Spécifications du LED UV RF-C37P6-URF-AR - Taille 3,7x3,7x3,45mm - Tension directe 4,5-7,5V - Puissance 3,8W - Longueur d'onde de crête 275nm - Document technique français

1. Aperçu du produit

Ce document présente les spécifications techniques détaillées d'un LED ultraviolet (UV) haute puissance et haute fiabilité conçu pour les applications de désinfection, de stérilisation et de purification de l'air. Le dispositif possède un boîtier compact de montage en surface de 3,7 mm x 3,7 mm x 3,45 mm avec un angle de vue de 60 degrés, permettant une intégration efficace dans divers assemblages électroniques. Le produit est conforme à la directive RoHS et classé au niveau de sensibilité à l'humidité 3, assurant la compatibilité avec les processus standard de montage SMT et de soudure par refusion. Avec une dissipation de puissance maximale de 3,8 W et des options de tension directe allant de 4,5 V à 7,5 V à 350 mA, ce LED UV offre des performances fiables dans des environnements exigeants.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques optoélectroniques (à 25°C, 350 mA)

La tension directe (VF) est spécifiée en quatre groupes : F02 (4,5-5,5 V), F03 (5,5-6,5 V avec une valeur typique de 6,3 V), F04 (6,5-7,5 V). Le courant inverse (IR) à VR=10 V est minimal, avec les groupes 1H05 à 1H08 couvrant de 5 µA à 40 µA. Le flux radiatif total (Φe) varie de 270 mW à 275 mW (groupe UA35) ou de 275 à 280 mW (groupe UA36). La longueur d'onde de crête (λp) est typiquement de 275 nm (plage 270-280 nm). La largeur spectrale à mi-hauteur (Δλ) est de 8 à 12 nm, l'angle de vue est de 60° et la résistance thermique (RTHJ-S) est de 45 °C/W maximum.

2.2 Caractéristiques nominales absolues

La dissipation de puissance maximale est de 3,8 W, le courant direct de crête (cycle d'utilisation 1/10, impulsion 0,1 ms) est de 500 mA, la tension inverse est de 10 V. La décharge électrostatique (HBM) résiste à 1000 V. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +45°C, le stockage de -20°C à +65°C, la température de jonction maximale de 60°C. Il faut veiller à ce que la température de jonction ne dépasse pas cette limite pendant le fonctionnement.

2.3 Système de groupement

Le produit est trié par tension directe (F02-F04), courant inverse (1H05-1H08) et flux radiatif (UA35, UA36). La longueur d'onde de crête est centrée à 275 nm avec une tolérance de ±2 nm. Tolérances de mesure : VF ±0,1 V, longueur d'onde ±2 nm, flux radiatif ±10 %. Les clients doivent sélectionner les groupes appropriés en fonction des exigences de leur système.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe I-V montre une tension directe typique d'environ 6,1 V à 350 mA, avec une pente raide indiquant une faible résistance dynamique. À 100 mA, la VF chute à environ 5,9 V ; à 500 mA, elle monte à environ 6,5 V.

3.2 Puissance relative en fonction du courant direct

L'intensité relative augmente de manière quasi linéaire avec le courant de 0 à 500 mA, atteignant environ 150 % de la valeur à 350 mA lorsqu'on fonctionne à 500 mA. Cela permet une surintensité brève dans les limites.

3.3 Longueur d'onde de crête en fonction du courant direct

La longueur d'onde de crête se déplace légèrement avec le courant : à 100 mA, λp ≈ 274,0 nm ; à 500 mA, λp ≈ 274,8 nm. Ce décalage est mineur (environ 0,8 nm) sur toute la plage de courant, indiquant une bonne stabilité de la longueur d'onde.

3.4 Dépendance à la température

Le courant direct maximal diminue lorsque la température du point de soudure augmente : à Ts=25°C, le courant maximal est de 500 mA ; à Ts=50°C, il se réduit à ~300 mA ; à Ts=100°C, le courant doit être nul. Une gestion thermique appropriée est essentielle pour maintenir les performances.

3.5 Distribution spectrale

La distribution spectrale est centrée autour de 275 nm avec une largeur totale à mi-hauteur d'environ 10 nm. La sortie est principalement dans la gamme UVC (200-280 nm), ce qui la rend efficace pour les applications germicides.

3.6 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement montre un motif de type lambertien avec une intensité chutant à 50 % à environ ±30° et proche de zéro à ±90°. Cela fournit un angle d'éclairage uniforme de 60°.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La vue de dessus montre un corps de 3,70 mm x 3,70 mm avec une hauteur de 3,45 mm. La vue de côté indique une hauteur de lentille centrale de 1,20 mm au-dessus de la base. La vue de dessous révèle deux grandes zones de contact thermique/électrique : la zone anodique mesure 3,20 mm x 2,20 mm, la zone cathodique mesure 3,20 mm x 1,20 mm, toutes deux séparées par des espaces de 0,50 mm. La polarité est marquée sur le dessous.

4.2 Motif de soudure (conception de pastille recommandée)

Motif de pastille PCB recommandé : pastille anodique 3,70 mm x 3,20 mm, pastille cathodique 3,70 mm x 1,20 mm, avec un espacement de 0,50 mm entre elles. Cela assure un bon contact thermique et électrique. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance de ±0,2 mm sauf indication contraire.

4.3 Identification de la polarité

La polarité est indiquée sur la vue de dessous par un marquage "+" du côté anodique. Le dispositif est également marqué d'un repère de polarité sur la bande de transport.

5. Directives de soudure et d'assemblage

5.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé : préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes, montée en température jusqu'à 217°C (TL) en 60 secondes maximum, puis température de crête de 260°C pendant jusqu'à 10 secondes (tp). La vitesse de refroidissement ne doit pas dépasser 6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête doit être dans les 8 minutes. Ne pas dépasser deux cycles de refusion ; si plus de 24 heures s'écoulent entre les cycles, cuire d'abord les LED.

5.2 Soudure manuelle

Soudure manuelle : température du fer inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes, une seule fois. Ne pas appliquer de pression sur la lentille en silicone pendant la soudure.

5.3 Réparation et retouche

La réparation après soudure n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, utiliser un fer à souder à double tête et vérifier que les caractéristiques du LED restent intactes.

5.4 Précautions de manipulation

L'encapsulant en silicone du LED est mou ; éviter les contraintes mécaniques sur la surface supérieure. Ne pas monter sur des PCB déformés ni plier la carte après soudure. Éviter un refroidissement rapide. Utiliser des précautions ESD appropriées (le dispositif passe 1000 V HBM, mais une protection est toujours requise).

6. Informations sur l'emballage et la commande

6.1 Spécifications d'emballage

Les unités sont conditionnées sur bande et bobine : 500 pièces par bobine. Pas de la bande de transport 4,0 mm, largeur 12,0 mm, avec une taille de poche accueillant le corps de 3,7 mm. Diamètre de la bobine 178 mm, largeur 12 mm, diamètre du moyeu 60 mm, trou de broche 13,0 mm.

6.2 Informations sur l'étiquette

Chaque bobine porte une étiquette avec : numéro de pièce, numéro de spécification, numéro de lot, code de groupe (incluant les groupes Φe, VF, WLP), quantité et date. L'étiquette comprend également le symbole d'avertissement ESD.

6.3 Emballage barrière à l'humidité

La bobine est scellée dans un sachet barrière à l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Stockage avant ouverture : ≤30°C, ≤75% HR pendant jusqu'à 1 an. Après ouverture : ≤30°C, ≤60% HR pendant 24 heures. Si dépassé, cuire à 60±5°C pendant ≥24 heures.

7. Recommandations d'application

7.1 Applications typiques

Ce LED UV est optimisé pour la désinfection (eau, air, surfaces), la stérilisation des équipements médicaux et les systèmes de purification de l'air. Sa taille compacte et son flux radiatif élevé permettent l'intégration dans des installations portables et fixes.

7.2 Considérations de conception

Pour un fonctionnement fiable, assurez un dissipateur thermique adéquat : la résistance thermique de 45°C/W signifie qu'à 3,8 W, l'élévation de température jonction-point de soudure est de 171°C, ce qui dépasse la limite de jonction de 60°C. Par conséquent, la puissance réelle doit être réduite (par exemple, 350 mA donne environ 2,2 W, soit une élévation de 99°C, dépassant encore les limites ; une gestion thermique appropriée est cruciale). Utilisez des résistances en série ou des drivers à courant constant pour éviter l'emballement thermique. Évitez les conditions de tension inverse.

7.3 Compatibilité des matériaux

Le LED est sensible au soufre, au brome, au chlore et aux composés organiques volatils (COV). Assurez-vous que les matériaux environnants contiennent<100 ppm de soufre,<900 ppm de brome et de chlore chacun, et des halogènes totaux<1500 ppm. Évitez les adhésifs qui dégagent des vapeurs organiques.

8. Fiabilité et tests

8.1 Éléments de test de fiabilité

Le produit a passé : soudure par refusion (260°C, 3 fois), choc thermique (-40°C à 100°C, 100 cycles) et test de durée de vie (25°C, 350 mA, 1000 heures). Tous avec des critères d'acceptation 0/1 (aucune défaillance autorisée). Critères de défaillance : VF > USL×1,1, IR > USL×2,0, Φe

8.2 Stockage et manipulation

Stockez dans l'emballage d'origine dans des conditions contrôlées. Après ouverture, utilisez dans les 24 heures ou cuisez avant utilisation. Manipulez avec protection ESD et évitez de toucher la lentille.

9. Comparaison technique

Comparé aux LED UV SMD standard, ce produit offre une combinaison équilibrée de haute puissance (3,8 W max) et d'encombrement compact (3,7x3,7 mm). L'angle de vue de 60° est plus large que celui de nombreux LED UV profonds (généralement 30-45°), offrant une couverture plus large. La résistance thermique de 45°C/W est compétitive pour cette taille de boîtier. Les groupes de tension directe permettent une sélection pour des tensions de driver spécifiques (par exemple, systèmes 6 V ou 12 V). Le flux radiatif d'environ 275 mW à 350 mA est typique pour les LED UVC dans ce boîtier, adapté aux applications de désinfection.

10. Foire aux questions

1. Quelle est la longueur d'onde de crête ?La longueur d'onde de crête est centrée à 275 nm (typique), dans la gamme germicide UVC.
2. Puis-je utiliser ce LED à 500 mA en continu ?Non, le courant nominal absolu maximal de 500 mA est pour des impulsions (0,1 ms, cycle d'utilisation 10 %). Un fonctionnement continu à 500 mA dépasserait la limite de température de jonction sauf si un refroidissement extraordinaire est fourni.
3. Quel est le courant de commande recommandé ?350 mA est la condition de test typique et recommandée pour un fonctionnement continu avec un dissipateur thermique approprié. Des courants plus faibles (par exemple, 200-300 mA) améliorent la durée de vie et l'efficacité.
4. Ce LED nécessite-t-il un dissipateur thermique ?Oui, en raison de la dissipation de puissance élevée et de la résistance thermique, un dissipateur ou une pastille thermique est essentiel pour maintenir la température du point de soudure en dessous de 45°C à 350 mA.
5. Quel est le groupement pour la tension directe ?Groupes F02 (4,5-5,5 V), F03 (5,5-6,5 V), F04 (6,5-7,5 V). Utilisez des composants de limitation de courant appropriés pour votre tension d'alimentation.
6. Puis-je l'utiliser pour la désinfection de l'eau ?Oui, la longueur d'onde de 275 nm est efficace pour inactiver les bactéries et les virus dans l'eau, à condition que la conception inclue un couplage optique et un refroidissement appropriés.

11. Exemples d'application pratiques

11.1 Unité de purification d'air

Un purificateur d'air utilisant ce LED UV peut être conçu avec un simple driver à courant constant à 350 mA et un petit dissipateur thermique fixé à un boîtier métallique. L'angle de faisceau de 60° permet d'irradier uniformément un filtre photocatalytique. Pour une petite unité de pièce, un ou deux LED suffisent.

11.2 Bagette stérilisatrice portable

Stérilisateur alimenté par batterie : utilisez trois LED en série avec un convertisseur élévateur pour fournir environ 18 V à 350 mA. Le boîtier compact (3,7 mm) permet une conception fine de la baguette. Incluez une fenêtre en quartz et un capteur de proximité pour la sécurité.

11.3 Module de désinfection de surfaces

Pour la stérilisation de tapis convoyeurs, des réseaux de ces LED peuvent être disposés en mosaïque. Avec un pas de 12 mm sur bande, des réseaux peuvent être conçus pour couvrir un tapis de 100 mm de large. Une gestion thermique appropriée via un substrat en aluminium est nécessaire.

12. Introduction au principe

Les LED UVC génèrent de la lumière par électroluminescence dans un matériau semi-conducteur (généralement AlGaN). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, émettant des photons dont l'énergie correspond à la bande interdite. La longueur d'onde de 275 nm correspond à une énergie photonique d'environ 4,5 eV. La lumière ultraviolette profonde endommage l'ADN/ARN des micro-organismes, empêchant la réplication et provoquant l'inactivation. Ce principe physique sous-tend les applications de désinfection.

13. Tendances de développement

Le marché des LED UVC évolue vers une efficacité plus élevée (WPE >5 % actuellement, visant >10 %), des durées de vie plus longues (>10 000 heures) et un coût par mW plus faible. Les tailles de boîtier diminuent tout en maintenant la puissance. Ce boîtier de 3,7 mm représente une conception mature ; les tendances futures incluent les boîtiers de taille puce et l'optique intégrée. De plus, les préoccupations de toxicité des lampes au mercure favorisent l'adoption de systèmes UV à LED sur les marchés médical, industriel et grand public.