Fiche technique de la lampe LED ovale 3474DKGR/MS - Forme ovale - 2,4-3,4V - 30mA - Vert brillant - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED ovale de précision, modèle 3474DKGR/MS. Ce composant est conçu spécifiquement pour les applications nécessitant un éclairage clair et très visible dans les systèmes de signalisation. Son objectif de conception principal est d'offrir des performances fiables dans les panneaux d'information voyageurs, les écrans à messages variables et la publicité commerciale extérieure.

1.1 Avantages principaux et marché cible

La caractéristique distinctive de cette lampe est sa forme ovale, qui produit un diagramme de rayonnement spatial bien défini. Cette conception optique est adaptée aux applications impliquant un mélange de couleurs, par exemple avec des filtres jaunes, bleus ou rouges, ce qui la rend idéale pour les panneaux graphiques multicolores. Les marchés cibles sont principalement les infrastructures de transport (par ex., aéroports, gares, autoroutes pour VMS) et la publicité commerciale, où la fiabilité à long terme et une sortie de couleur constante sont critiques.

1.2 Caractéristiques clés

• Sortie à haute intensité lumineuse :Produit une lumière vive et visible, adaptée à une visualisation en plein jour.
• Forme ovale et rayonnement défini :Crée un faisceau spécifique optimisé pour l'éclairage de signalisation.
• Grand angle de vision :L'angle de vision asymétrique de 90° (axe X) / 45° (axe Y) assure une visibilité depuis diverses positions.
• Matériau robuste :Construite en résine époxy résistante aux UV pour une durabilité accrue en environnement extérieur.
• Conformité environnementale :Le produit est conforme aux normes RoHS, REACH de l'UE et sans halogène (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Sélection du dispositif et valeurs maximales absolues

La LED utilise une puce en matériau InGaN (Nitrure de Gallium-Indium) pour émettre une couleur vert brillant à travers une lentille diffusante verte. Un fonctionnement au-delà des valeurs maximales absolues peut causer des dommages permanents.

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

Ces paramètres définissent la sortie lumineuse et le comportement électrique dans des conditions de test standard (Courant direct I_F=20mA).

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour assurer l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en classes (bins) selon des métriques de performance clés. Les concepteurs doivent tenir compte de ces plages lors de la spécification des composants pour un projet.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en cinq classes (GA à GE) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA. La tolérance est de ±10%.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

La couleur (teinte) est contrôlée en classant la longueur d'onde dominante en cinq groupes (G1 à G5) avec une tolérance de ±1nm. Ceci est crucial pour l'homogénéité des couleurs dans les panneaux à LED multiples.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes typiques suivantes illustrent le comportement du dispositif dans différentes conditions. Elles sont essentielles pour une conception de système robuste.

4.1 Distribution spectrale et directivité

La courbeIntensité relative en fonction de la longueur d'ondemontre un pic autour de 522nm, confirmant l'émission vert brillant avec une largeur de bande spectrale typique de 20nm. Le graphique deDirectivitéreprésente visuellement l'angle de vision asymétrique 90°x45°, montrant comment l'intensité lumineuse se distribue spatialement.

4.2 Caractéristiques électriques et thermiques

La courbeCourant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)démontre la caractéristique exponentielle de la diode. Au courant de fonctionnement typique de 20mA, la tension directe se situe dans la plage de 2,4V à 3,4V. La courbeIntensité relative en fonction du courant directmontre que la sortie lumineuse augmente avec le courant, mais les concepteurs ne doivent pas dépasser les valeurs maximales.

4.3 Dépendance à la température

La courbeIntensité relative en fonction de la température ambianteindique une diminution de la sortie lumineuse lorsque la température augmente, une caractéristique commune aux LED. La courbeCourant direct en fonction de la température ambiante(probablement sous tension constante) peut montrer des variations du courant consommé avec la température. Ces graphiques sont critiques pour concevoir la gestion thermique et les circuits d'alimentation afin d'assurer des performances stables sur la plage spécifiée de -40°C à +85°C.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La lampe ovale a un encombrement et un profil spécifiques. Les notes dimensionnelles clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,25mm sauf indication contraire. La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5mm. Les dimensions précises sont fournies dans le dessin du boîtier pour la conception du PCB et l'intégration mécanique.

5.2 Identification de la polarité et montage

Le composant possède deux broches. La polarité correcte doit être respectée lors de l'installation pour assurer un fonctionnement correct et éviter les dommages dus à une polarisation inverse. Le motif de perçage du PCB doit correspondre exactement aux positions des broches pour éviter d'imposer un stress mécanique au corps en époxy lors du soudage.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Formage et manipulation des broches

• La courbure doit être effectuée à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
• Former les broches avant le soudage.
• Éviter de stresser le boîtier ; une force inappropriée peut endommager les connexions internes ou fissurer l'époxy.
• Couper les porteurs de broches à température ambiante.
• Assurer un alignement parfait avec les trous du PCB pour éviter les contraintes.

6.2 Procédé de soudure

La température de soudure maximale est de 260°C pendant 5 secondes. Le joint de soudure doit être maintenu à plus de 3mm de l'ampoule en époxy pour éviter les dommages thermiques à la résine et à la puce semi-conductrice.

6.3 Conditions de stockage

• Après livraison, stocker à ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative (HR). La durée de conservation dans ces conditions est de 3 mois.
• Pour un stockage au-delà de 3 mois et jusqu'à un an, placer les LED dans un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessicant absorbant l'humidité.
• Éviter les changements rapides de température en environnement humide pour empêcher la condensation sur les composants.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Emballage résistant à l'humidité

Les LED sont fournies dans un emballage résistant à l'humidité. Elles sont généralement chargées dans des bandes porteuses, elles-mêmes placées dans des cartons intérieurs puis dans des cartons d'expédition extérieurs.

7.2 Quantités d'emballage et spécifications des bandes

• Emballage standard : 2500 pièces par carton intérieur.
• 10 cartons intérieurs par carton maître (extérieur) (soit 25 000 pièces au total).
• Les dimensions détaillées de la bande porteuse sont fournies, incluant le pas des trous d'entraînement (P=12,70mm), le pas des alvéoles pour composants (F=2,54mm) et la largeur totale de la bande (W3=18,00mm).

7.3 Explication de l'étiquette et numérotation du modèle

L'étiquette d'emballage comprend des champs pour le Numéro de Produit Client (CPN), le Numéro de Produit (P/N), la Quantité (QTY) et les Codes de Classement spécifiques pour l'Intensité Lumineuse (CAT), la Longueur d'Onde Dominante (HUE) et la Tension Directe (REF). La désignation complète du produit suit un format structuré :3474 D K G R - [Classe Intensité] [Classe Longueur d'onde] [Classe Tension] [Code Optionnel], permettant une sélection précise des paramètres de performance.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Panneaux d'information voyageurs :Dans les aéroports, gares ferroviaires et routières.
• Panneaux à messages variables (PMV) :Sur autoroutes pour les alertes et guidages du trafic.
• Tableaux d'affichage et publicité commerciale :Pour les affichages numériques intérieurs et extérieurs.
• Panneaux graphiques en couleur :Lorsque des filtres colorés sont utilisés sur une source lumineuse blanche ou verte pour créer plusieurs couleurs à partir d'un seul type de LED.

8.2 Considérations de conception

• Circuit d'alimentation :Utiliser un pilote à courant constant réglé à ≤30mA (typiquement 20mA) pour assurer une sortie lumineuse stable et une longue durée de vie. Inclure une protection contre les transitoires de tension et les inversions de connexion.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible (110mW max), assurer une surface de cuivre sur le PCB ou un dissipateur thermique adéquat si le fonctionnement a lieu à haute température ambiante ou dans des espaces clos pour maintenir les performances et la fiabilité.
• Conception optique :Tirer parti du faisceau ovale et du grand angle de vision. Pour les applications de mélange de couleurs, s'assurer que la classe de longueur d'onde sélectionnée fournit la teinte souhaitée après filtrage.
• Classement pour l'uniformité :Pour les grands écrans, spécifier des classes serrées (CAT et HUE) pour minimiser les différences visibles de luminosité et de couleur entre les LED adjacentes.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux lampes LED rondes standard, cette lampe ovale offre un avantage clé : son diagramme de rayonnement asymétrique (90°x45°) est intrinsèquement mieux adapté pour éclairer les pixels rectangulaires couramment trouvés dans les panneaux à caractères et les tableaux d'affichage, réduisant potentiellement le gaspillage optique et améliorant l'efficacité. Sa conception dédiée aux applications de mélange de couleurs la distingue également des LED d'indication à usage général. Sa conformité aux dernières normes environnementales (Sans Halogène, REACH) la rend adaptée aux conceptions modernes et écologiques où les formulations de composants plus anciennes peuvent être restreintes.

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

Q : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête (522nm Typ.) et la Longueur d'onde dominante (528nm Typ.) ?
R : La Longueur d'onde de crête est le point d'intensité maximale dans le spectre. La Longueur d'onde dominante est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui produirait la même couleur perçue. Les concepteurs concernés par l'apparence des couleurs doivent se concentrer sur la Longueur d'onde dominante et son classement.

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 30mA ?
R : Oui, 30mA est le Courant Direct Continu Maximum Absolu. Cependant, fonctionner à la valeur maximale peut réduire la fiabilité à long terme et augmenter la température de jonction. Les données électro-optiques typiques sont données à 20mA, qui est le point de fonctionnement recommandé pour des performances et une durée de vie optimales.

Q : Quelle est l'importance critique de la distance de 3mm pour le formage des broches et le soudage ?
R : Elle est très importante. Courber ou appliquer de la chaleur à moins de 3mm du corps en époxy transfère un stress mécanique ou thermique directement aux liaisons internes par fils et à la puce elle-même, augmentant significativement le risque de défaillance immédiate ou de problèmes de fiabilité latents.

Q : Pourquoi la condition de stockage est-elle si spécifique (3 mois à 30°C/70%HR) ?
R : Les boîtiers de LED peuvent absorber l'humidité de l'atmosphère. S'ils sont soumis à une soudure à haute température (reflow) après absorption, la vaporisation rapide de cette humidité peut provoquer un délaminage interne ou une fissuration (effet "popcorn"). Les limites de stockage spécifiées et l'exigence de séchage ou de stockage sous azote après 3 mois sont des pratiques standard de l'industrie (basées sur les niveaux MSL - Niveau de Sensibilité à l'Humidité) pour prévenir ce mode de défaillance.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un pixel pour un Panneau à Messages Variables (PMV) d'autoroute.
Un pixel unique sur un PMV monochrome (vert) peut utiliser une ou plusieurs de ces LED ovales. Le concepteur devra :
1. Sélectionner une classe d'intensité lumineuse (par ex., GC ou GD) pour s'assurer que le panneau répond aux normes de visibilité minimales en plein soleil.
2. Sélectionner une classe de longueur d'onde dominante (par ex., G3) pour garantir une couleur verte uniforme sur toute la surface du panneau.
3. Concevoir un PCB avec un agencement correspondant au dessin mécanique de la LED, en prévoyant une surface de cuivre suffisante pour la dissipation thermique.
4. Implémenter un circuit pilote à courant constant par pixel ou par ligne/colonne, réglé pour délivrer 20mA ±5%.
5. Suivre précisément les recommandations d'assemblage, en utilisant un équipement automatisé pour l'insertion des broches et le soudage afin de maintenir le dégagement de 3mm.
6. Effectuer des tests sur la plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) pour vérifier que la sortie lumineuse reste dans des limites acceptables.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un semi-conducteur. Le cœur est une puce fabriquée en matériaux InGaN (Nitrure de Gallium-Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée (dépassant le seuil d'environ 2,4V), des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur où ils se recombinent. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). 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. La lentille en époxy de forme ovale encapsule ensuite la puce, la protège de l'environnement et façonne la lumière émise dans le diagramme de rayonnement souhaité.

13. Tendances technologiques et contexte

Les LED pour signalisation ont évolué de simples indicateurs vers des composants optiques hautes performances. La tendance est vers une efficacité accrue (plus de lumens par watt), une meilleure uniformité des couleurs grâce à un classement plus serré, et une fiabilité améliorée pour un fonctionnement extérieur 24h/24 et 7j/7. Cette lampe ovale représente une solution spécialisée dans cette tendance, optimisant le facteur de forme et le diagramme de faisceau pour une niche d'application spécifique. Les développements futurs pourraient inclure l'intégration d'électronique de pilotage, une tolérance à la température plus élevée et des distributions de longueur d'onde encore plus étroites pour des couleurs plus pures dans les affichages RVB en couleur. L'accent mis sur les matériaux sans halogène et conformes aux normes environnementales reflète le virage plus large de l'industrie vers une fabrication électronique durable.