Lampe LED traversante ovale 4mm - Intensité lumineuse 520-1500mcd - Tension directe 1.8-2.5V - 20mA - Couleur rouge - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED traversante ovale de 4mm. Ce composant est conçu comme une solution populaire et économique pour les applications nécessitant un angle de vision uniforme et un rendement lumineux élevé. Sa conception privilégie la fiabilité et l'efficacité pour une utilisation en intérieur comme en extérieur.

1.1 Avantages principaux et marché cible

La lampe présente un diagramme de rayonnement lisse et uniforme, caractérisé par un angle de vision typique de 110x50 degrés. Cela la rend particulièrement adaptée aux applications où une distribution lumineuse cohérente sous différents angles est cruciale. Le dispositif utilise une technologie époxy avancée, offrant une bonne résistance à l'humidité et une protection UV. Cela améliore sa durabilité et la rend apte à une exposition prolongée en extérieur, réduisant la dégradation des performances dans le temps. Les marchés et applications cibles clés incluent les enseignes multicolores, les panneaux publicitaires, les afficheurs de messages, les signaux de bus, ainsi qu'une utilisation générale dans les secteurs des télécommunications, de l'informatique, de l'électronique grand public et des appareils ménagers.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des caractéristiques électriques, optiques et thermiques définies dans la fiche technique.

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 normal.

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW maximum. C'est la puissance totale que le boîtier LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_F(CRÊTE)) :90 mA, mais uniquement dans des conditions strictes (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 10μs). Cette valeur est pour des impulsions courtes, pas pour un fonctionnement continu.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA en continu. C'est le courant maximum recommandé pour un fonctionnement fiable et de longue durée.
• Déclassement :Le courant direct continu doit être linéairement déclassé de 0,36 mA pour chaque degré Celsius au-dessus de la température ambiante de 30°C (T_A). Par exemple, à 85°C, le courant continu maximal autorisé est nettement inférieur à 30mA.
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C.
• Plage de température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à 2,0mm du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions d'essai standard de T_A=25°C et I_F=20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :S'étend d'un minimum de 520 mcd à un maximum typique de 1500 mcd. La valeur réelle pour une unité spécifique est déterminée par son code de lot (voir Section 4). La mesure inclut une tolérance d'essai de ±15%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :110 x 50 degrés (diagramme ovale). L'angle est défini là où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale, mesuré avec une tolérance de ±2 degrés.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :Typiquement 631 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :S'étend de 617 nm à 629 nm, triée en lots spécifiques (H28, H29, H30). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur (rouge).
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Approximativement 20 nm. Cela indique la pureté spectrale de la lumière rouge.
• Tension directe (V_F) :S'étend de 1,8V (min) à 2,5V (max), avec une valeur typique de 2,1V à 20mA.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 100 μA à une tension inverse (V_R) de 5V.Note critique :Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.

3. Spécification du système de tri par lots

Le produit est classé en lots en fonction de paramètres de performance clés pour garantir l'uniformité au sein d'une application.

3.1 Tri par intensité lumineuse

À I_F=20mA, les LED sont triées en quatre lots d'intensité. La tolérance pour chaque limite de lot est de ±15%.

• Lot M :520 mcd (Min) à 680 mcd (Max)
• Lot N :680 mcd à 880 mcd
• Lot P :880 mcd à 1150 mcd
• Lot Q :1150 mcd à 1500 mcd

3.2 Tri par longueur d'onde dominante

À I_F=20mA, les LED sont triées en trois lots de longueur d'onde pour contrôler l'uniformité de la couleur. La tolérance pour chaque limite de lot est de ±1 nm.

• Lot H28 :617,0 nm à 621,0 nm
• Lot H29 :621,0 nm à 625,0 nm
• Lot H30 :625,0 nm à 629,0 nm

Le code de classification d'intensité (lot Iv) est marqué sur chaque sachet d'emballage pour la traçabilité.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques essentielles pour la conception. Bien qu'elles ne soient pas affichées ici, elles incluent généralement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (Courbe I-V) :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, jusqu'aux limites maximales nominales.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre le déclassement de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la relation non linéaire, importante pour calculer les valeurs des résistances en série et la dissipation de puissance.
• Distribution spectrale :Un graphique montrant la puissance relative émise sur les longueurs d'onde, centrée autour de la longueur d'onde de crête de 631 nm.

Les concepteurs doivent consulter ces courbes pour comprendre les performances dans des conditions non standard (par exemple, différents courants d'alimentation ou températures).

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

La lampe a un boîtier populaire de diamètre T-1 (3mm) avec une lentille ovale de 4mm. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces fournis en tolérance).
• La tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0mm.
• L'espacement des broches est mesuré là où les broches sortent du corps du boîtier.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED traversantes, 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 vérifiée sur le dessin dimensionnel. Une polarité correcte est essentielle pour le fonctionnement.

5.3 Spécifications d'emballage

Les LED sont emballées pour une manutention en vrac :

• Emballage unitaire :1000, 500 ou 250 pièces par sachet anti-statique.
• Carton intérieur :Contient 8 sachets d'emballage, totalisant 8000 pièces.
• Carton extérieur :Contient 8 cartons intérieurs, totalisant 64 000 pièces.
• Dans chaque lot d'expédition, seul le dernier emballage peut être incomplet.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour éviter les dommages.

6.1 Stockage

Pour un stockage prolongé en dehors de l'emballage d'origine (au-delà de 3 mois), stocker dans un conteneur scellé avec un dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. Le stockage ne doit pas dépasser 30°C et 70% d'humidité relative.

6.2 Nettoyage

Utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique si un nettoyage est nécessaire.

6.3 Formage des broches

Plier les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de la lentille LED. Ne pas utiliser la base de la lentille comme point d'appui. Effectuer le formage avant la soudure à température ambiante. Utiliser une force de serrage minimale lors de l'assemblage sur CI.

6.4 Procédé de soudure

Règle critique :Maintenir un espace minimum de 2mm entre la base de la lentille et le point de soudure. Ne jamais immerger la lentille dans la soudure.

• Fer à souder :Température max 350°C, temps max 3 secondes (une seule fois).
• Soudure à la vague :Préchauffer à max 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. Vague de soudure à max 260°C pendant jusqu'à 5 secondes.
• Important :Le refusion IR n'est PAS adapté à ce produit LED traversant. Une chaleur ou un temps excessif peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique.

7. Recommandations d'application et de conception

7.1 Conception du circuit d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED (Circuit A). Alimenter plusieurs LED en parallèle directement depuis une source de tension (Circuit B) n'est pas recommandé en raison des variations de tension directe (V_F) de chaque LED, ce qui entraînera des différences significatives de courant et donc de luminosité.

La valeur de la résistance série (R_s) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_s= (V_alimentation- V_F) / I_F. Utiliser la V_Fmaximale de la fiche technique (2,5V) pour garantir que le courant ne dépasse pas le I_Fsouhaité (par exemple, 20mA) dans toutes les conditions.

7.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Ces dispositifs sont sensibles aux décharges électrostatiques. Des mesures préventives doivent être mises en œuvre :

• Les opérateurs doivent porter des bracelets de mise à la terre ou des gants anti-statiques.
• Tous les équipements, tables de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
• Utiliser un souffleur d'ions pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille en plastique.
• Maintenir les dossiers de formation et de certification du personnel dans les zones protégées contre l'ESD.

7.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (75mW max), le respect de la courbe de déclassement pour le courant direct est essentiel pour la longévité, en particulier dans des environnements à température ambiante élevée ou dans des espaces clos. Assurer une ventilation adéquate si plusieurs LED sont utilisées dans un réseau dense.

8. Comparaison technique et considérations

Comparé aux LED non diffusantes ou à angle plus étroit, le principal différentiateur de ce composant est son angle de vision ovale, large (110x50°) et uniforme, le rendant idéal pour la signalétique où la visibilité sous des angles obliques est importante. L'utilisation d'une lentille rouge diffusante et d'un époxy résistant à l'humidité offre un équilibre entre performance et robustesse environnementale adapté aux applications extérieures sensibles au coût. Les concepteurs comparant les options doivent se concentrer sur le lot d'intensité lumineuse spécifique requis pour les besoins de luminosité de leur application et sur le lot de longueur d'onde dominante pour l'uniformité de couleur entre plusieurs unités.

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

Q1 : Puis-je alimenter cette LED à 30mA en continu ?

R1 : Le courant direct continu maximal absolu est de 30mA à 25°C. Cependant, pour un fonctionnement fiable et une durée de vie plus longue, il est conseillé de fonctionner en dessous de ce maximum, typiquement à 20mA comme indiqué dans les conditions d'essai. De plus, le courant doit être déclassé pour des températures ambiantes supérieures à 30°C.

Q2 : Pourquoi y a-t-il une tolérance de ±15% sur les limites des lots d'intensité lumineuse ?

R2 : Cela tient compte de la variabilité de mesure lors des tests de production. Cela signifie qu'une unité du lot M (520-680mcd) pourrait être testée aussi bas que 442mcd (520 -15%) ou aussi haut que 782mcd (680 +15%) dans les mêmes conditions d'essai, bien qu'elle sera classée et marquée selon son lot nominal.

Q3 : Puis-je utiliser cette LED avec une alimentation 5V ?

R3 : Oui, mais vous DEVEZ utiliser une résistance limitatrice de courant en série. Par exemple, pour obtenir ~20mA avec une V_Ftypique de 2,1V : R = (5V - 2,1V) / 0,020A = 145 Ohms. Une résistance standard de 150 Ohms serait appropriée. Toujours calculer en utilisant la V_Fmaximale pour garantir que le courant ne dépasse pas la limite souhaitée.

Q4 : Cette LED est-elle adaptée aux applications automobiles ?

R4 : La plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) couvre de nombreux environnements automobiles. Cependant, les applications automobiles nécessitent généralement que les composants répondent à des normes spécifiques de qualité et de fiabilité (par exemple, AEC-Q102) qui ne sont pas spécifiées dans cette fiche technique générique. Une qualification supplémentaire serait nécessaire.

10. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un simple indicateur "ON" pour un appareil alimenté par un adaptateur secteur 12V DC.

1. Objectif :Alimenter une LED à environ 15mA pour un équilibre entre luminosité et longévité.
2. Calcul :En utilisant la V_Fmaximale de 2,5V pour la sécurité. R_s= (12V - 2,5V) / 0,015A = 633 Ohms. La valeur standard la plus proche est 620 Ohms.
3. Recalcul :Courant réel avec 620Ω et V_Ftypique de 2,1V : I_F= (12V - 2,1V) / 620Ω ≈ 16,0mA. C'est dans une plage sûre.
4. Puissance dans la résistance :P = I²* R = (0,016)²* 620 ≈ 0,16W. Utiliser au moins une résistance de 1/4W (0,25W).
5. Assemblage :Insérer la LED dans le CI, en respectant la polarité. Plier les broches à 3mm du corps si nécessaire. Souder, en gardant la pointe du fer >2mm de la base de la lentille pendant <3 secondes à 350°C.

Cet exemple souligne l'importance de la limitation de courant, de la sélection des composants et de la technique de soudure appropriée.