Fiche technique de la lampe LED ovale 3474BARR/MS - Forme ovale - Angle de vision 110°/60° - Tension directe 1,6-2,6V - Couleur rouge brillant - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED haute performance de forme ovale. Le dispositif est conçu pour des applications nécessitant des performances optiques précises et un éclairage fiable dans les systèmes d'affichage d'information.

1.1 Avantages principaux et positionnement produit

L'avantage principal de cette LED est son diagramme de rayonnement ovale unique, spécifiquement adapté pour le mélange de couleurs dans des systèmes jaunes, bleus ou verts. Elle est conçue pour délivrer une intensité lumineuse élevée dans une enveloppe de rayonnement spatial bien définie. Le produit est positionné comme un composant spécialisé pour les affichages d'information commerciaux et publics où la clarté, la fiabilité et un façonnage spécifique du faisceau sont critiques.

1.2 Marché cible et applications

Le marché cible englobe les fabricants de signalétique et de systèmes d'information professionnels. Les applications clés incluent :

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

Ces applications bénéficient de la haute luminosité de la LED, de son diagramme de faisceau défini et de sa robustesse environnementale.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une analyse objective des principales caractéristiques électriques, optiques et thermiques du dispositif.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le dispositif. Il n'est pas recommandé de faire fonctionner le dispositif en continu à ou près de ces limites, car cela affectera sa fiabilité.

• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct (I_F) :50 mA (continu).
• Courant direct de crête (I_FP) :160 mA (pulsé, rapport cyclique 1/10 @ 1kHz). Cette valeur permet une suralimentation de courte durée, utile dans les applications d'affichage multiplexé.
• Puissance dissipée (P_d) :120 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper à Ta=25°C. Une déclassement est nécessaire à des températures ambiantes plus élevées.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C. Cette large plage garantit le fonctionnement dans des environnements extérieurs sévères.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudage (T_sol) :260°C pendant 5 secondes. Ceci définit la tolérance du profil de soudage par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard de I_F= 15mA et Ta = 25°C, fournissant une base de référence pour la comparaison des performances.

• Intensité lumineuse (I_v) :715 mcd (Min), 1573 mcd (Max). La valeur typique se situe dans cette plage de classement (voir Section 3). Une intensité élevée est cruciale pour la visibilité en plein jour dans la signalétique.
• Angle de vision (2θ_1/2) :110° (axe X) / 60° (axe Y). Ce diagramme ovale asymétrique est une caractéristique clé, offrant une large couverture horizontale et une émission verticale plus focalisée, idéale pour une signalétique vue sous différents angles horizontaux.
• 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 nm (Min), 621 nm (Typ), 629 nm (Max). C'est la perception monocromatique de la couleur de la LED par l'œil humain et elle est sujette au classement.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :20 nm (Typique). Ceci indique la pureté spectrale de la lumière rouge émise par la puce AlGaInP.
• Tension directe (V_F) :1,6 V (Min), 2,6 V (Max) à I_F=15mA. Cette plage doit être prise en compte pour la conception du pilote et les exigences d'alimentation.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (Max) à V_R=5V. Un faible courant inverse indique une bonne qualité de jonction.

2.3 Caractéristiques thermiques

Bien que non explicitement listées dans un tableau séparé, les performances thermiques sont implicites via la valeur de puissance dissipée et la plage de température de fonctionnement. Les performances du dispositif varieront avec la température ambiante, comme le montrent les courbes caractéristiques. Une conception de PCB appropriée et, si nécessaire, un dissipateur thermique sont requis pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres, en particulier lors d'un fonctionnement à des courants directs élevés ou à des températures ambiantes élevées.

3. Explication du système de classement (binning)

Pour garantir une couleur et une luminosité constantes dans un assemblage, les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres clés.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en trois classes (RH, RJ, RK) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à I_F= 15mA. La tolérance au sein d'une classe est de ±10%.

• Classe RH :715 mcd à 930 mcd
• Classe RJ :930 mcd à 1210 mcd
• Classe RK :1210 mcd à 1573 mcd

Spécifier un code de classe est essentiel pour les applications nécessitant une luminosité uniforme du panneau.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Les LED sont également classées par leur longueur d'onde dominante pour contrôler la constance des couleurs. La tolérance est de ±1nm.

• Classe R1 :619 nm à 624 nm
• Classe R2 :624 nm à 629 nm

Pour les applications de mélange de couleurs ou les panneaux nécessitant une teinte de rouge spécifique, spécifier la classe de longueur d'onde est critique.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes caractéristiques typiques donnent un aperçu du comportement du dispositif dans des conditions non standard.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, avec un pic autour de 632 nm et une largeur de bande typique (FWHM) de 20 nm. Elle confirme que l'émission se situe dans le spectre rouge d'une puce AlGaInP.

4.2 Diagramme de directivité

Le tracé polaire représente visuellement l'angle de vision asymétrique : environ 110° dans le plan horizontal (X) et 60° dans le plan vertical (Y), confirmant le diagramme de rayonnement ovale.

4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe est essentielle pour la conception du pilote. Elle montre la relation exponentielle entre le courant et la tension. Au courant de fonctionnement typique, la tension directe devrait être comprise entre 1,6V et 2,6V. La courbe aide au calcul des résistances série ou à la conception de pilotes à courant constant.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre la dépendance du flux lumineux au courant d'alimentation. Bien que le flux augmente avec le courant, la relation n'est pas parfaitement linéaire, et l'efficacité peut chuter à des courants très élevés en raison d'effets thermiques. Un fonctionnement au-delà de la valeur maximale absolue est interdit.

4.5 Courbes de dépendance à la température

Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre que le flux lumineux diminue lorsque la température ambiante augmente. Ce déclassement doit être pris en compte dans la conception thermique pour maintenir une luminosité suffisante dans les environnements chauds.
Courant direct en fonction de la température ambiante :Illustre probablement comment la caractéristique de tension directe évolue avec la température, ce qui est important pour les scénarios d'alimentation à tension constante.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le dessin dimensionnel fournit les mesures critiques pour la conception de l'empreinte PCB, le placement et les espacements. Les caractéristiques clés incluent la forme ovale de la lentille, l'espacement des broches (pas de 2,54mm) et la saillie maximale de la résine sous la collerette (1,5mm). Toutes les dimensions non spécifiées ont une tolérance de ±0,25mm. Les concepteurs doivent respecter ces dimensions pour garantir un montage et un soudage corrects.

5.2 Identification de la polarité

Le diagramme de la fiche technique indique les broches anode et cathode. Typiquement, la broche la plus longue est l'anode (+), mais la conception de l'empreinte PCB doit correspondre clairement au dessin du boîtier pour éviter une installation inversée. Une polarité correcte est essentielle au fonctionnement du dispositif et à la prévention des dommages dus à une polarisation inverse.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

Une manipulation correcte est cruciale pour la fiabilité.

6.1 Formage des broches

• La courbure doit se produire à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy.
• Formez les brochesavant soldering.
• Évitez d'appliquer une contrainte sur le boîtier pendant le pliage.
• Coupez les broches à température ambiante.
• Assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Conditions de stockage

• Stockage recommandé : ≤30°C et ≤70% d'humidité relative.
• Durée de conservation après expédition : 3 mois dans ces conditions.
• 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.

6.3 Procédé de soudage

• Maintenez une distance de plus de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.
• La soudure ne doit pas dépasser la base de la barre de liaison sur le cadre de broches.
• Respectez la limite de température de soudage de crête de 260°C pendant 5 secondes lors du refusion.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Emballage résistant à l'humidité

Les composants sont fournis dans un emballage résistant à l'humidité, qui comprend une bande porteuse et une bobine, placées dans des cartons intérieurs et extérieurs.

7.2 Quantités par emballage

• 2500 pièces par carton intérieur.
• 10 cartons intérieurs par carton extérieur (25 000 pièces au total).

7.3 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient les informations essentielles pour la traçabilité et la vérification : Numéro de produit client (CPN), Numéro de produit (P/N), Quantité emballée (QTY), et les codes de classement pour l'Intensité lumineuse (CAT), la Longueur d'onde dominante (HUE) et la Tension directe (REF), ainsi que le Numéro de lot (LOT No).

7.4 Spécifications de la bande porteuse et de la bobine

Des dimensions détaillées pour la bande porteuse (pas des alvéoles, profondeur, etc.) et la bobine sont fournies pour assurer la compatibilité avec les équipements d'assemblage automatique pick-and-place. Les paramètres clés incluent un pas des composants (F) de 2,54mm et un pas des trous d'entraînement de la bande (P) de 12,70mm.

7.5 Désignation du produit / Numéro de référence

Le numéro de référence suit un format structuré :3474 B A R R - □ □ □ □. Le "3474" désigne probablement la famille/taille du boîtier. Les lettres suivantes (B, A, R, R) spécifient des attributs tels que la couleur (Rouge Brillant), le type de lentille et la classe de performance. Les quatre derniers espaces réservés (□) sont pour spécifier les codes de classement pour l'intensité (CAT) et la longueur d'onde (HUE), permettant aux utilisateurs de commander la classe de performance exacte requise pour leur application.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

Pour une alimentation à tension constante simple (par ex., 5V), une résistance série limitant le courant est obligatoire. La valeur de la résistance (R_s) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_s= (V_alim- V_F) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale de la fiche technique pour garantir que le courant ne dépasse pas les limites. Pour les réseaux multi-LED ou les applications critiques, un pilote à courant constant est fortement recommandé pour garantir une luminosité stable et une longue durée de vie, car il compense les variations de V_Fet les effets de la température.

8.2 Gestion thermique

Bien que ce soit un dispositif de faible puissance, la gestion thermique est importante dans les panneaux densément peuplés ou les environnements à température ambiante élevée (par ex., armoires extérieures). Assurez une ventilation adéquate et envisagez l'utilisation de PCB à âme métallique (MCPCB) pour les grands réseaux afin de dissiper efficacement la chaleur et de maintenir le flux lumineux.

8.3 Intégration optique

Le diagramme de faisceau ovale est conçu pour se mélanger avec d'autres couleurs. Lors de la conception d'un pixel multicolore (par ex., pour des panneaux couleur), le placement physique et l'orientation des LED rouge, verte et bleue doivent tenir compte de leurs angles de vision respectifs pour obtenir un mélange de couleurs correct aux positions de vision prévues.

9. Comparaison et différenciation technique

Le principal facteur de différenciation de cette LED est sondiagramme de rayonnement ovale (110°x60°). Comparé aux LED rondes standard avec des angles de vision symétriques (par ex., 120°), cette forme offre une distribution de lumière optimisée pour la signalétique horizontale, réduisant potentiellement la lumière perdue et améliorant l'efficacité pour l'application cible. L'utilisation d'époxy résistant aux UVest critique pour les applications extérieures afin d'éviter le jaunissement de la lentille et de maintenir le flux lumineux dans le temps. La conformité aux normesSans Halogène(limites Br/Cl) etRoHS/REACHla rend adaptée aux marchés mondiaux avec des réglementations environnementales strictes.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?
R1 : La Longueur d'onde de crête (λ_p) est le pic physique de la courbe de sortie spectrale (632 nm ici). La Longueur d'onde dominante (λ_d) est le point de couleur perçu (621 nm typique). La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification des couleurs dans les affichages.

Q2 : Puis-je alimenter cette LED à 20mA au lieu de 15mA ?
R2 : Oui, mais vous devez consulter la courbe "Intensité relative en fonction du courant direct". L'intensité lumineuse sera plus élevée, mais vous devez vous assurer que le produit de I_Fet V_Fne dépasse pas la puissance dissipée maximale absolue (120mW), en particulier à des températures ambiantes élevées. Un déclassement peut être nécessaire.

Q3 : Pourquoi la durée de conservation n'est-elle que de 3 mois ?
R3 : C'est une précaution pour les dispositifs sensibles à l'humidité. Le boîtier en époxy peut absorber l'humidité de l'air. Si un dispositif "humide" est soumis à un soudage à haute température, la vaporisation rapide de l'humidité peut causer des dommages internes (effet "popcorn"). La limite de 3 mois suppose des conditions d'atelier standard. Pour un stockage plus long, la méthode du sac d'azote est prescrite.

Q4 : Comment interpréter les codes de classement lors de la commande ?
R4 : Vous devez spécifier la combinaison requise de la Classe d'Intensité lumineuse (par ex., RK) et de la Classe de Longueur d'onde dominante (par ex., R1) dans les champs réservés du numéro de référence. Cela garantit que vous recevez des LED avec une luminosité et une couleur constantes.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un PMV à ligne unique pour une autoroute.
Un ingénieur conçoit un panneau à messages variables. Chaque pixel nécessite un sous-pixel rouge. Il sélectionne cette LED ovale pour sa haute luminosité (visibilité en plein jour) et son large angle de vision horizontal, garantissant la lisibilité pour les conducteurs sur plusieurs voies. Il choisit la classe RK pour l'intensité maximale et la classe R1 pour une teinte rouge constante. Les LED sont pilotées par un pilote à courant constant réglé à 15mA par LED pour assurer longévité et sortie stable. Le layout PCB suit exactement les dimensions du boîtier, et la conception inclut des vias thermiques sous le plot de la LED pour dissiper la chaleur dans le boîtier métallique du panneau. Le diagramme de faisceau asymétrique est orienté avec l'axe de 110° horizontal pour maximiser le corridor de vision le long de l'autoroute.

12. Principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Dans les matériaux AlGaInP, cet événement de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière) dans la partie rouge à ambre du spectre visible. La composition spécifique des couches AlGaInP détermine la longueur d'onde dominante. La lumière générée est ensuite façonnée par la lentille en époxy ovale moulée, qui agit comme une optique primaire pour créer le diagramme de rayonnement souhaité de 110°x60°.

13. Tendances technologiques

Dans le marché des LED pour signalétique et affichage, les tendances continuent vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), ce qui réduit la consommation d'énergie et la charge thermique. Il y a également une poussée pour une meilleure constance des couleurs et des tolérances de classement plus serrées pour permettre des affichages couleur de haute qualité sans calibration complexe. La technologie de boîtier évolue pour offrir une fiabilité encore plus grande et des températures de fonctionnement maximales plus élevées pour les environnements difficiles. Bien que ce produit utilise un boîtier à broches traditionnel, l'industrie évolue largement vers les boîtiers CMS (Composant Monté en Surface) pour l'assemblage automatisé, bien que les boîtiers à broches restent pertinents pour certaines applications nécessitant la robustesse du montage traversant ou des caractéristiques optiques spécifiques.