Fiche technique LED verte ovale 5484BN - Dimensions 5.0mm - Tension 2.8-3.6V - Puissance 100mW - 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 les applications nécessitant une grande visibilité et un mélange de couleurs homogène, comme dans les systèmes d'information voyageurs et les enseignes grand format.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED incluent sa haute intensité lumineuse et sa forme ovale unique, qui crée un diagramme de rayonnement spatial bien défini. Ce diagramme est caractérisé par un angle de vision large et asymétrique de 110 degrés sur un axe et de 40 degrés sur l'axe perpendiculaire. Cette caractéristique est cruciale pour assurer la lisibilité sous différents angles dans les applications de signalisation. Le dispositif est construit avec une résine époxy résistante aux UV, améliorant sa durabilité pour une utilisation extérieure à long terme. Il est conçu pour les marchés de la publicité extérieure commerciale et de la signalisation des transports, y compris les panneaux graphiques couleur, les tableaux d'affichage et les panneaux à messages variables (PMV).

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les sections suivantes fournissent une analyse détaillée des caractéristiques électriques, optiques et thermiques du dispositif.

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Courant direct (I_F): 30 mA (CC)
• Courant direct en impulsion (I_FP): 100 mA (Rapport cyclique 1/10 @ 1 kHz)
• Tension inverse (V_R): 5 V
• Puissance dissipée (P_d): 100 mW
• Température de fonctionnement (T_opr): -40°C à +85°C
• Température de stockage (T_stg): -40°C à +100°C
• Température de soudure (T_sol): 260°C maximum pendant 5 secondes
• Décharge électrostatique (ESD): Résiste à 1000V (Modèle du corps humain)

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés à une température de jonction (T_a) de 25°C et un courant de test standard de 20 mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V): S'étend de 2880 mcd à 4970 mcd, classée en catégories spécifiques (M1, M2, N1).
• Angle de vision (2θ_1/2): 110° (axe X) / 40° (axe Y). Ce diagramme ovale est idéal pour la signalisation horizontale.
• Longueur d'onde de crête (λ_p): Typiquement 522 nm.
• Longueur d'onde dominante (λ_d): S'étend de 525 nm à 535 nm, divisée en catégories fines (1a, 1b, 2a, 2b) pour un appariement précis des couleurs.
• Demi-largeur spectrale (Δλ): Typiquement 35 nm.
• Tension directe (V_F): S'étend de 2,8 V à 3,6 V à 20 mA, classée en catégories (0, 1, 2, 3).
• Courant inverse (I_R): Maximum 50 μA à une tension inverse de 5V.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir l'homogénéité en production de masse, les LED sont triées en catégories basées sur des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques d'application en matière de luminosité et de couleur.

3.1 Classement par intensité lumineuse

L'intensité est classée en trois rangs principaux :

• M1: 2880 ~ 3450 mcd
• M2: 3450 ~ 4140 mcd
• N1: 4140 ~ 4970 mcd

L'incertitude de mesure est de ±10%.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

La couleur (longueur d'onde) est finement classée en quatre catégories pour permettre un mélange de couleurs précis, notamment avec d'autres LED colorées :

• 1a: 525,0 ~ 527,5 nm
• 1b: 527,5 ~ 530,0 nm
• 2a: 530,0 ~ 532,5 nm
• 2b: 532,5 ~ 535,0 nm

L'incertitude de mesure est de ±1,0 nm.

3.3 Classement par tension directe

La tension directe est classée pour faciliter la conception de circuits de régulation de courant :

• 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 ±0,1 V.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques ne soient pas fournies dans l'extrait, les courbes de performance typiques pour un tel dispositif incluraient :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (I_V-I_F): Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, jusqu'à la valeur maximale.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante: Illustre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température augmente, ce qui est critique pour la gestion thermique dans les enseignes fermées.
• Tension directe en fonction du courant direct (V_F-I_F): Important pour concevoir le circuit d'alimentation.
• Distribution spectrale: Un graphique montrant l'intensité de la lumière émise à différentes longueurs d'onde, centré autour de la longueur d'onde dominante.

Les concepteurs doivent consulter la fiche technique complète pour ces graphiques afin d'optimiser les performances et la fiabilité.

5. Informations mécaniques et de boîtier

La LED présente un boîtier traversant avec une lentille ovale. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,25 mm sauf indication contraire.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5 mm.
• La géométrie du porte-puce est définie pour assurer une bonne extraction de la lumière et une stabilité mécanique.

Les dessins mécaniques précis sont essentiels pour la conception de l'empreinte PCB et pour assurer un bon ajustement dans l'assemblage final.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

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

6.1 Formage des broches

• Le pliage doit se produire à au moins 3 mm de la base du bulbe en époxy.
• Formez les broches avant la soudure.
• Évitez d'appliquer une contrainte au boîtier pendant le formage ou lors de l'insertion dans les trous du PCB.
• Coupez les broches à température ambiante.

6.2 Processus de soudure

Maintenez une distance minimale de 3 mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.

• Soudure manuelle: Température de la pointe du fer max 300°C (30W max), temps de soudure max 3 secondes.
• Soudure à la vague/par immersion: Préchauffage max 100°C pendant 60 sec max ; bain de soudure max 260°C pendant 5 sec max.

Évitez les cycles de soudure multiples et les chocs mécaniques pendant que la LED est chaude. Laissez-la refroidir progressivement à température ambiante.

6.3 Conditions de stockage

• Stockez à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative après réception.
• La durée de conservation dans ces conditions est de 3 mois.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
• Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour prévenir la condensation.

7. Informations sur l'emballage et la commande

Le dispositif est emballé pour prévenir les décharges électrostatiques (ESD) et les dommages physiques pendant l'expédition.

7.1 Spécification de l'emballage

• Les LED sont placées dans des sacs antistatiques.
• Quantité d'emballage: 500 pièces par sac. 5 sacs (2500 pcs) par carton intérieur. 10 cartons intérieurs (25 000 pcs) par carton maître (extérieur).

7.2 Informations sur l'étiquette

Les étiquettes sur l'emballage contiennent des informations critiques pour la traçabilité et l'application correcte :

• CPN (Numéro de pièce client)
• P/N (Numéro de pièce fabricant)
• QTY (Quantité)
• CAT (Code de classement pour l'intensité lumineuse et la tension directe, ex. : M2-2)
• HUE (Code de classement pour la longueur d'onde dominante, ex. : 1a)
• REF (Code de référence)
• LOT No. (Numéro de lot de production)

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Panneaux d'information voyageurs: Dans les bus, trains et aéroports, où le faisceau ovale offre une large visibilité horizontale.
• Panneaux à messages variables (PMV)etTableaux d'affichage: Pour la gestion du trafic et la publicité extérieure.
• Panneaux graphiques couleur: Où cette LED verte est mélangée avec des LED rouges et bleues pour créer des images en couleur ou des tonalités spécifiques.

8.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant: Utilisez toujours un pilote à courant constant ou une résistance de limitation de courant. Ne dépassez pas le courant direct maximal absolu de 30 mA CC.
• Gestion thermique: Bien que la puissance dissipée soit faible, assurez une ventilation adéquate dans les enseignes fermées, surtout à haute température ambiante, pour maintenir la sortie lumineuse et la longévité.
• Conception optique: L'angle de vision asymétrique doit être aligné avec la direction de vision prévue de l'enseigne (typiquement avec l'axe de 110° horizontal).
• Protection ESDMettez en œuvre des procédures standard de manipulation ESD pendant l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation technique

Cette LED se différencie par la combinaison de ses caractéristiques :

• Diagramme de rayonnement ovale: Contrairement aux LED rondes standard, cette forme est conçue spécifiquement pour la signalisation, éliminant le besoin d'optiques secondaires pour diffuser la lumière horizontalement.
• Haute intensité dans un boîtier traversant: Offre une solution de montage simple et robuste comparée à certaines alternatives CMS, tout en fournissant une luminosité élevée adaptée aux panneaux lisibles en plein jour.
• Classement fin de la couleur et de l'intensité: Permet une homogénéité de couleur supérieure sur un grand affichage, ce qui est critique pour la qualité graphique.
• Boîtier résistant aux UV: Conçu spécifiquement pour une fiabilité à long terme dans des environnements extérieurs exposés au soleil.

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

Q : Quel est l'intérêt du faisceau ovale ?

A : L'angle de vision de 110°/40° offre une couverture horizontale très large et une couverture verticale plus étroite. C'est idéal pour les panneaux destinés à être lus par des personnes debout ou assises sur une large zone, concentrant la lumière là où les observateurs sont susceptibles de se trouver.

Q : Comment sélectionner la bonne catégorie pour mon application ?

A : Pour les enseignes monochromes, choisissez une catégorie d'intensité lumineuse (M1, M2, N1) basée sur la luminosité requise. Pour les applications de mélange de couleurs, vous devez également spécifier la catégorie de longueur d'onde dominante (1a, 1b, etc.) pour garantir que la couleur verte correspond parfaitement entre différentes LED et lots de production.

Q : Puis-je alimenter cette LED à plus de 20 mA pour plus de luminosité ?

A : Vous pouvez l'utiliser jusqu'à la caractéristique maximale absolue de 30 mA CC. Cependant, cela augmentera la tension directe, la puissance dissipée et la température de jonction, ce qui peut réduire la durée de vie et l'efficacité lumineuse. Consultez toujours les courbes de déclassement (si disponibles) et assurez une gestion thermique appropriée.

Q : Pourquoi les conditions de stockage et la durée de conservation sont-elles importantes ?

A : Le matériau époxy et les composants internes peuvent absorber l'humidité de l'air. Si un dispositif "humide" est soumis à une soudure à haute température, la vaporisation rapide de cette humidité peut provoquer un délaminage interne ou des fissures (effet "pop-corn"), entraînant une défaillance.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un affichage couleur extérieur pour arrêt de bus

Un concepteur crée un affichage matriciel LED pour les informations de bus en temps réel. L'affichage doit être lisible en plein soleil et avoir une balance des blancs homogène.

• Sélection des LED: Cette LED verte ovale est choisie avec des LED rouges et bleues équivalentes. Le faisceau ovale assure une bonne visibilité horizontale pour les passagers attendant sur un quai.
• Stratégie de classement: Pour obtenir un point blanc homogène, le concepteur commande toutes les LED vertes d'une seule catégorie étroite de longueur d'onde dominante (ex. : 1b) et d'une catégorie d'intensité spécifique (ex. : M2). Les LED rouges et bleues sont sourcées avec des catégories d'intensité correspondantes par rapport au vert pour maintenir la formule de balance des blancs souhaitée.
• Conception du circuit: Un pilote à courant constant est conçu pour chaque canal de couleur. L'information de la catégorie de tension directe (ex. : catégorie 1 pour 3,0-3,2V) est utilisée pour calculer la tension minimale requise du pilote, garantissant qu'il peut gérer la LED avec le pire cas (V_F la plus élevée) du lot.
• Assemblage: Pendant l'assemblage du PCB, le profil de soudure à la vague est strictement contrôlé selon la recommandation de 260°C pendant 5 secondes pour éviter les dommages thermiques. La règle de pliage des broches à 3 mm est suivie pour éviter les contraintes sur l'époxy.

12. Introduction au principe technique

Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice en Nitrure de Gallium-Indium (InGaN). 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 de l'alliage InGaN 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 vert (~530 nm). La lentille époxy de forme ovale est une optique primaire qui façonne la lumière brute de la puce dans le diagramme de rayonnement asymétrique souhaité, améliorant l'efficacité optique pour l'application cible.

13. Tendances technologiques

Le développement des LED pour la signalisation suit plusieurs tendances clés :

• Efficacité et intensité lumineuse accrues: Les améliorations continues dans la croissance épitaxiale et la conception des puces produisent plus de lumière par unité d'entrée électrique, permettant des affichages plus lumineux ou une consommation d'énergie plus faible.
• Gamme de couleurs et homogénéité améliorées: Les progrès dans la technologie des phosphores (pour les LED blanches) et la précision épitaxiale (pour les LED colorées comme celle-ci) permettent des affichages avec des couleurs plus riches, plus précises et plus homogènes.
• Fiabilité et durée de vie améliorées: De meilleurs matériaux d'encapsulation, tels que des époxys ou silicones hautes performances et stables aux UV, et des méthodes robustes de fixation de la puce prolongent la durée de vie opérationnelle, particulièrement critique pour les installations extérieures 24h/24 et 7j/7.
• Intégration avec des pilotes intelligents: Les LED sont de plus en plus associées à des circuits intégrés pilotes intelligents qui peuvent ajuster individuellement la luminosité et effectuer des diagnostics, permettant des systèmes d'affichage plus dynamiques et fiables.

Bien que les boîtiers CMS soient prévalents pour les affichages haute densité, les boîtiers traversants comme celui-ci restent pertinents pour les applications nécessitant une robustesse mécanique, des chemins thermiques plus simples vers un PCB à âme métallique ou un remplacement sur le terrain plus facile.