Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Avantages clés et marché cible
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques
- 3. Analyse des courbes de performance
- 3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
- 3.2 Diagramme de directivité
- 3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV)
- 3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
- 3.5 Caractéristiques thermiques
- 4. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 4.2 Identification de la polarité
- 5. Recommandations de soudure et d'assemblage
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Conditions de stockage
- 5.3 Paramètres de soudure
- 5.4 Nettoyage
- 5.5 Gestion thermique
- 6. Informations sur l'emballage et la commande
- 6.1 Spécifications d'emballage
- 6.2 Quantité par emballage
- 6.3 Explication des étiquettes
- 7. Suggestions d'application et considérations de conception
- 7.1 Circuits d'application typiques
- 7.2 Considérations de conception
- 8. Comparaison et différenciation technique
- 9. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)
- 9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
- 9.2 Puis-je alimenter cette LED avec une tension de 3,3V ?
- 9.3 Pourquoi les conditions de stockage sont-elles si spécifiques (3 mois) ?
- 10. Exemple pratique d'utilisation
- 11. Introduction au principe de fonctionnement
- 12. Tendances et contexte technologiques
1. Vue d'ensemble du produit
La 1383-2SDRD/S530-A3 est une lampe LED haute luminosité conçue pour les applications nécessitant une intensité lumineuse supérieure dans le spectre rouge profond. Utilisant la technologie de puce AlGaInP, ce composant offre des performances fiables avec une intensité lumineuse typique de 320 mcd pour un courant de commande standard de 20mA. Il est conçu pour la robustesse et la longévité, le rendant adapté à l'intégration dans divers dispositifs électroniques et affichages.
1.1 Avantages clés et marché cible
Cette série de LED offre plusieurs avantages majeurs, notamment un choix d'angles de vision, une disponibilité en bande et bobine pour l'assemblage automatisé, et la conformité aux principales normes environnementales et de sécurité telles que RoHS, REACH et les exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ses marchés cibles principaux incluent l'électronique grand public, spécifiquement pour une utilisation en tant que voyants lumineux ou rétroéclairage dans des produits comme les téléviseurs, les moniteurs d'ordinateur, les téléphones et autres équipements informatiques où un signal rouge clair et brillant est essentiel.
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
La performance de la LED est définie par un ensemble complet de paramètres électriques, optiques et thermiques mesurés dans des conditions standard (Ta=25°C).
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Elles ne doivent jamais être dépassées dans aucune condition de fonctionnement.
- Courant direct continu (IF) :25 mA
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA (Rapport cyclique 1/10 @ 1KHz)
- Tension inverse (VR) :5 V
- Puissance dissipée (Pd) :60 mW
- Plage de température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C
- Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C
- Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes
2.2 Caractéristiques électro-optiques
Voici les paramètres de performance typiques dans des conditions de fonctionnement normales (IF=20mA, sauf indication contraire).
- Intensité lumineuse (Iv) :160 mcd (Min), 320 mcd (Typ)
- Angle de vision (2θ1/2) :30 degrés (Typ)
- Longueur d'onde de crête (λp) :650 nm (Typ)
- Longueur d'onde dominante (λd) :639 nm (Typ)
- Largeur de bande spectrale (Δλ) :20 nm (Typ)
- Tension directe (VF) :2,0 V (Typ), 2,4 V (Max)
- Courant inverse (IR) :10 µA (Max) à VR=5V
Note : Les incertitudes de mesure sont de ±10% pour l'intensité lumineuse, ±0,1V pour la tension directe et ±1,0nm pour la longueur d'onde dominante.
3. Analyse des courbes de performance
Les données graphiques fournissent une compréhension plus approfondie du comportement de la LED dans différentes conditions.
3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
La courbe de distribution spectrale montre un pic étroit centré autour de 650 nm, confirmant l'émission rouge super profond. La faible largeur de bande spectrale de 20 nm est typique de la pureté de couleur atteignable avec la technologie AlGaInP.
3.2 Diagramme de directivité
Le diagramme de rayonnement illustre l'angle de vision à mi-intensité de 30 degrés, démontrant un faisceau bien défini adapté à un éclairage directionnel ou à des fins d'indication.
3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV)
Cette courbe est cruciale pour la conception du circuit. La LED présente une tension directe typique de 2,0V à 20mA. Les concepteurs doivent s'assurer que la résistance de limitation de courant est calculée sur la base de la VF maximale de 2,4V pour garantir un fonctionnement correct sur toutes les unités de production.
3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
Le flux lumineux augmente avec le courant direct mais est soumis à la valeur maximale absolue de 25mA en courant continu. Un fonctionnement au-delà de ce point sans une gestion thermique appropriée réduira la durée de vie et la fiabilité.
3.5 Caractéristiques thermiques
Deux graphiques clés analysent les effets thermiques :Intensité relative en fonction de la température ambiante :Le flux lumineux diminue lorsque la température ambiante augmente. Cette déclassement doit être pris en compte pour les applications en environnements à haute température.Courant direct en fonction de la température ambiante :Cette courbe peut illustrer la nécessité d'un déclassement du courant à des températures élevées pour maintenir la fiabilité et prévenir l'emballement thermique.
4. Informations mécaniques et sur le boîtier
4.1 Dimensions du boîtier
La LED est logée dans un boîtier standard de type lampe. Les dimensions critiques incluent l'espacement des broches, le diamètre du corps et la hauteur totale. La hauteur de la collerette est spécifiée à moins de 1,5mm. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,25mm sauf indication contraire. Les ingénieurs doivent se référer au dessin coté détaillé dans la fiche technique pour la conception précise de l'empreinte PCB.
4.2 Identification de la polarité
Le composant comporte un identifiant de cathode, généralement un côté plat sur la lentille ou une broche plus courte. Une orientation de polarité correcte est obligatoire lors de l'assemblage pour éviter les dommages par polarisation inverse.
5. Recommandations de soudure et d'assemblage
Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir les performances et la longévité de la LED.
5.1 Formage des broches
- La courbure doit se produire à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy.
- Formez les broches avant la soudure.
- Évitez d'appliquer une contrainte sur le boîtier. Les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes mécaniques.
- Coupez les broches à température ambiante.
5.2 Conditions de stockage
- Stockez à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative après réception.
- La durée de conservation est de 3 mois dans ces conditions. Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec de l'azote et un desséchant.
- Évitez les changements rapides de température en environnement humide pour prévenir la condensation.
5.3 Paramètres de soudure
Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.
Soudure manuelle :- Température de la panne : 300°C Max (fer à souder de 30W Max). - Temps de soudure : 3 secondes Max par broche.
Soudure à la vague/par immersion :- Température de préchauffage : 100°C Max (60 sec Max). - Température du bain de soudure : 260°C Max. - Temps d'immersion dans le bain : 5 secondes Max.
Évitez les cycles de soudure multiples. N'appliquez pas de contrainte sur les broches lorsqu'elles sont chaudes. Laissez la LED refroidir progressivement à température ambiante après la soudure, en la protégeant des chocs ou vibrations pendant le refroidissement.
5.4 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utilisez de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant une minute maximum. N'utilisez pas le nettoyage par ultrasons sauf s'il a été spécifiquement préqualifié pour l'assemblage, car il peut endommager la structure de la LED.
5.5 Gestion thermique
Une gestion thermique efficace est essentielle, surtout lors d'un fonctionnement proche des valeurs maximales. La conception doit prendre en compte la disposition du PCB, l'éventuelle utilisation de vias thermiques et un déclassement approprié du courant en fonction de la température ambiante de fonctionnement pour garantir une fiabilité à long terme.
6. Informations sur l'emballage et la commande
6.1 Spécifications d'emballage
Les LED sont emballées pour prévenir les décharges électrostatiques (ESD) et les dommages dus à l'humidité : -Sacs anti-électrostatiques :Emballage primaire. -Cartons intérieurs :Contiennent plusieurs sacs. -Cartons extérieurs :Conteneur d'expédition final.
6.2 Quantité par emballage
L'emballage standard est de 200 à 500 pièces par sac anti-statique. Cinq sacs sont emballés dans un carton intérieur. Dix cartons intérieurs constituent un carton extérieur maître.
6.3 Explication des étiquettes
Les étiquettes sur l'emballage incluent des identifiants clés : -CPN :Numéro de pièce du client. -P/N :Numéro de pièce du fabricant (1383-2SDRD/S530-A3). -QTY :Quantité contenue. -CAT / HUE :Indique le tri par performance pour l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante. -LOT No :Numéro de lot pour la traçabilité.
7. Suggestions d'application et considérations de conception
7.1 Circuits d'application typiques
Le circuit de commande le plus courant est une résistance de limitation de courant en série. La valeur de la résistance (R) est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Vcc - VF) / IF, où Vcc est la tension d'alimentation, VF est la tension directe de la LED (utilisez la valeur max de 2,4V pour la fiabilité), et IF est le courant direct souhaité (par ex., 20mA). Pour une alimentation de 5V : R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. Une résistance standard de 130Ω ou 150Ω serait appropriée.
7.2 Considérations de conception
- Contrôle du courant :Utilisez toujours une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant. Alimenter la LED directement depuis une source de tension provoquera un courant excessif et une défaillance rapide.
- Conception thermique :Pour un fonctionnement continu à haute température ambiante ou près du courant maximal, envisagez une surface de cuivre sur le PCB pour le dissipateur thermique.
- Protection ESD :Bien que la LED ait une certaine robustesse inhérente, les précautions standard de manipulation ESD doivent être observées pendant l'assemblage.
- Conception optique :L'angle de vision de 30 degrés fournit un faisceau focalisé. Pour un éclairage plus large, des optiques secondaires (par ex., diffuseurs) peuvent être nécessaires.
8. Comparaison et différenciation technique
La 1383-2SDRD/S530-A3 se différencie sur le marché des LED rouge profond par sa combinaison spécifique d'attributs. Comparée aux LED rouges standard (souvent autour de 625-630nm de longueur d'onde dominante), cette variante "Rouge Super Profond" à 639nm offre une couleur rouge plus profonde et plus saturée. Son intensité lumineuse typique de 320mcd est compétitive pour sa taille de boîtier et son angle de vision. La conformité aux normes sans halogène et REACH la rend adaptée aux conceptions soucieuses de l'environnement et aux marchés avec des réglementations strictes sur les matériaux, comme l'Europe.
9. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)
9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
La longueur d'onde de crête (650nm)est la longueur d'onde unique à laquelle la distribution de puissance spectrale est maximale.La longueur d'onde dominante (639nm)est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de couleur dans les applications d'affichage.
9.2 Puis-je alimenter cette LED avec une tension de 3,3V ?
Oui. En utilisant la formule avec Vcc=3,3V et VF(max)=2,4V à IF=20mA : R = (3,3V - 2,4V) / 0,020A = 45 Ohms. Une résistance de 47Ω serait une valeur standard appropriée. Assurez-vous que la puissance nominale de la résistance est adéquate (P = I^2 * R = 0,02^2 * 47 = 0,0188W, donc une résistance de 1/10W ou 1/8W convient).
9.3 Pourquoi les conditions de stockage sont-elles si spécifiques (3 mois) ?
Les boîtiers de LED peuvent absorber l'humidité de l'atmosphère. Pendant la soudure à haute température, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne ou des fissures (effet "pop-corn"). La durée de conservation de 3 mois suppose une protection standard contre l'humidité en usine. Pour un stockage plus long, la méthode sous azote empêche l'entrée d'humidité, préservant la soudabilité et la fiabilité.
10. Exemple pratique d'utilisation
Scénario : Voyant d'état sur un routeur réseauUn concepteur a besoin d'un voyant "Lien Actif" clair et brillant. La 1383-2SDRD/S530-A3 est sélectionnée pour sa haute luminosité et sa couleur rouge profond distincte. -Circuit :Alimentée depuis la ligne logique 3,3V du routeur via une résistance de limitation de courant de 47Ω, fournissant ~19mA. -Disposition :La LED est placée sur le panneau avant. L'empreinte PCB correspond au dessin de la fiche technique, avec des trous alignés pour éviter les contraintes sur les broches. -Assemblage :Les LED en bande et bobine sont placées par une machine pick-and-place. La carte subit un processus de soudure à la vague contrôlé respectant le profil de 260°C pendant 5s. -Résultat :Un voyant d'état fiable, d'une luminosité constante, qui répond à toutes les exigences réglementaires du marché cible.
11. Introduction au principe de fonctionnement
Cette LED est basée sur la technologie 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. Leur recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique des couches AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde de la lumière émise — dans ce cas, le rouge profond à environ 650 nm de crête. La lentille en époxy encapsule la puce, fournit une protection mécanique et façonne la lumière émise selon l'angle de vision spécifié de 30 degrés.
12. Tendances et contexte technologiques
Les LED AlGaInP représentent une technologie mature et hautement efficace pour produire de la lumière rouge, orange et jaune. Les tendances clés dans ce segment incluent : -Efficacité accrue :Les améliorations continues en science des matériaux visent à extraire plus de lumens par watt (efficacité), réduisant la consommation d'énergie pour le même flux lumineux. -Miniaturisation :Bien qu'il s'agisse d'un boîtier lampe, la tendance de l'industrie est vers des boîtiers CMS (composants montés en surface) plus petits pour des dispositions PCB à plus haute densité. -Stabilité de la couleur :Les progrès se concentrent sur le maintien d'une sortie de couleur cohérente (longueur d'onde) tout au long de la durée de vie du dispositif et à travers différentes températures de fonctionnement. -Intégration :Dans les applications d'éclairage plus larges, les LED rouge profond comme celle-ci sont souvent combinées avec d'autres couleurs (bleu, vert, blanc) dans des boîtiers multi-puces ou des matrices pour créer une lumière blanche réglable ou des mélanges de couleurs spécifiques pour l'éclairage horticole, où le rouge profond est crucial pour la photosynthèse des plantes.
La 1383-2SDRD/S530-A3 s'inscrit dans ce paysage en évolution en tant que source monochrome fiable, optimisée pour les applications d'indication et de signalisation où un point de couleur spécifique et une luminosité élevée sont des exigences clés.
Terminologie des spécifications LED
Explication complète des termes techniques LED
Performance photoelectrique
| Terme | Unité/Représentation | Explication simple | Pourquoi important |
|---|---|---|---|
| Efficacité lumineuse | lm/W (lumens par watt) | Sortie de lumière par watt d'électricité, plus élevé signifie plus économe en énergie. | Détermine directement le grade d'efficacité énergétique et le coût de l'électricité. |
| Flux lumineux | lm (lumens) | Lumière totale émise par la source, communément appelée "luminosité". | Détermine si la lumière est assez brillante. |
| Angle de vision | ° (degrés), par exemple 120° | Angle où l'intensité lumineuse tombe à moitié, détermine la largeur du faisceau. | Affecte la portée d'éclairage et l'uniformité. |
| CCT (Température de couleur) | K (Kelvin), par exemple 2700K/6500K | Chaleur/fraîcheur de la lumière, valeurs inférieures jaunâtres/chaudes, supérieures blanchâtres/fraîches. | Détermine l'atmosphère d'éclairage et les scénarios appropriés. |
| CRI / Ra | Sans unité, 0–100 | Capacité à restituer avec précision les couleurs des objets, Ra≥80 est bon. | Affecte l'authenticité des couleurs, utilisé dans des lieux à forte demande comme les centres commerciaux, musées. |
| SDCM | Étapes d'ellipse MacAdam, par exemple "5 étapes" | Métrique de cohérence des couleurs, des étapes plus petites signifient une couleur plus cohérente. | Garantit une couleur uniforme sur le même lot de LED. |
| Longueur d'onde dominante | nm (nanomètres), par exemple 620nm (rouge) | Longueur d'onde correspondant à la couleur des LED colorées. | Détermine la teinte des LED monochromes rouges, jaunes, vertes. |
| Distribution spectrale | Courbe longueur d'onde vs intensité | Montre la distribution d'intensité sur les longueurs d'onde. | Affecte le rendu des couleurs et la qualité. |
Paramètres électriques
| Terme | Symbole | Explication simple | Considérations de conception |
|---|---|---|---|
| Tension directe | Vf | Tension minimale pour allumer la LED, comme "seuil de démarrage". | La tension du pilote doit être ≥Vf, les tensions s'ajoutent pour les LED en série. |
| Courant direct | If | Valeur du courant pour le fonctionnement normal de la LED. | Habituellement entraînement à courant constant, le courant détermine la luminosité et la durée de vie. |
| Courant pulsé max | Ifp | Courant de crête tolérable pour de courtes périodes, utilisé pour le gradation ou le flash. | La largeur d'impulsion et le cycle de service doivent être strictement contrôlés pour éviter les dommages. |
| Tension inverse | Vr | Tension inverse max que la LED peut supporter, au-delà peut provoquer une panne. | Le circuit doit empêcher la connexion inverse ou les pics de tension. |
| Résistance thermique | Rth (°C/W) | Résistance au transfert de chaleur de la puce à la soudure, plus bas est meilleur. | Une résistance thermique élevée nécessite une dissipation thermique plus forte. |
| Immunité ESD | V (HBM), par exemple 1000V | Capacité à résister à la décharge électrostatique, plus élevé signifie moins vulnérable. | Des mesures anti-statiques nécessaires en production, surtout pour les LED sensibles. |
Gestion thermique et fiabilité
| Terme | Métrique clé | Explication simple | Impact |
|---|---|---|---|
| Température de jonction | Tj (°C) | Température de fonctionnement réelle à l'intérieur de la puce LED. | Chaque réduction de 10°C peut doubler la durée de vie; trop élevée provoque une dégradation de la lumière, un décalage de couleur. |
| Dépréciation du lumen | L70 / L80 (heures) | Temps pour que la luminosité tombe à 70% ou 80% de l'initiale. | Définit directement la "durée de vie" de la LED. |
| Maintien du lumen | % (par exemple 70%) | Pourcentage de luminosité conservé après le temps. | Indique la rétention de luminosité sur une utilisation à long terme. |
| Décalage de couleur | Δu′v′ ou ellipse MacAdam | Degré de changement de couleur pendant l'utilisation. | Affecte la cohérence des couleurs dans les scènes d'éclairage. |
| Vieillissement thermique | Dégradation du matériau | Détérioration due à une température élevée à long terme. | Peut entraîner une baisse de luminosité, un changement de couleur ou une défaillance en circuit ouvert. |
Emballage et matériaux
| Terme | Types communs | Explication simple | Caractéristiques et applications |
|---|---|---|---|
| Type de boîtier | EMC, PPA, Céramique | Matériau de boîtier protégeant la puce, fournissant une interface optique/thermique. | EMC: bonne résistance à la chaleur, faible coût; Céramique: meilleure dissipation thermique, durée de vie plus longue. |
| Structure de puce | Avant, Flip Chip | Agencement des électrodes de puce. | Flip chip: meilleure dissipation thermique, efficacité plus élevée, pour haute puissance. |
| Revêtement phosphore | YAG, Silicate, Nitrure | Couvre la puce bleue, convertit une partie en jaune/rouge, mélange en blanc. | Différents phosphores affectent l'efficacité, CCT et CRI. |
| Lentille/Optique | Plat, Microlentille, TIR | Structure optique en surface contrôlant la distribution de la lumière. | Détermine l'angle de vision et la courbe de distribution de la lumière. |
Contrôle qualité et classement
| Terme | Contenu de tri | Explication simple | But |
|---|---|---|---|
| Bac de flux lumineux | Code par exemple 2G, 2H | Regroupé par luminosité, chaque groupe a des valeurs lumen min/max. | Assure une luminosité uniforme dans le même lot. |
| Bac de tension | Code par exemple 6W, 6X | Regroupé par plage de tension directe. | Facilite l'appariement du pilote, améliore l'efficacité du système. |
| Bac de couleur | Ellipse MacAdam 5 étapes | Regroupé par coordonnées de couleur, garantissant une plage étroite. | Garantit la cohérence des couleurs, évite les couleurs inégales dans le luminaire. |
| Bac CCT | 2700K, 3000K etc. | Regroupé par CCT, chacun a une plage de coordonnées correspondante. | Répond aux différentes exigences CCT de scène. |
Tests et certification
| Terme | Norme/Test | Explication simple | Signification |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test de maintien du lumen | Éclairage à long terme à température constante, enregistrant la dégradation de la luminosité. | Utilisé pour estimer la vie LED (avec TM-21). |
| TM-21 | Norme d'estimation de vie | Estime la vie dans des conditions réelles basées sur les données LM-80. | Fournit une prévision scientifique de la vie. |
| IESNA | Société d'ingénierie de l'éclairage | Couvre les méthodes de test optiques, électriques, thermiques. | Base de test reconnue par l'industrie. |
| RoHS / REACH | Certification environnementale | Assure l'absence de substances nocives (plomb, mercure). | Exigence d'accès au marché internationalement. |
| ENERGY STAR / DLC | Certification d'efficacité énergétique | Certification d'efficacité énergétique et de performance pour l'éclairage. | Utilisé dans les achats gouvernementaux, programmes de subventions, améliore la compétitivité. |