Fiche technique de la lampe LED 383-2SDRC/S530-A3 - Rouge Super Profond - 650nm - 20mA - 60mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La 383-2SDRC/S530-A3 est une lampe LED haute luminosité conçue pour les applications nécessitant une émission lumineuse supérieure. Elle utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une couleur rouge super profond avec une longueur d'onde de crête typique de 650nm. Ce composant est conçu pour la fiabilité et la robustesse, le rendant adapté à diverses applications d'affichage électronique et d'indicateur.

1.1 Avantages principaux

• Haute luminosité :Conçue spécifiquement pour les applications exigeant une intensité lumineuse plus élevée.
• Conformité :Le produit est conforme aux normes RoHS, REACH de l'UE et sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Options d'emballage :Disponible en bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
• Choix de l'angle de vision :Proposé avec différents angles de vision pour s'adapter aux besoins des applications.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED cible principalement l'industrie de l'électronique grand public et des affichages. Ses applications typiques incluent le rétroéclairage ou l'indication d'état dans :

• Téléviseurs
• Écrans d'ordinateur
• Téléphones
• Ordinateurs personnels

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

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

• Courant direct continu (I_F) :25 mA
• Tension inverse (V_R) :5 V
• Décharge électrostatique (ESD) :2000 V (Modèle du corps humain)
• Dissipation de puissance (P_d) :60 mW
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C
• Température de soudage (T_sol) :260°C pendant 5 secondes (crête)

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

Les paramètres suivants sont mesurés dans des conditions de test standard (I_F=20mA) et représentent la performance typique du composant.

• Intensité lumineuse (I_v) :1000 (Min), 2000 (Typ) mcd. Cette intensité élevée est une caractéristique clé pour la visibilité.
• Angle de vision (2θ_1/2) :6° (Typ). Cet angle de vision étroit concentre la sortie lumineuse, améliorant la luminosité perçue dans l'axe principal.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :650 nm (Typ). Définit le pic spectral de la lumière émise.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :639 nm (Typ). La longueur d'onde perçue par l'œil humain.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :20 nm (Typ). Indique la pureté spectrale de la lumière rouge.
• Tension directe (V_F) :2,0 (Typ), 2,4 (Max) V à 20mA. Une tension directe relativement basse est caractéristique de la technologie AlGaInP.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (Max) à V_R=5V.

Note sur l'incertitude de mesure : Intensité lumineuse ±10%, Longueur d'onde dominante ±1,0nm, Tension directe ±0,1V.

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour les ingénieurs de conception.

3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, confirmant la bande passante étroite et le pic autour de 650nm, idéal pour les applications nécessitant une couleur rouge profond saturée.

3.2 Diagramme de directivité

Le diagramme de rayonnement illustre l'angle de vision typique de 6°, montrant comment l'intensité lumineuse chute rapidement en dehors du faisceau central, ce qui est utile pour un éclairage directionnel.

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

Ce graphique est essentiel pour concevoir le circuit de limitation de courant. Il montre la relation non linéaire entre tension et courant, avec le point de fonctionnement typique à 20mA/2,0V.

3.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre que la sortie lumineuse est approximativement linéaire avec le courant jusqu'au courant nominal maximal, permettant une modulation simple de la luminosité via le contrôle du courant.

3.5 Dépendance à la température

Deux courbes critiques sont fournies :

• Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température augmente. Une gestion thermique appropriée est requise pour maintenir la luminosité.
• Courant direct en fonction de la température ambiante :Peut être utilisé pour comprendre comment la caractéristique I-V évolue avec la température, important pour la conception de pilote à courant constant.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La fiche technique inclut un dessin mécanique détaillé du boîtier de la LED. Les dimensions clés incluent l'espacement des broches, la taille du corps et la hauteur totale. Des notes critiques spécifient que la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm et les tolérances générales sont de ±0,25mm sauf indication contraire.

4.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement indiquée par un méplat sur la lentille, une broche plus courte ou un marquage spécifique sur le boîtier comme indiqué dans le diagramme de dimensions. La polarité correcte doit être respectée lors de l'assemblage.

5. Recommandations de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour assurer la fiabilité et prévenir les dommages à la LED.

5.1 Formage des broches

• Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy.
• Effectuez le formage avant le soudage.
• Évitez de solliciter le boîtier. Un mauvais alignement lors du montage sur PCB peut causer des contraintes et une dégradation.
• Coupez les broches à température ambiante.

5.2 Stockage

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

5.3 Procédé de soudage

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

Soudage manuel :Température de la pointe du fer ≤300°C (30W max), temps de soudage ≤3 secondes.

Soudage à la vague/par immersion :Préchauffage ≤100°C pendant ≤60 sec. Bain de soudure à ≤260°C pendant ≤5 sec.

Profil de soudage :Un profil température-temps recommandé est fourni, mettant l'accent sur une montée en température contrôlée, une zone de température de crête définie et un refroidissement contrôlé. Un processus de refroidissement rapide n'est pas recommandé.

Important :Évitez les contraintes sur les broches pendant les phases à haute température. Ne soudez pas (immersion/main) plus d'une fois. Protégez la LED des chocs/vibrations jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante après le soudage.

5.4 Nettoyage

• Nettoyez uniquement si nécessaire en utilisant de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
• Évitez le nettoyage par ultrasons. Si absolument nécessaire, qualifiez préalablement le processus pour garantir l'absence de dommage.

5.5 Gestion thermique

La gestion thermique doit être prise en compte lors de la conception du PCB et du système. Le courant de fonctionnement doit être déclassé de manière appropriée en fonction de la température ambiante et des courbes de déclassement fournies pour garantir la fiabilité à long terme et maintenir les performances.

6. Informations sur l'emballage et la commande

6.1 Spécifications d'emballage

• Sac anti-statique :Protège les LED des décharges électrostatiques pendant le transport et la manipulation.
• Carton intérieur :Contient plusieurs sacs.
• Carton extérieur :Le conteneur d'expédition final.
• Quantité d'emballage :Minimum 200-500 pièces par sac. 6 sacs par carton intérieur. 10 cartons intérieurs par carton extérieur.

6.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent plusieurs codes :

• CPN :Numéro de production du client
• P/N :Numéro de production (ex. : 383-2SDRC/S530-A3)
• QTY :Quantité d'emballage
• CAT :Classes d'intensité lumineuse (Binning)
• HUE :Classes de longueur d'onde dominante (Binning)
• REF :Classes de tension directe (Binning)
• LOT No :Numéro de lot pour la traçabilité

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Circuits d'application typiques

Cette LED nécessite une simple résistance de limitation de courant en série lorsqu'elle est alimentée par une source de tension. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_source- V_F) / I_F. Pour une alimentation de 5V et un I_Fcible de 20mA avec V_F=2,0V, R = (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. Une résistance avec une puissance nominale suffisante (P = I²R) doit être sélectionnée.

7.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant :Alimentez toujours avec un courant constant ou une source à courant limité pour une luminosité stable et une longue durée de vie. Ne connectez pas directement à une source de tension sans limiteur de courant.
• Conception du PCB :Assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes mécaniques. Prévoyez une surface de cuivre adéquate ou des vias thermiques pour la dissipation de chaleur si le fonctionnement a lieu à des températures ambiantes élevées ou près du courant maximal.
• Conception optique :L'angle de vision étroit de 6° rend cette LED adaptée aux applications nécessitant un faisceau focalisé. Pour un éclairage plus large, des optiques secondaires (ex. : lentilles) peuvent être nécessaires.

8. Comparaison et différenciation technique

La 383-2SDRC/S530-A3 se différencie principalement par l'utilisation du matériau semi-conducteur AlGaInP, qui est très efficace pour produire des couleurs rouge et ambre. Comparée aux technologies plus anciennes ou à certaines LED blanches à large spectre utilisées avec des filtres, les LED AlGaInP offrent une efficacité lumineuse supérieure pour la lumière rouge profond, résultant en une luminosité plus élevée pour une puissance d'entrée donnée. La longueur d'onde de crête spécifique de 650nm fournit une couleur saturée idéale pour les indicateurs d'état et les rétroéclairages où la pureté de la couleur est importante.

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

9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête (650nm) et la longueur d'onde dominante (639nm) ?

La longueur d'onde de crête est le point de puissance maximale dans la courbe de sortie spectrale. La longueur d'onde dominante est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui correspond à la couleur de la lumière. La différence est due à la forme du spectre d'émission de la LED et à la sensibilité de l'œil humain (réponse photopique).

9.2 Puis-je alimenter cette LED à son courant continu maximal de 25mA ?

Bien que possible, il est généralement recommandé de fonctionner en dessous de la valeur maximale absolue pour améliorer la fiabilité à long terme et tenir compte des élévations de température. La condition de fonctionnement typique spécifiée (20mA) est un point de fonctionnement sûr et standard qui délivre l'intensité lumineuse nominale.

9.3 Quelle est l'importance critique de la distance minimale de 3mm par rapport au joint de soudure ?

Très critique. Souder à moins de 3mm du bulbe en époxy peut transférer une chaleur excessive dans la puce LED et les fils de liaison internes, pouvant causer une défaillance immédiate ou des dommages latents réduisant la durée de vie. Cette règle doit être strictement suivie lors de la conception et de l'assemblage du PCB.

10. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Indicateur d'état sur un routeur réseau

Un concepteur a besoin d'un indicateur "Veille" ou "Erreur" lumineux et sans équivoque. La 383-2SDRC/S530-A3 est un excellent choix. Sa haute intensité lumineuse (2000 mcd typique) assure la visibilité même dans des pièces bien éclairées. La couleur rouge profond est universellement associée à "arrêt" ou "avertissement". Le concepteur devra :

1. Concevoir le PCB avec des trous correspondant à l'espacement des broches de la LED.
2. Placer une résistance de limitation de courant de 150Ω en série avec la LED, connectée à une broche GPIO 5V du microcontrôleur du routeur.
3. Programmer le microcontrôleur pour activer/désactiver la broche GPIO afin de contrôler l'état de la LED.
4. S'assurer que la LED est placée sur le panneau avant du routeur avec une ouverture claire, en tirant parti de son angle de vision étroit pour diriger la lumière vers l'utilisateur.

Cette implémentation simple fournit un indicateur d'état fiable, durable et très visible.

11. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n du matériau semi-conducteur (dans ce cas, AlGaInP), les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. L'AlGaInP a une bande interdite adaptée pour produire de la lumière dans la partie rouge à ambre du spectre visible. Le dopage et la structure spécifiques de la puce sont conçus pour maximiser l'efficacité de ce processus de génération de lumière.

12. Tendances technologiques

L'industrie des LED continue de se concentrer sur l'augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de lumière par watt d'entrée électrique), l'amélioration de la cohérence et de la saturation des couleurs, et l'amélioration de la fiabilité. Pour les LED monochromatiques comme le type rouge profond, les tendances incluent la recherche d'une luminosité encore plus élevée dans des boîtiers plus petits, l'amélioration des performances à haute température pour les applications automobiles et industrielles, et l'affinement des processus de binning pour fournir aux concepteurs des tolérances plus serrées sur des paramètres clés comme la longueur d'onde et la tension directe. La tendance à la miniaturisation et à l'intégration se poursuit également, avec des LED intégrées dans des modules et systèmes plus complexes.