Fiche technique de la lampe LED 513S YGD/S530-E2 - Super Jaune - Angle de vision de 140° - Tension directe de 2,4V - Puissance dissipée de 60mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La 513S YGD/S530-E2 est une lampe LED haute luminosité conçue pour les applications d'indication générales et de rétroéclairage. Elle utilise une puce semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) pour produire une lumière Super Jaune. Le dispositif est doté d'une lentille en résine diffusante verte qui contribue à élargir l'angle de vision et à adoucir l'apparence de la lumière. Cette LED se caractérise par sa fiabilité, sa robustesse et sa conformité aux principales réglementations environnementales, notamment les normes RoHS, REACH et sans halogène.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette série de LED incluent un choix d'angles de vision variés pour s'adapter à différents besoins d'application et une disponibilité en bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés. Sa conception privilégie une luminosité de sortie plus élevée. Les applications cibles se situent principalement dans l'électronique grand public, notamment en tant qu'indicateurs d'état ou éléments de rétroéclairage dans les téléviseurs, les moniteurs d'ordinateur, les téléphones et autres dispositifs informatiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une analyse objective et détaillée des principales spécifications techniques de la LED, telles que définies dans ses valeurs maximales absolues et ses caractéristiques électro-optiques.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les Valeurs Maximales Absolues définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ce ne sont pas des conditions de fonctionnement.

• Courant direct continu (IF) :25 mA. Dépasser ce courant peut provoquer une défaillance catastrophique due à une surchauffe de la jonction semi-conductrice.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du Corps Humain :2000 V. Cette valeur indique un niveau de sensibilité ESD modéré. Des procédures de manipulation ESD appropriées sont requises pendant l'assemblage.
• Tension inverse (VR) :5 V. L'application d'une tension inverse supérieure à cette valeur peut entraîner la rupture de la jonction P-N de la LED.
• Puissance dissipée (Pd) :60 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper dans des conditions spécifiées, liée au courant direct et à la tension.
• Température de fonctionnement et de stockage :-40°C à +85°C (Fonctionnement), -40°C à +100°C (Stockage). Le dispositif convient à une large gamme de conditions environnementales.
• Température de soudure :260°C pendant 5 secondes. Ceci définit la tolérance de température de pointe pour les processus de soudure à la vague ou par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test typiques (Ta=25°C, IF=20mA sauf indication contraire) et définissent les performances du dispositif.

• Intensité lumineuse (Iv) :La valeur typique est de 12,5 mcd, avec un minimum de 6,3 mcd. Il n'y a pas de maximum spécifié, indiquant un tri par intensité. L'incertitude de mesure est de ±10 %.
• Angle de vision (2θ1/2) :140 degrés (typique). Cet angle de vision large résulte de la lentille diffusante, rendant la LED adaptée aux applications où la visibilité sous plusieurs angles est importante.
• Longueur d'onde de crête (λp) :575 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λd) :573 nm (typique). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur "Super Jaune". L'incertitude de mesure est de ±1,0 nm.
• Tension directe (VF) :Typique 2,0 V, Maximum 2,4 V à 20mA. Cette faible tension directe est caractéristique de la technologie AlGaInP. L'incertitude de mesure est de ±0,1V.
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 µA à VR=5V. Un faible courant de fuite inverse est souhaitable.

3. Explication du système de tri

La fiche technique fait référence à un système de tri pour les paramètres clés, bien que des tableaux de codes de tri spécifiques ne soient pas fournis dans l'extrait. L'explication de l'étiquette mentionne des rangs pour l'Intensité Lumineuse (CAT), la Longueur d'Onde Dominante (HUE) et la Tension Directe (REF). Cela implique que les unités de production sont triées en différentes catégories ou "bacs" en fonction des performances mesurées pour garantir l'uniformité au sein d'une commande spécifique. Les concepteurs doivent consulter le fabricant pour des spécifications de tri détaillées lorsqu'une correspondance précise de couleur ou d'intensité est requise sur plusieurs LED.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques typiques qui sont cruciales pour comprendre le 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. Pour une LED AlGaInP Super Jaune, le spectre est relativement étroit par rapport aux LED blanches, centré autour de 573-575 nm. La largeur de bande de rayonnement spectral (Δλ) est typiquement de 20 nm.

4.2 Diagramme de directivité

Ce diagramme polaire illustre l'angle de vision de 140 degrés, montrant comment l'intensité lumineuse diminue depuis le centre (0°). La lentille diffusante crée un motif d'émission large et uniforme.

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

Ce graphique est essentiel pour la conception de circuits. Il montre la relation non linéaire entre le courant et la tension. La LED commence à conduire significativement autour de sa tension de seuil (~1,8-2,0V pour AlGaInP). Les pilotes doivent utiliser un courant constant, et non une tension constante, pour garantir une sortie lumineuse stable.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre que la sortie lumineuse (intensité) augmente avec le courant direct, mais pas de manière linéaire sur toute la plage. L'efficacité peut chuter à des courants très élevés en raison de l'augmentation de la chaleur.

4.5 Courbes de dépendance à la température

Intensité relative en fonction de la température ambiante :La sortie lumineuse des LED diminue généralement lorsque la température ambiante augmente. Cette courbe quantifie cette déclassement, ce qui est critique pour concevoir des systèmes fiables dans des environnements chauds.

Courant direct en fonction de la température ambiante :Cela peut montrer comment la caractéristique I-V se déplace avec la température. La tension directe diminue généralement avec l'augmentation de la température pour les LED.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dessin des dimensions du boîtier

La LED est dans un boîtier radial à broches rond standard de 3mm (T-1). Les dimensions clés du dessin incluent l'espacement des broches, le diamètre du corps et la hauteur totale. Des notes critiques spécifient que toutes les dimensions sont en millimètres, la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm, et la tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire. Les concepteurs doivent respecter ces dimensions pour une conception correcte de l'empreinte PCB.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED radiales à broches, la cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord de la lentille, une broche plus courte ou un autre marquage. La méthode d'identification spécifique doit être recoupée avec le dessin dimensionnel. La polarité correcte est essentielle pour le fonctionnement.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour prévenir les dommages et assurer une fiabilité à long terme.

6.1 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 la soudure.
• Évitez de solliciter le boîtier ; une contrainte peut fissurer l'époxy ou endommager les liaisons internes.
• 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

• 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 dessiccant.
• Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour prévenir la condensation.

6.3 Processus de soudure

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

Soudure manuelle :Température de la pointe du fer max 300°C (pour un fer max 30W), temps de soudure max 3 secondes.

Soudure à la vague/par immersion :Préchauffage max 100°C pendant 60 sec max. Température du bain de soudure max 260°C pendant 5 secondes max.

Profil :Un graphique de profil de soudure recommandé est fourni, mettant l'accent sur une montée en température contrôlée, une température de pointe/durée définie et un refroidissement contrôlé. Un processus de refroidissement rapide n'est pas recommandé.

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

6.4 Nettoyage

• Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
• N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons de manière routinière. Si absolument requis, préqualifiez le processus (puissance, durée) pour vous assurer qu'aucun dommage ne se produit.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des matériaux résistants à l'humidité et antistatiques. La hiérarchie d'emballage est :

1. Sac antistatique :Contient 200 à 500 pièces.

2. Boîte intérieure :Contient 6 sacs.

3. Carton extérieur :Contient 10 boîtes.

Par conséquent, un carton complet contient un minimum de 200 pcs/sac * 6 sacs/boîte * 10 boîtes/carton = 12 000 pièces.

7.2 Explication de l'étiquette

Les étiquettes sur l'emballage incluent :

- CPN : Numéro de Production du Client

- P/N : Numéro de Pièce du Fabricant (ex. : 513S YGD/S530-E2)

- QTY : Quantité dans l'emballage

- CAT, HUE, REF : Codes de tri pour l'Intensité Lumineuse, la Longueur d'Onde Dominante et la Tension Directe, respectivement.

- LOT No : Numéro de lot de fabrication traçable.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs d'état :Marche/arrêt, sélection de mode ou signalisation de défaut dans les téléviseurs, moniteurs, téléphones et ordinateurs.
• Rétroéclairage :Éclairage de petites légendes, symboles ou panneaux dans les appareils électroniques grand public.
• Indication générale :Toute application nécessitant une lumière indicatrice jaune très visible et fiable.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à une valeur sûre (ex. : 20mA pour un fonctionnement typique, en dessous du maximum absolu de 25mA).
• Gestion thermique :Bien qu'il s'agisse d'un dispositif de faible puissance, la fiche technique indique explicitement que la gestion thermique doit être prise en compte lors de la conception. Le courant doit être déclassé de manière appropriée à des températures ambiantes élevées. Reportez-vous à la courbe "Intensité relative en fonction de la Température Ambiante".
• Protection ESD :Mettez en œuvre une protection ESD sur les PCB ou pendant la manipulation, car le dispositif a une cote HBM de 2000V.
• Conception optique :L'angle de vision diffusé de 140° offre une large visibilité mais une intensité axiale plus faible. Pour une lumière dirigée, une optique secondaire peut être nécessaire.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux anciennes LED jaunes (ex. : basées sur GaAsP), cette LED basée sur AlGaInP offre une luminosité et une efficacité significativement plus élevées. La désignation "Super Jaune" implique souvent une couleur jaune plus saturée et pure. Le large angle de vision de 140 degrés dû à la lentille diffusante la différencie des LED à lentille claire qui ont un faisceau plus étroit. Sa conformité aux normes RoHS, REACH et sans halogène la rend adaptée aux marchés mondiaux modernes aux exigences environnementales strictes.

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

10.1 Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?

En utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alim - Vf_led) / I_led. Pour une Vf typique de 2,0V à 20mA : R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms. Utilisez la Vf maximale (2,4V) pour calculer la valeur de résistance minimale sûre : R_min = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. Une résistance standard de 150Ω est un bon choix, fournissant ~20mA à Vf typique et légèrement moins à Vf max, ce qui est sûr.

10.2 Puis-je piloter cette LED à son courant continu maximum de 25mA ?

Bien que vous puissiez l'utiliser à 25mA, c'est à la limite absolue. Pour une longévité et une fiabilité améliorées, surtout à des températures ambiantes élevées, il est fortement conseillé de fonctionner à ou en dessous du courant de test typique de 20mA. Prenez toujours en compte le déclassement thermique.

10.3 Pourquoi la condition d'humidité de stockage est-elle importante ?

Les boîtiers plastiques comme celui de cette LED peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudure à haute température, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne ou un "effet pop-corn" qui fissure le boîtier et détruit le dispositif. Les conditions de stockage et les limites de durée de conservation sont conçues pour prévenir une absorption excessive d'humidité.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau.

Le panneau a 4 LED indiquant l'Alimentation, Internet, le Wi-Fi et l'activité Ethernet. Le concepteur choisit la 513S YGD/S530-E2 pour sa haute luminosité et son large angle de vision, assurant que l'état est visible depuis l'autre côté de la pièce. Un PCB est conçu avec des trous espacés de 2,54mm (0,1") correspondant à l'espacement des broches de la LED. Une résistance de limitation de courant de 180Ω est placée en série avec chaque LED sur une ligne d'alimentation de carte de 3,3V, résultant en un courant direct d'environ (3,3V - 2,0V)/180Ω ≈ 7,2mA, ce qui est suffisant pour l'indication tout en maximisant la durée de vie de la LED et en minimisant la consommation d'énergie. Les instructions d'assemblage spécifient une soudure à la vague selon le profil de 260°C pendant 5s.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur un matériau semi-conducteur AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) cultivé sur un substrat. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la jonction P-N, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde de la lumière émise—dans ce cas, le jaune (~573-575 nm). La lentille en résine époxy diffusante verte sert deux objectifs : 1) Elle encapsule et protège la puce semi-conductrice fragile et les fils de liaison, et 2) Les particules diffusantes dans la résine dispersent la lumière, élargissant l'angle d'émission du motif natif de la puce aux 140 degrés spécifiés.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

Bien qu'il s'agisse d'un produit LED traversant mature, les tendances plus larges de l'industrie LED influencent encore son contexte. Il y a une volonté continue d'améliorer l'efficacité (plus de lumens par watt) et la cohérence des couleurs entre les lots de production. Les normes de conformité environnementale (RoHS, REACH, sans halogène) mises en avant dans cette fiche technique sont devenues des exigences de base. Le marché de ces LED indicatrices reste stable dans les applications héritées et sensibles au coût, bien que les LED CMS (Composants Montés en Surface) soient de plus en plus dominantes dans les nouvelles conceptions en raison de leur taille plus petite et de leur adéquation à l'assemblage automatisé par pick-and-place. Les principes d'une bonne gestion thermique, de pilotage du courant et de protection ESD restent universellement critiques pour toutes les technologies LED.