Fiche technique de LED blanche ovale 5mm - Dimensions 5mm ovale - Tension 2,9V - Puissance 0,096W - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED blanche ovale 5mm à montage traversant de haute luminosité. Conçue principalement pour les applications extérieures, ce composant offre une solution robuste pour la signalétique et la signalisation où la visibilité et la fiabilité sont primordiales. La lampe utilise la technologie InGaN encapsulée dans une résine époxy avancée, offrant une résistance accrue à l'humidité et une protection UV pour garantir des performances à long terme dans des conditions environnementales exigeantes.

Les principaux avantages de cette LED incluent sa conformité aux directives RoHS, sa faible consommation d'énergie, son haut rendement lumineux et sa compatibilité avec les techniques standard de montage sur circuit imprimé (PCB). Sa conception est adaptée aux applications nécessitant un éclairage blanc vif et uniforme avec un diagramme de rayonnement spécifique.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le composant est caractérisé sous des limites opérationnelles maximales spécifiques pour garantir sa fiabilité. À une température ambiante (TA) de 25°C, les valeurs maximales absolues sont les suivantes :

• Dissipation de puissance (Pd) :96 mW. C'est la puissance maximale que la LED peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (IFP) :100 mA. Ce courant n'est autorisé qu'en conditions pulsées avec un rapport cyclique ≤ 1/10 et une largeur d'impulsion ≤ 10 ms.
• Courant direct continu (IF) :30 mA. C'est le courant continu maximal recommandé pour un fonctionnement en continu.
• Facteur de déclassement :Le courant direct continu doit être linéairement déclassé de 0,56 mA pour chaque degré Celsius au-dessus de 47°C de température ambiante.
• 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 des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à un point situé à 2,0 mm (0,079 pouces) du corps de la LED.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les principaux paramètres de performance sont mesurés à TA=25°C et avec un courant de test standard (IF) de 20 mA.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend d'un minimum de 4200 mcd à un maximum de 9300 mcd, avec une valeur typique de 6000 mcd. La valeur Iv est classée en bacs (voir section 4). La mesure inclut une tolérance de test de ±15 %.
• Angle de vision (2θ1/2) :70 degrés (grand axe) / 35 degrés (petit axe). Ce diagramme de rayonnement ovale est adapté aux applications nécessitant une lumière dirigée.
• Tension directe (VF) :Typiquement 2,9 V, avec une plage de 2,5 V (Min) à 3,2 V (Max) à IF=20 mA.
• Courant inverse (IR) :10 μA maximum lorsqu'une tension inverse (VR) de 5 V est appliquée. Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.
• Coordonnées de chromaticité (x, y) :Définies sur le diagramme de chromaticité CIE 1931. Les valeurs typiques sont x=0,31 et y=0,32. Des rangs de teinte spécifiques sont définis dans le tableau de classement.

3. Spécification du système de classement

Pour garantir l'uniformité de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en bacs en fonction de l'intensité lumineuse et des coordonnées de chromaticité.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont classées en trois bacs d'intensité (V, W, X) à IF=20 mA. Les limites des bacs ont une tolérance de ±15 %.

• Bac V :4200 mcd (Min) à 5500 mcd (Max)
• Bac W :5500 mcd (Min) à 7200 mcd (Max)
• Bac X :7200 mcd (Min) à 9300 mcd (Max)

Le code de bac spécifique est marqué sur chaque sachet d'emballage pour la traçabilité.

3.2 Classement par teinte (chromaticité)

Les LED sont également triées selon leurs coordonnées de chromaticité (x, y) sur le diagramme CIE. La fiche technique fournit les limites de coordonnées spécifiques pour les rangs de teinte A0, B1 et B2. Une marge de mesure de ±0,01 est appliquée à ces coordonnées. Une référence visuelle est fournie par le diagramme de chromaticité CIE 1931 inclus dans le document, qui montre la région blanche typique et les bacs définis.

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dimensions de contour

La LED présente un boîtier standard à lentille ovale de 5 mm conçu pour le montage traversant. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces).
• La tolérance standard est de ±0,25 mm (0,010") sauf indication contraire.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,0 mm (0,04").
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier.

4.2 Spécification du conditionnement

Les LED sont fournies dans un système d'emballage à plusieurs niveaux :

• Unité de base :500, 200 ou 100 pièces par sachet antistatique.
• Carton intérieur :Contient 10 sachets d'emballage, soit un total de 5 000 pièces.
• Carton extérieur (boîte d'expédition) :Contient 8 cartons intérieurs, soit un total de 40 000 pièces. Il est noté que dans chaque lot d'expédition, seul le dernier emballage peut être un emballage non complet.

5. Directives de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour éviter les dommages et garantir la fiabilité à long terme.

5.1 Formage des broches

Si les broches doivent être pliées, cela doit être faitavantle soudage et à température ambiante. Le pli doit être effectué à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED. La base du cadre des broches ne doit pas être utilisée comme point d'appui pendant le pliage.

5.2 Procédé de soudage

Un espace minimum de 2 mm doit être maintenu entre la base de la lentille et le point de soudure. La lentille ne doit jamais être trempée dans la soudure.

• Fer à souder :Température maximale 350°C. Temps de soudage maximum 3 secondes par broche. Cette opération ne doit être effectuée qu'une seule fois.
• Soudure à la vague :Préchauffage à un maximum de 100°C pendant jusqu'à 60 secondes. Température de la vague de soudure maximum 260°C. Temps de soudage maximum 5 secondes. La position d'immersion ne doit pas être inférieure à 2 mm de la base de la lentille en époxy.
• Important :Le soudage par refusion infrarouge (IR) estnonadapté à ce produit LED traversant. Une température ou un temps excessif peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique.

5.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire, seuls des solvants à base d'alcool tels que l'alcool isopropylique doivent être utilisés.

6. Stockage et manipulation

• Environnement de stockage :Ne doit pas dépasser 30°C et 70 % d'humidité relative.
• Durée de conservation :Les LED retirées de leur emballage d'origine doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, elles doivent être conservées dans un récipient hermétique avec un desséchant ou dans un dessiccateur purgé à l'azote.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD). Les précautions de manipulation incluent l'utilisation de bracelets de mise à la terre, de gants antistatiques, la vérification que tous les équipements et surfaces de travail sont correctement mis à la terre, et l'utilisation de souffleurs d'ions pour neutraliser la charge statique sur la lentille.

7. Conception du circuit de commande et notes d'application

7.1 Méthode de commande

Une LED est un dispositif commandé en courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de l'utilisation de plusieurs LED, en particulier dans des configurations en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance de limitation de courant en série avec chaque LED individuelle (Circuit A).

Une simple connexion en parallèle sans résistances individuelles (Circuit B) n'est pas recommandée, car de légères variations des caractéristiques de tension directe (VF) entre les LED entraîneront des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, dans la luminosité perçue.

7.2 Scénarios d'application

Cette LED est bien adaptée à une variété d'applications de signalisation extérieure et intérieure en raison de sa haute luminosité, de son angle de vision spécifique et de sa robustesse environnementale. Les principales applications incluent :

• Panneaux à messages :Pour l'affichage d'informations dynamiques ou statiques.
• Panneaux de bus :Pour l'affichage des destinations ou des numéros de ligne.
• Panneaux de signalisation routière :Pour la signalisation d'information ou de réglementation.
• Feux de signalisation :Comme source lumineuse indicatrice, sous réserve d'une conception optique appropriée et d'une approbation réglementaire.

8. Analyse des performances et considérations de conception

8.1 Gestion thermique

Avec une dissipation de puissance maximale de 96 mW et un facteur de déclassement de 0,56 mA/°C au-dessus de 47°C, une gestion thermique efficace est cruciale pour maintenir la durée de vie et le flux lumineux de la LED. Les concepteurs doivent tenir compte de la température ambiante de fonctionnement et s'assurer que le courant direct est correctement déclassé. Un espacement adéquat sur le PCB et l'évitement des espaces clos peuvent aider à dissiper la chaleur.

8.2 Performance optique

L'angle de vision ovale de 70°/35° crée un diagramme de rayonnement spécifique. Ceci est avantageux pour les applications où la lumière doit être dirigée vers un observateur dans une bande horizontale (axe plus large de 70°) tout en contrôlant la diffusion verticale (axe plus étroit de 35°), améliorant ainsi l'efficacité pour les panneaux de type signalétique. La haute intensité lumineuse (jusqu'à 9300 mcd) garantit une bonne visibilité même dans des conditions extérieures fortement éclairées.

8.3 Facteurs de fiabilité et de durée de vie

L'utilisation d'une résine époxy avancée avec protection UV et résistance à l'humidité est un facteur clé pour la fiabilité en extérieur. Le respect des conditions de soudage spécifiées et des directives de stockage est essentiel pour prévenir les mécanismes de défaillance prématurée tels que le délaminage, le jaunissement de la lentille ou la fatigue des soudures.

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

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

R : Oui, 30 mA est le courant direct continu maximal nominal. Cependant, pour une durée de vie et une fiabilité optimales, en particulier à des températures ambiantes plus élevées, il est conseillé de fonctionner à ou en dessous du courant de test typique de 20 mA, et le courant doit être déclassé au-dessus de 47°C ambiant.

Q : Pourquoi une résistance en série est-elle nécessaire pour chaque LED en parallèle ?

R : La tension directe (VF) des LED a une tolérance de fabrication (2,5 V à 3,2 V). Dans une connexion parallèle directe, la LED avec la VF la plus faible attirera de manière disproportionnée plus de courant, entraînant une luminosité inégale et une surcontrainte potentielle de cette LED. Une résistance en série pour chaque LED aide à stabiliser le courant, garantissant une luminosité plus uniforme et protégeant les dispositifs.

Q : Que signifie le code de bac sur le sachet ?

R : Le code de bac indique la plage d'intensité lumineuse (V, W ou X) des LED dans ce sachet. Pour une luminosité uniforme dans un assemblage, il est important d'utiliser des LED provenant des mêmes bacs d'intensité ou de bacs adjacents.

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

R : Bien qu'elle partage certaines caractéristiques (luminosité, boîtier), cette fiche technique spécifie des applications pour la signalétique et les signaux. Les applications automobiles nécessitent généralement la conformité à des normes supplémentaires (par exemple, AEC-Q102 pour la fiabilité) et des plages de température spécifiques qui ne sont pas explicitement indiquées ici. Il ne faut pas présumer qu'elle est adaptée à un usage automobile sans qualification supplémentaire.

10. Exemple d'étude de cas d'intégration

Scénario :Conception d'un affichage texte à une seule ligne et basse consommation pour un panneau de destination de bus.

Choix de conception :

1. Sélection de la LED :Cette LED ovale 5mm est choisie pour sa haute luminosité (garantissant la visibilité diurne) et son faisceau ovale (idéal pour la formation de caractères horizontaux). Des LED du bac W sont sélectionnées pour une luminosité moyenne-élevée uniforme.

2. Conception du circuit :Le contrôleur du panneau fournit une tension d'alimentation stable (par exemple, 12 V). Chaque LED de la matrice est commandée avec sa propre résistance de limitation de courant calculée comme R = (V_alim - VF_LED) / I_souhaitée. En utilisant une VF typique de 2,9 V et un courant souhaité de 18 mA (conservateur pour une durée de vie plus longue), R = (12 V - 2,9 V) / 0,018 A ≈ 506 Ohms. Une résistance standard de 510 Ohms est utilisée.

3. Implantation et assemblage :Les LED sont placées sur un PCB avec des trous espacés selon l'espacement des broches de la fiche technique. Pendant l'assemblage, un gabarit de pliage de broches personnalisé est utilisé pour s'assurer que toutes les broches sont pliées uniformément au point recommandé >3 mm avant l'insertion. Le soudage à la vague est effectué en utilisant le profil spécifié (260°C, 5 s max).

4. Résultat :Le panneau final présente un éclairage uniforme et vif avec des performances fiables sur toute la plage de température de fonctionnement du véhicule, répondant aux exigences de conception en matière de clarté et de durabilité.