Fiche technique de la lampe LED ovale 3474BKRR/MS - Forme ovale - 2.0x3.0x4.5mm - Tension directe 1.6-2.6V - Rouge brillant - 120mW

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED ovale à performance optique de précision. Sa conception principale est destinée aux panneaux d'information voyageurs et aux applications similaires nécessitant un éclairage net et défini sur une zone spécifique. La forme ovale et les diagrammes de rayonnement adaptés sont des caractéristiques clés permettant un mélange efficace des couleurs dans les applications utilisant du jaune, du bleu ou du vert aux côtés de l'émission principale rouge.

Le composant est fabriqué avec un matériau en résine époxy résistant aux UV, garantissant une fiabilité à long terme dans les environnements exposés au soleil. Il est conforme aux principales normes environnementales et de sécurité, notamment la directive européenne RoHS, le règlement européen REACH, et est fabriqué en tant que composant sans halogène (avec Brome <900 ppm, Chlore <900 ppm, et leur somme <1500 ppm).

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

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

• Tension inverse (V_R):5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture de jonction.
• Courant direct (I_F):50 mA (continu).
• Courant direct de crête (I_FP):160 mA. Ceci n'est permis qu'en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz. Cela permet une suralimentation brève, par exemple dans les applications d'affichage multiplexé.
• Dissipation de puissance (P_d):120 mW. C'est la perte de puissance maximale admissible dans le composant, calculée comme Tension directe (V_F) * Courant direct (I_F). Fonctionner près de cette limite nécessite une gestion thermique minutieuse.
• Température de fonctionnement (T_opr):-40 à +85 °C. Le composant est conçu pour des plages de température industrielles.
• Température de stockage (T_stg):-40 à +100 °C.
• Température de soudure (T_sol):260 °C pendant 5 secondes. Ceci définit la tolérance du profil de soudage par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques (T_a=25°C)

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard.

• Intensité lumineuse (I_v):1205-2490 mcd (Typique : 1605 mcd) à I_F=20mA. Cette sortie élevée convient aux panneaux lisibles en plein jour.
• Angle de vision (2θ_1/2):110° (axe X) / 60° (axe Y). Le diagramme de rayonnement ovale offre une large diffusion horizontale et un faisceau vertical plus concentré, idéal pour les signalétiques vues sous différents angles horizontaux.
• Longueur d'onde de crête (λ_p):632 nm (Typique). La longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d):619-629 nm (Typique : 621 nm). Ceci définit la couleur perçue de la lumière, qui se situe dans la région du rouge brillant.
• Largeur de bande spectrale (Δλ):20 nm (Typique). Une mesure de la pureté spectrale de la lumière émise.
• Tension directe (V_F):1.6 - 2.6 V à I_F=20mA. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit. Cette plage doit être prise en compte pour la conception du pilote.
• Courant inverse (I_R):10 μA (Max) à V_R=5V. Un courant de fuite très faible à l'état bloqué.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir l'uniformité de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes (bins) selon des paramètres clés.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les classes sont définies avec une tolérance de ±10% par rapport aux valeurs nominales. Les codes de classe (RA, RB, RC, RD) représentent des niveaux croissants d'intensité lumineuse minimale à 20mA.

• RA:1205 - 1445 mcd
• RB:1445 - 1730 mcd
• RC:1730 - 2075 mcd
• RD:2075 - 2490 mcd

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Les classes de longueur d'onde garantissent une couleur rouge perçue uniforme, avec une tolérance serrée de ±1nm. Elles aident à apparier les LED pour les applications où l'uniformité de couleur est critique.

• R1:619 - 624 nm
• R2:624 - 629 nm

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques essentielles pour comprendre le comportement du composant dans différentes conditions de fonctionnement.

4.1 Distribution spectrale

Lacourbe Intensité relative en fonction de la Longueur d'ondemontre un spectre d'émission typique étroit centré autour de 632 nm, caractéristique de la technologie des matériaux AlGaInP, qui produit une lumière rouge à haut rendement.

4.2 Courbe IV et efficacité

Lacourbe Courant direct en fonction de la Tension directeprésente la relation exponentielle standard d'une diode. Lacourbe Intensité relative en fonction du Courant directest généralement linéaire dans la plage de fonctionnement normale (jusqu'à 50mA), indiquant une efficacité stable. Les concepteurs doivent s'assurer que le pilote fournit un courant stable, et non une tension, pour maintenir une sortie lumineuse constante.

4.3 Caractéristiques thermiques

Lescourbes Intensité relative en fonction de la Température ambianteetCourant direct en fonction de la Température ambiantesont cruciales pour la gestion thermique. L'intensité lumineuse diminue typiquement lorsque la température de jonction augmente. La tension directe a également un coefficient de température négatif (diminue avec la température), ce qui doit être pris en compte dans les scénarios d'alimentation à tension constante pour éviter l'emballement thermique. Une surface de cuivre de PCB adéquate ou un dissipateur thermique est recommandé pour un fonctionnement à courant élevé ou à température ambiante élevée.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

La LED suit un contour de boîtier CMS standard. Les dimensions clés incluent l'entraxe des broches (2.54 mm), qui est une empreinte courante pour l'adaptation en trous traversants ou le montage direct sur PCB. La lentille ovale dépasse du corps principal. Toutes les dimensions non spécifiées ont une tolérance par défaut de ±0.25 mm. La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1.5 mm, ce qui est important pour le dégagement lors de l'assemblage sur PCB.

5.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement indiquée par un côté plat sur la lentille, une encoche sur le corps du boîtier, ou une broche plus courte (si des broches sont présentes dans la version trou traversant). Le diagramme de la fiche technique doit être consulté pour le marquage spécifique de cette variante 3474BKRR/MS. La polarité correcte est essentielle pour éviter les dommages par polarisation inverse.

6. Consignes de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion

Le composant peut supporter une température de soudage de crête de 260°C pendant 5 secondes. Ceci correspond aux profils de refusion standard sans plomb (SnAgCu). La température doit être mesurée au niveau de la broche de la LED, et non dans l'air du four.

6.2 Précautions critiques

• Formage des broches:Si vous pliez les broches, faites-le à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy. Effectuez le pliage avant le soudage pour éviter les contraintes sur la soudure. Utilisez des outils appropriés pour éviter de stresser le boîtier, ce qui pourrait fissurer l'époxy ou endommager les fils de liaison internes.
• Alignement des trous du PCB:Les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED. Un montage sous contrainte mécanique peut dégrader l'étanchéité de l'époxy et les performances de la LED avec le temps.
• Emplacement du joint de soudure:Maintenez une distance de plus de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy. Il est recommandé de souder au-delà de la base de la barre de liaison.

6.3 Conditions de stockage

Après réception, les LED doivent être stockées à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative. La durée de stockage recommandée dans cet état est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), les composants doivent être conservés dans un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessicant pour éviter l'absorption d'humidité, ce qui est crucial pour la conformité au MSL (Niveau de Sensibilité à l'Humidité) et pour prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de conditionnement

Le composant est fourni dans un emballage résistant à l'humidité. La quantité standard par carton intérieur est de 2500 pièces, avec 10 cartons intérieurs (25 000 pièces au total) par carton extérieur principal. Les composants sont logés sur une bande porteuse embossée avec des dimensions spécifiques pour les équipements de placement automatique.

7.2 Explication de l'étiquette et numéro de modèle

L'étiquette de la bobine contient des informations essentielles pour la traçabilité et l'application correcte : Numéro de pièce client (CPN), Numéro de pièce fabricant (P/N), Quantité emballée (QTY), et les codes de classement spécifiques pour l'Intensité lumineuse (CAT), la Longueur d'onde dominante (HUE) et la Tension directe (REF), ainsi que le numéro de lot de production.

La désignation complète du produit suit le modèle :3474 B K R R - □ □ □ □

• 3474:Type/taille de boîtier.
• B:Indique probablement la luminosité ou une série spécifique.
• K:Peut désigner la couleur (bien que spécifique à cette variante rouge).
• R R:Indique la couleur "Rouge Brillant".
• - □ □ □ □:Ces espaces réservés représentent les codes de classement spécifiques pour l'Intensité (CAT), la Longueur d'onde (HUE) et la Tension (REF) sélectionnés pour la commande.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Panneaux d'Information Voyageurs (PIV):Dans les bus, trains et aéroports, où une haute luminosité et un large angle de vision horizontal sont essentiels.
• Tableaux de messages et Panneaux à Messages Variables (PMV):Pour l'information routière, la publicité et les annonces publiques. Le faisceau ovale aide à créer un éclairage uniforme sur les pixels ou segments individuels.
• Signalétiques graphiques couleur et Publicité extérieure commerciale:Utilisée comme élément rouge dans les affichages multicolores ou en couleur complète. Son diagramme de rayonnement adapté facilite le mélange des couleurs avec les LED bleues, vertes ou jaunes adjacentes.

8.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant:Utilisez toujours un pilote à courant constant. Le courant de fonctionnement recommandé est de 20mA pour une luminosité typique, mais il peut être poussé jusqu'à 50mA continu pour une sortie plus élevée, en tenant compte de l'augmentation de la dissipation de puissance et des besoins de gestion thermique.
• Configuration série/parallèle:Lors de la connexion de plusieurs LED en série, assurez-vous que la tension du pilote peut supporter la somme des tensions directes (en considérant le V_Fmax). Pour les connexions en parallèle, chaque LED devrait idéalement avoir sa propre résistance de limitation de courant pour tenir compte des variations de V_F dues au classement et éviter l'accaparement du courant.
• Conception optique:L'angle de vision de 110°x60° est inhérent à la lentille du boîtier. Des optiques secondaires (diffuseurs, lentilles) peuvent être utilisées pour façonner davantage le faisceau si nécessaire, mais le diagramme principal est bien adapté aux signalétiques à vision directe.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED standard à lentille ronde, cette lampe ovale offre un avantage clé : un diagramme de rayonnement asymétrique (110° x 60°) qui s'adapte naturellement à la forme rectangulaire des segments ou pixels typiques des signalétiques. Cela permet une utilisation plus efficace de la lumière, réduisant le gaspillage lumineux en dehors de la zone de vision souhaitée et permettant potentiellement des courants d'alimentation plus faibles pour obtenir la même luminosité perçue depuis le corridor de vision cible. Sa haute intensité lumineuse (jusqu'à 2490 mcd) la rend compétitive pour les applications extérieures et en lumière ambiante élevée où un contraste supérieur est requis.

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

10.1 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête (632nm) et la Longueur d'onde dominante (~621nm)?

La Longueur d'onde de crête (λ_p) est la longueur d'onde physique où la puissance optique de sortie est la plus élevée. La Longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée qui correspond à la couleur perçue par l'œil humain, basée sur l'ensemble du spectre d'émission et les fonctions de correspondance des couleurs CIE. Pour les LED monochromatiques comme cette LED rouge, elles sont proches mais pas identiques. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de couleur dans les affichages.

10.2 Puis-je alimenter cette LED à 50mA en continu?

Oui, 50mA est le Courant direct continu maximal absolu. Cependant, fonctionner à cette limite générera plus de chaleur (P_d≈ V_F*I_F). Vous devez vous assurer que la conception du PCB prévoit une dissipation thermique adéquate (surface de cuivre suffisante, éventuellement des vias thermiques) pour maintenir la température de jonction de la LED dans des limites sûres, en particulier à haute température ambiante. Déclasser le courant (par exemple, à 30-40mA) améliorera la fiabilité à long terme et le maintien du flux lumineux.

10.3 Pourquoi la durée de stockage est-elle limitée à 3 mois, et qu'est-ce que le MSL?

Le boîtier en époxy absorbe l'humidité de l'air. Lorsqu'il est soumis à la chaleur élevée du soudage par refusion, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, créant une pression interne qui peut fissurer le boîtier (effet "pop-corn"). La recommandation de stockage de 3 mois suppose des conditions standard de sac d'usine. Pour un stockage plus long, le conteneur scellé sous azote avec dessicant réinitialise l'exposition à l'humidité. Le Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL), qui doit être vérifié sur l'étiquette de l'emballage, définit la durée de vie exacte après ouverture du sac sec.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un PMV alphanumérique rouge à une ligne pour un bus.

1. Disposition des pixels:Les LED ovales sont disposées en une matrice de points 5x7 pour chaque caractère. Leur angle de vision horizontal de 110° garantit que le message est lisible depuis les sièges de l'autre côté de l'allée.
2. Circuit d'alimentation:Un circuit intégré pilote LED à courant constant est sélectionné, configuré pour délivrer 20mA par canal. Les LED d'une colonne sont connectées en série, le pilote gérant la tension directe cumulative.
3. Gestion thermique:Le PCB est conçu avec de larges zones de cuivre connectées aux pastilles de cathode de la LED, agissant comme un dissipateur thermique. La température ambiante intérieure du bus est considérée comme étant dans la plage de -40 à +85°C.
4. Classement (Binning):Pour garantir une apparence uniforme sur l'ensemble de l'affichage, des LED de la même classe de Longueur d'onde dominante (R1 ou R2) et d'une plage étroite de classes d'Intensité lumineuse (par exemple, RB et RC uniquement) sont spécifiées dans la commande.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED utilise une puce semi-conductrice en AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la puce, libérant de l'énergie sous forme de photons. Le rapport spécifique d'aluminium, de gallium et d'indium dans le réseau cristallin détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde de la lumière émise - dans ce cas, le rouge (~621-632 nm). La lentille en époxy de forme ovale est moulée avec précision pour contrôler le diagramme de rayonnement, réfléchissant et réfractant la lumière en interne pour obtenir l'angle de vision souhaité de 110°x60°.

13. Tendances de l'industrie

La tendance pour les LED de signalétique et d'affichage continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), permettant une consommation d'énergie réduite et une charge thermique moindre. L'accent est également mis sur l'amélioration de l'uniformité des couleurs et des tolérances de classement plus serrées pour permettre des affichages grand format sans défaut. De plus, la fiabilité et la longévité dans des conditions environnementales sévères (UV, cyclage thermique, humidité) restent des moteurs critiques pour les avancées en matière de matériaux et de conditionnement, comme l'utilisation d'encapsulants plus robustes à base de silicone au lieu de l'époxy traditionnel.