aux environnements difficiles.

Le produit décrit dans cette fiche technique s'inscrit dans ce paysage en tant que composant spécialisé, optimisé optiquement pour une niche d'application spécifique où son diagramme de faisceau ovale et sa sortie haute intensité offrent des avantages distincts.