Fiche technique LED - Série Céramique 9292 LED Blanche 10W - Taille 9.2x9.2mm - Tension 9.3V - Puissance 10W - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La Série Céramique 9292 représente une solution LED de puissance montée en surface, conçue pour des applications exigeant un flux lumineux élevé et des performances thermiques robustes. Le substrat en céramique offre une excellente conductivité thermique, essentielle pour maintenir les performances et la longévité de la LED à des courants de commande élevés. Cette série est particulièrement adaptée à l'éclairage général, l'éclairage industriel en hauteur, l'éclairage extérieur de zones et autres applications d'éclairage où la fiabilité et le rendement lumineux sont primordiaux.

L'avantage principal de cette série réside dans l'association d'une puissance nominale élevée (10W) avec la stabilité thermique offerte par le boîtier en céramique. Cela permet aux concepteurs de pousser les LED jusqu'à leurs limites spécifiées tout en gérant efficacement la température de jonction. Le produit est proposé dans une gamme de températures de couleur blanches (Blanc Chaud, Blanc Neutre, Blanc Froid) pour s'adapter à diverses ambiances et exigences d'éclairage.

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les paramètres suivants définissent les limites opérationnelles de la LED. Les dépasser peut causer des dommages permanents.

• Courant direct (IF) :1500 mA (Continu)
• Courant d'impulsion direct (IFP) :3000 mA (Largeur d'impulsion ≤10ms, Cycle de service ≤1/10)
• Puissance dissipée (PD) :15000 mW
• Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +100°C
• Température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C
• Température de jonction (Tj) :125°C
• Température de soudure (Tsld) :230°C ou 260°C pendant 10 secondes (soudage par refusion)

2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ts=25°C)

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard.

• Tension directe (VF) :9,3 V (Typique), 10 V (Maximum) @ IF=1050mA
• Tension inverse (VR) :5 V
• Courant inverse (IR) :100 μA (Maximum)
• Angle de vision (2θ1/2) :130°

3. Explication du système de classement

3.1 Classement par température de couleur

Les LED sont classées en groupes standard de Température de Couleur Corrélée (CCT). Chaque groupe correspond à une plage spécifique sur le diagramme de chromaticité CIE, garantissant la cohérence des couleurs dans un lot. Les classes de commande standard sont :

• 2700K (8A, 8B, 8C, 8D)
• 3000K (7A, 7B, 7C, 7D)
• 3500K (6A, 6B, 6C, 6D)
• 4000K (5A, 5B, 5C, 5D)
• 4500K (4A, 4B, 4C, 4D, 4R, 4S, 4T, 4U)
• 5000K (3A, 3B, 3C, 3D, 3R, 3S, 3T, 3U)
• 5700K (2A, 2B, 2C, 2D, 2R, 2S, 2T, 2U)
• 6500K (1A, 1B, 1C, 1D, 1R, 1S, 1T, 1U)

Note : Le produit est commandé en spécifiant une classe de flux lumineux minimum, pas maximum. Les livraisons respecteront toujours la région de chromaticité CCT commandée.

3.2 Classement par flux lumineux

Le flux lumineux est catégorisé en classes définies par une valeur minimale. Le courant de test typique est de 1050mA.

• Blanc Chaud / Blanc Neutre (70 IRC) :
  • Code 3K : Min 800 lm, Typ 900 lm
  • Code 3L : Min 900 lm, Typ 1000 lm
• Blanc Froid (70 IRC) :
  • Code 3L : Min 900 lm, Typ 1000 lm
  • Code 3M : Min 1000 lm, Typ 1100 lm

Tolérances : Flux lumineux ±7%, IRC ±2, Coordonnées de chromaticité ±0,005.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe vs. Courant direct (Courbe IV)

La courbe IV montre la relation entre la tension directe (Vf) et le courant direct (If). Pour cette LED, la Vf typique est de 9,3V à 1050mA. La courbe est relativement linéaire dans la plage de fonctionnement mais présente la montée exponentielle caractéristique aux très faibles courants et un comportement linéaire plus résistif aux courants plus élevés. Les concepteurs doivent s'assurer que l'alimentation peut fournir la marge de tension nécessaire, en considérant notamment la Vf maximale de 10V.

4.2 Flux lumineux relatif vs. Courant direct

Cette courbe illustre comment le rendement lumineux augmente avec le courant. Bien que le rendement augmente avec le courant, la relation n'est pas parfaitement linéaire en raison de l'affaiblissement d'efficacité (efficiency droop) – un phénomène où l'efficacité quantique interne de la LED diminue aux densités de courant élevées. Fonctionner au courant recommandé de 1050mA offre un bon équilibre entre rendement et efficacité/durée de vie. Dépasser le courant continu maximum (1500mA) accélérera la dépréciation des lumens et réduira la durée de vie.

4.3 Puissance spectrale relative vs. Température de jonction

Lorsque la température de jonction (Tj) augmente, la distribution de puissance spectrale d'une LED blanche (typiquement une puce bleue + phosphore) peut se décaler. Souvent, la longueur d'onde de crête peut subir un léger décalage vers le rouge, et la puissance rayonnante globale peut diminuer. Ce graphique est crucial pour comprendre la stabilité des couleurs dans différentes conditions thermiques. Un dissipateur thermique efficace est essentiel pour minimiser l'augmentation de Tj et maintenir une couleur et un rendement lumineux constants.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions physiques

Le boîtier LED suit l'empreinte 9292, ce qui signifie qu'il mesure environ 9,2mm x 9,2mm. Le dessin dimensionnel exact doit être référencé pour la conception du PCB. Le corps en céramique constitue le chemin thermique principal de la puce LED vers le PCB.

5.2 Empreinte recommandée & Conception du pochoir

Une empreinte recommandée (disposition des pastilles) et une conception de pochoir sont fournies pour assurer une soudure fiable et des performances thermiques optimales. La conception des pastilles inclut généralement de grandes pastilles thermiques pour faciliter le transfert de chaleur du dessous de la LED vers le plan de cuivre du PCB. La conception des ouvertures du pochoir contrôle le volume de pâte à souder. Le respect de ces recommandations avec une tolérance de ±0,10mm est crucial pour obtenir une soudure correcte et minimiser les vides sous la pastille thermique.

6. Guide de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion

La LED est conçue pour des profils de refusion standard sans plomb. La température maximale du corps pendant le soudage ne doit pas dépasser 230°C ou 260°C pendant plus de 10 secondes, selon le profil choisi. Il est vital de suivre une rampe de température contrôlée pour éviter un choc thermique au boîtier céramique et aux composants internes. Un pré-séchage peut être requis si les LED ont été exposées à l'humidité, conformément aux normes IPC/JEDEC pertinentes.

6.2 Manipulation & Stockage

Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD). Des précautions ESD appropriées (bracelets, postes de travail mis à la terre) doivent être utilisées lors de la manipulation. Stockez les composants dans un environnement sec et contrôlé. Évitez les contraintes mécaniques sur la lentille ou les fils de liaison.

7. Système de numérotation des pièces

Le numéro de modèle suit un format structuré :T12019L(C,W)A. Un décodage général de la convention de dénomination est fourni, incluant des codes pour :

• Flux lumineux :Un code représentant la classe de rendement lumineux.
• Température de couleur :L (Blanc Chaud<3700K), C (Blanc Neutre 3700-5000K), W (Blanc Froid >5000K).
• Nombre de puces :Indique le nombre et le type de puces LED à l'intérieur (ex. : P pour une seule puce haute puissance).
• Code optique :00 pour pas de lentille primaire, 01 avec lentille.
• Code de boîtier :12 désigne spécifiquement le format Céramique 9292.

Comprendre ce système est essentiel pour une commande et une spécification correctes.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Éclairage industriel en hauteur :Tirant parti du flux lumineux élevé et de la construction robuste.
• Éclairage extérieur de zones :Lampadaires, éclairage de parkings, éclairage de stades.
• Éclairage général à haut flux :Downlights commerciaux, éclairage sur rail, modules de rénovation.
• Éclairage spécialisé :Lampes de culture, projecteurs (où des classes spécifiques sont sélectionnées).

8.2 Considérations de conception

• Gestion thermique :C'est l'aspect le plus critique. Utilisez un PCB avec une couche de cuivre épaisse (ex. : 2oz) et connectez la pastille thermique à de grands plans de cuivre ou à un dissipateur thermique externe. L'objectif est de maintenir la température de jonction (Tj) aussi basse que possible, idéalement en dessous de 85°C pour une durée de vie maximale.
• Alimentation électrique :Utilisez un pilote LED à courant constant conçu pour la plage de tension directe (env. 9-10V par LED) et le courant souhaité (ex. : 1050mA). Prenez en compte les besoins de gradation.
• Conception optique :Le large angle de vision de 130 degrés peut nécessiter des optiques secondaires (réflecteurs, lentilles) pour obtenir le faisceau lumineux souhaité pour l'application.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED haute puissance en boîtier plastique, le principal différentiateur de la Céramique 9292 est sa performance thermique supérieure. Le matériau céramique a une résistance thermique plus faible que le plastique, permettant à la chaleur d'être évacuée de la jonction LED plus efficacement. Cela se traduit par :

• Des courants de commande maximum plus élevés pour un rendement lumineux accru.
• Un meilleur maintien du flux lumineux (moins de dépréciation du rendement lumineux dans le temps).
• Une stabilité des couleurs améliorée en fonction de la température et de la durée de vie.
• Une fiabilité généralement plus élevée et une durée de vie plus longue dans des conditions de fonctionnement équivalentes.

Le compromis est souvent un coût unitaire légèrement plus élevé par rapport aux boîtiers plastiques.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Quelle est la consommation électrique réelle ?

Au point de fonctionnement typique de 1050mA et 9,3V, la puissance électrique d'entrée est d'environ 9,8 Watts. La désignation "10W" fait référence à la classe de puissance nominale.

10.2 Comment atteindre la durée de vie nominale ?

La durée de vie de la LED (souvent L70 ou L90, signifiant le temps pour atteindre 70% ou 90% des lumens initiaux) dépend fortement de la température de jonction. Pour atteindre la durée de vie nominale (typiquement 50 000 heures ou plus), vous devez concevoir un système de gestion thermique efficace pour maintenir Tj dans les limites recommandées. Diminuer le courant de commande en dessous du maximum prolonge également significativement la durée de vie.

10.3 Puis-je alimenter cette LED avec une source de tension constante ?

No.Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Leur tension directe a une tolérance et varie avec la température. Une source de tension constante pourrait entraîner un emballement thermique, où l'augmentation du courant provoque un échauffement, ce qui abaisse Vf, provoquant plus de courant, menant à une défaillance. Utilisez toujours un pilote à courant constant.

11. Étude de cas de conception pratique

Scénario :Conception d'un luminaire industriel en hauteur de 50W.Utilisez 5 de ces LED Céramique 9292 connectées en série. La tension directe totale sera d'environ 46,5V (5 * 9,3V). Sélectionnez un pilote à courant constant avec une sortie de 1050mA et une plage de tension couvrant ~45V à 50V. Montez les LED sur un PCB à âme métallique (MCPCB) avec un matériau d'interface thermique haute performance reliant le MCPCB à un grand dissipateur thermique en aluminium. Cette conception gère efficacement les ~49W de dissipation thermique totale, assurant une fiabilité à long terme et un rendement lumineux stable.12. Introduction au principe technique

Cette LED génère de la lumière blanche en utilisant la méthode répandue de conversion par phosphore. Une puce semi-conductrice bleue à haut rendement en nitrure de gallium-indium (InGaN) émet de la lumière bleue. Cette lumière bleue passe partiellement à travers et excite partiellement une couche de phosphore jaune (ou un mélange de rouge et vert) déposée sur ou près de la puce. La combinaison de la lumière bleue restante et de la lumière jaune à large spectre du phosphore se mélange pour produire de la lumière blanche. Le rapport spécifique entre la lumière bleue et la lumière convertie par le phosphore, ainsi que la composition du phosphore, déterminent la Température de Couleur Corrélée (CCT) et l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC). Le boîtier en céramique sert principalement de plateforme mécaniquement robuste et thermiquement conductrice pour monter la puce, les fils de liaison et le phosphore.

13. Tendances technologiques

Le marché des LED haute puissance continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure qualité de couleur (valeurs IRC et R9 plus élevées) et une plus grande fiabilité. Les boîtiers en céramique deviennent plus répandus pour les applications haut de gamme en raison de leurs avantages thermiques. Les tendances incluent :

Efficacité accrue :

• Améliorations continues de l'épitaxie des puces et de la technologie des phosphores.Réglage de la couleur :
• Produits permettant un ajustement dynamique de la CCT.Miniaturisation avec rendement élevé :
• Intégrer plus de lumière dans des boîtiers plus petits.Solutions intégrées :
• LED combinées avec pilotes, optiques et capteurs en "moteurs d'éclairage" modulaires.Durabilité :
• Accent mis sur les matériaux et processus réduisant l'impact environnemental.La série Céramique 9292 s'inscrit dans cette tendance, offrant un équilibre entre rendement élevé et performance thermique pour des solutions d'éclairage exigeantes.

The Ceramic 9292 series sits within this trend, offering a balance of high output and thermal performance for demanding lighting solutions.