Fiche technique de la lampe LED ovale 3474BFRR/MS - Forme ovale - 2,6V Max - 30mA - Rouge brillant - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit une analyse technique complète de la lampe LED ovale 3474BFRR/MS. Ce composant est un dispositif optique de précision conçu principalement pour les systèmes d'information voyageurs et diverses applications de signalisation. Sa forme ovale unique et son diagramme de rayonnement défini sont des caractéristiques de conception clés qui le différencient des LED rondes standard.

La fonction principale de cette LED est de fournir une source lumineuse fiable et de haute luminosité avec un profil d'émission spatial spécifique. Elle est construite en utilisant la technologie de puce AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium), connue pour produire une lumière rouge et ambre de haute efficacité. La couleur émise est classée comme "Rouge Brillant", et la lentille est diffusante rouge, ce qui contribue à obtenir un aspect uniforme et les angles de vision spécifiés.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette lampe LED ovale découlent de sa conception spécifique à l'application.

• Diagrammes de rayonnement adaptés :Le profil de faisceau ovale (110° x 60°) est intentionnellement conçu pour se mélanger efficacement avec la lumière jaune, bleue ou verte dans les applications graphiques couleur, assurant une restitution des couleurs cohérente sur toute la surface du panneau.
• Haute intensité lumineuse :Avec une sortie typique de 1605 mcd à 20mA, elle fournit une luminosité suffisante pour des panneaux lisibles en plein jour.
• Conformité réglementaire :Le produit est conçu pour être conforme aux réglementations clés, notamment RoHS, REACH UE, et les exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm), le rendant adapté aux marchés mondiaux.
• Durabilité :L'utilisation de résine époxy résistante aux UV améliore la fiabilité à long terme dans les environnements extérieurs où l'exposition au soleil est un facteur.

Le marché cible est clairement défini comme la signalétique commerciale et de transport :

• Panneaux graphiques couleur
• Tableaux à messages
• Panneaux à messages variables (PMV)
• Publicité extérieure commerciale

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Une compréhension approfondie des valeurs maximales absolues et des caractéristiques électro-optiques est essentielle pour une conception de circuit fiable et pour garantir la longévité de la LED.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Il n'est pas recommandé de faire fonctionner le dispositif en continu à ou près de ces limites.

• Tension inverse (V_R) :5V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture immédiate de la jonction.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA. C'est le courant continu maximum pour un fonctionnement fiable.
• Courant direct de crête (I_FP) :160 mA. Ceci n'est permis que dans des conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1kHz), utile pour le multiplexage ou la suralimentation à court terme pour une luminosité supplémentaire.
• Dissipation de puissance (P_d) :110 mW. Cette limite, combinée à la résistance thermique, dicte la température de jonction maximale admissible.
• Température de fonctionnement & de stockage :-40°C à +85°C (fonctionnement), -40°C à +100°C (stockage). La large plage garantit la fonctionnalité dans des environnements difficiles.
• Température de soudure :260°C pendant 5 secondes. Il s'agit d'un profil de refusion standard, mais il faut veiller à éviter les chocs thermiques.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres, mesurés dans les conditions de test standard de 20mA de courant direct et 25°C de température ambiante (Ta), définissent les performances de la LED.

• Intensité lumineuse (I_v) :1205-2490 mcd. La large plage indique qu'un système de binning est utilisé (voir Section 3). La valeur typique est de 1605 mcd.
• Angle de vision (2θ_1/2) :110° (axe X) / 60° (axe Y). Ce motif ovale est la caractéristique déterminante, offrant une diffusion horizontale plus large adaptée aux panneaux vus sous différents angles.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :632 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :619-629 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur. Elle est également triée (voir Section 3).
• Tension directe (V_F) :1,6V à 2,6V à 20mA. Les concepteurs doivent tenir compte de cette variation lors de la conception des circuits de limitation de courant.
• Courant inverse (I_R) :10 μA max à V_R=5V. Une valeur faible indique une bonne qualité de jonction.

3. Explication du système de binning

Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité dans une application, les LED sont triées (binning) après production. Cette fiche technique définit deux paramètres de binning clés.

3.1 Binning de l'intensité lumineuse

Les LED sont classées en quatre bacs (RA, RB, RC, RD) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA. Les bacs ont des plages contiguës de 1205 mcd à 2490 mcd. Une tolérance de ±10% est notée dans chaque bac. Les concepteurs doivent spécifier le code de bac requis pour garantir un niveau de luminosité minimum pour leur application.

3.2 Binning de la longueur d'onde dominante

La cohérence des couleurs est gérée via deux bacs de longueur d'onde : R1 (619-624 nm) et R2 (624-629 nm). Une tolérance serrée de ±1nm est spécifiée. Choisir un seul bac (par exemple, R1) pour toutes les LED d'un panneau garantit une teinte rouge uniforme, essentielle pour les affichages graphiques.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes caractéristiques fournies offrent un aperçu du comportement de la LED dans des conditions non standard.

4.1 Distribution spectrale et directivité

La courbe "Intensité relative vs. Longueur d'onde" montre un spectre AlGaInP typique centré autour de 632 nm avec une bande passante étroite (~20 nm), résultant en une couleur rouge saturée. Le diagramme de "Directivité" confirme visuellement le diagramme de rayonnement ovale avec les angles de vision spécifiés de 110° x 60°.

4.2 Caractéristiques électriques et thermiques

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle. La courbe permet aux concepteurs d'estimer la chute de tension à des courants autres que 20mA.
• Intensité relative vs. Courant direct :Démontre que la sortie lumineuse est relativement linéaire avec le courant jusqu'à un certain point, après quoi l'efficacité peut chuter en raison de l'échauffement.
• Intensité relative vs. Température ambiante :Montre le coefficient de température négatif de la sortie lumineuse. L'intensité lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente, ce qui doit être pris en compte dans les conceptions pour environnements chauds.
• Courant direct vs. Température ambiante :Représente probablement comment le courant direct maximal admissible se dégrade avec l'augmentation de la température pour rester dans la limite de dissipation de puissance.

5. Informations mécaniques et d'encapsulation

Le boîtier est conçu pour un montage traversant. Le dessin coté fournit les mesures critiques pour la conception du PCB et l'intégration mécanique.

• Espacement des broches :Le pas standard de 2,54mm (0,1 pouce) entre les broches.
• Dimensions du corps :Les dimensions de la lentille ovale et la hauteur totale du boîtier.
• Identification de la polarité :Généralement indiquée par un côté plat sur la lentille ou une broche d'anode plus longue. Il faut consulter le dessin de la fiche technique pour le marqueur exact.
• Notes :La tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire. La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5mm, ce qui est important pour le dégagement sur le PCB.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour éviter les dommages.

• Formage des broches :Doit être effectué avant la soudure. Plier à un point >3mm de l'ampoule en époxy. Éviter de solliciter le boîtier. Couper les broches à température ambiante.
• Montage sur PCB :Les trous doivent être parfaitement alignés avec les broches pour éviter les contraintes de montage, qui peuvent fissurer l'époxy ou dégrader les performances.
• Soudure :Le joint de soudure doit être >3mm de l'ampoule en époxy. Il est recommandé de souder au-delà de la base de la barre de liaison. Suivre le profil de 260°C pendant 5 secondes.
• Stockage :Stocker à ≤30°C et ≤70% HR. La durée de conservation est de 3 mois à partir de l'expédition. Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utiliser un conteneur scellé avec de l'azote et un dessiccant. Éviter les changements rapides de température en environnement humide pour prévenir la condensation.

7. Informations d'emballage et de commande

7.1 Emballage résistant à l'humidité

Les composants sont fournis dans un emballage résistant à l'humidité, impliquant généralement une bande porteuse et une bobine.

• Dimensions de la bande porteuse :Dessin détaillé avec les dimensions critiques comme le pas des alvéoles (P=12,70mm), le diamètre des trous d'entraînement et la largeur totale de la bande (W3=18,00mm).
• Explication de l'étiquette :L'étiquette de la bobine comprend des champs pour le numéro de pièce client (CPN), le numéro de produit (P/N), la quantité (QTY) et les codes de bac pour l'intensité lumineuse (CAT), la longueur d'onde dominante (HUE) et la tension directe (REF).

7.2 Quantités d'emballage et cartons

La hiérarchie d'emballage standard est : 2500 pièces par carton intérieur, et 10 cartons intérieurs (25 000 pièces au total) par carton extérieur. Des schémas pour les deux types de cartons sont fournis.

7.3 Désignation du numéro de modèle

Le numéro de pièce 3474BFRR/MS suit un format structuré : 3474 (série/base), B (probablement code de boîtier), F (probablement code de couleur/intensité), RR (Rouge Brillant), MS (probablement méthode d'emballage). Les tirets indiquent où les codes de bac optionnels (par exemple, pour CAT, HUE) seraient insérés dans le code de commande complet.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

Circuits d'application typiques :Un pilote à courant constant est fortement recommandé plutôt qu'une simple résistance série pour une stabilité et une longévité optimales, en particulier dans des environnements à température variable. Le pilote doit être réglé pour délivrer 20mA pour une luminosité nominale ou une valeur inférieure pour une durée de vie prolongée.

Gestion thermique :Bien que la puissance soit faible (max 110mW), assurer une ventilation adéquate dans les caissons de panneaux fermés est important. Les températures ambiantes élevées réduiront la sortie lumineuse et peuvent nécessiter une dégradation du courant.

Conception optique :Le profil de faisceau ovale est idéal pour le rétroéclairage de segments rectangulaires ou grand format dans les panneaux. Pour les applications de mélange de couleurs, le chevauchement spatial avec d'autres LED colorées doit être soigneusement pris en compte dans la conception optique du diffuseur ou du guide de lumière du panneau.

9. Comparaison et différenciation techniques

La différenciation principale de la 3474BFRR/MS réside dans sondiagramme de rayonnement ovale. Comparée à une LED ronde standard avec un angle de vision circulaire (par exemple, 120°), cette lampe fournit une empreinte d'éclairage plus rectangulaire. Cela réduit la lumière gaspillée en dehors de la zone de panneau souhaitée, améliore l'efficacité et permet un meilleur contrôle du mélange des couleurs dans les segments adjacents. Sa conception spécifique pour les panneaux d'information voyageurs indique une optimisation pour la fiabilité à long terme, la résistance aux UV et la conformité aux normes de l'industrie des transports.

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

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 30mA ?

R : Oui, 30mA est la valeur maximale absolue pour le courant direct continu. Pour une fiabilité et une durée de vie maximales, il est conseillé de fonctionner à ou en dessous du courant de test typique de 20mA.

Q : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête (632nm) et la Longueur d'onde dominante (621nm typique) ?

R : La longueur d'onde de crête est le pic physique du spectre lumineux émis. La longueur d'onde dominante est la "couleur" perçue par nos yeux, qui pour les LED rouges AlGaInP est souvent légèrement plus courte que la crête en raison de la forme de la courbe spectrale et de la sensibilité de l'œil humain (réponse photopique). Les concepteurs doivent utiliser la Longueur d'onde dominante pour la spécification de couleur.

Q : À quel point la sélection du binning est-elle critique ?

R : Pour les applications où plusieurs LED sont utilisées côte à côte (comme un tableau à messages), la sélection d'un seul bac pour l'intensité lumineuse (CAT) et la longueur d'onde dominante (HUE) estcritiquepour éviter les variations visibles de luminosité et de couleur sur l'affichage.

Q : Les conditions de stockage semblent strictes. Que se passe-t-il si elles sont dépassées ?

R : Une absorption d'humidité peut se produire si le stockage se fait en humidité élevée. Lors de la soudure ultérieure (refusion), le chauffage rapide peut provoquer une expansion violente de l'humidité piégée, entraînant une fissuration interne du boîtier ("popcorning") et une défaillance. Le respect des directives de stockage est essentiel.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un PMV à une ligne pour un arrêt de bus.

L'affichage utilise des caractères à 7 segments. Chaque segment est rétroéclairé par plusieurs LED. L'utilisation des LED ovales 3474BFRR/MS orientées avec leur grand axe (110°) horizontal remplirait efficacement la zone rectangulaire du segment de lumière rouge, minimisant le nombre de LED nécessaires par segment par rapport aux LED rondes. Le concepteur spécifierait le bac R1 pour la longueur d'onde dominante pour garantir que tous les caractères aient une teinte rouge identique, et le bac RC ou RD pour l'intensité lumineuse pour garantir une luminosité suffisante pour la lisibilité en plein jour. Une carte de pilote à courant constant serait conçue pour fournir 18-20mA par chaîne de LED, avec une conception thermique appropriée pour le caisson de panneau fermé.

12. Principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une diode semi-conductrice. La puce AlGaInP forme une jonction p-n. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la jonction (environ 1,6-2,6V) est appliquée, des électrons et des trous sont injectés à travers la jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent 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 (~621-629 nm). La lentille en époxy de forme ovale encapsule ensuite la puce et façonne précisément la lumière émise dans le diagramme de rayonnement souhaité de 110° x 60°.

13. Tendances technologiques

Bien qu'il s'agisse d'un composant traversant mature, les tendances plus larges de l'industrie des LED qui influencent son domaine d'application incluent :

Efficacité accrue :Les améliorations continues des matériaux et des procédés conduisent à une plus grande efficacité lumineuse (plus de lumière par watt), permettant une consommation d'énergie plus faible ou une luminosité plus élevée dans la signalétique.

Fiabilité améliorée :Les améliorations des résines époxy, des techniques d'encapsulation et du conditionnement des puces continuent d'étendre les durées de vie opérationnelles, ce qui est crucial pour les applications d'infrastructure comme les panneaux de transport.

Mélange et contrôle des couleurs :Il existe une tendance vers des panneaux LED multicolores et pleine couleur plus sophistiqués. Les composants avec des diagrammes de rayonnement bien définis et stables, comme cette LED ovale, restent essentiels pour obtenir un mélange de couleurs uniforme et une sortie graphique de haute qualité dans ces systèmes avancés.

Miniaturisation & Montage en surface :La tendance générale est vers les boîtiers pour montage en surface (SMD) pour l'assemblage automatisé. Cependant, les composants traversants comme la série 3474 conservent leur pertinence dans les applications nécessitant une robustesse mécanique extrême, une maintenance manuelle plus facile ou des formats optiques spécifiques non facilement disponibles en SMD.