Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Avantages principaux
- 1.2 Marché cible & Applications
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues (Ta=25 °C)
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25 °C)
- 3. Explication du système de tri
- 3.1 Tri par intensité lumineuse
- 3.2 Tri par longueur d'onde dominante
- 3.3 Tri par tension directe
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
- 4.2 Diagramme de directivité
- 4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)
- 4.4 Intensité relative en fonction du courant direct
- 4.5 Dépendance à la température
- 5. Informations mécaniques & de conditionnement
- 5.1 Dimensions du boîtier
- 6. Guide de soudure & d'assemblage
- 6.1 Formage des broches
- 6.2 Conditions de stockage
- 6.3 Processus de soudure
- 7. Conditionnement & Informations de commande
- 7.1 Spécification d'emballage
- 7.2 Explication des étiquettes
- 7.3 Désignation du numéro de modèle
- 8. Suggestions d'application & Considérations de conception
- 8.1 Conception du circuit
- 8.2 Gestion thermique
- 8.3 Intégration optique
- 9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
- 9.2 Puis-je alimenter cette LED à 30mA en continu ?
- 9.3 Comment sélectionner la bonne catégorie pour mon application ?
- 10. Principes techniques & Tendances
- 10.1 Principe de fonctionnement
- 10.2 Tendances de l'industrie
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED à haute luminosité conçue pour les applications nécessitant un flux lumineux supérieur. Le dispositif utilise une puce InGaN pour produire une lumière verte brillante et est logé dans un boîtier rond T-1 3/4 standard avec des broches à usage général.
1.1 Avantages principaux
- Haute efficacité :Conçue pour un rendement lumineux maximal par rapport à la puissance d'entrée.
- Construction robuste :Résine époxy résistante aux UV pour une durabilité accrue en extérieur.
- Conformité environnementale :Le produit est conforme aux normes RoHS, REACH de l'UE et sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
- Flexibilité de sélection :Disponible avec différentes couleurs, intensités et couleurs de lentille en époxy pour s'adapter à divers besoins de conception.
1.2 Marché cible & Applications
Cette série de LED est spécifiquement ciblée pour les applications de signalisation et d'affichage à haute visibilité. Les cas d'utilisation typiques incluent :
- Panneaux graphiques couleur
- Tableaux de messages
- Panneaux à messages variables (PMV)
- Publicité extérieure commerciale
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
2.1 Valeurs maximales absolues (Ta=25 °C)
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Tension inverse | VR | 5 | V |
| Courant direct | IF | 30 | mA |
| Courant direct de crête (Rapport cyclique 1/10 @1KHz) | IFP | 100 | mA |
| Puissance dissipée | Pd | 110 | mW |
| Température de fonctionnement | TT_opr | -40 ~ +85 | °C |
| Température de stockage | TT_stg | -40 ~ +100 | °C |
| Température de soudure | TT_sol | 260 pendant 5 sec. | °C |
2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25 °C)
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (I_FF=20mA).
| Paramètre | Symbole | Min. | Typ. | Max. | Unité | Condition |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensité lumineuse | Iv | 18000 | 28500 | 45000 | mcd | IFI_F=20mA |
| Angle de vision (2θ_1/2)1/2) | -- | -- | 15 | -- | deg | IFI_F=20mA |
| Longueur d'onde de crête | λp | -- | 518 | -- | nm | IFI_F=20mA |
| Longueur d'onde dominante | λd | 525 | 530 | 535 | nm | IFI_F=20mA |
| Tension directe | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IFI_F=20mA |
| Courant inverse | IR | -- | -- | 50 | μA | VRV_R=5V |
3. Explication du système de tri
Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en catégories (bins) en fonction de paramètres clés.
3.1 Tri par intensité lumineuse
| Code de catégorie | Min. | Max. | Unité | Condition |
|---|---|---|---|---|
| X | 18000 | 22500 | mcd | IFI_F=20mA |
| Y | 22500 | 28500 | ||
| Z | 28500 | 36000 | ||
| Z1 | 36000 | 45000 |
Tolérance de l'intensité lumineuse : ±10%
3.2 Tri par longueur d'onde dominante
| Code de catégorie | Min. | Max. | Unité | Condition |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 525 | 530 | nm | IFI_F=20mA |
| 2 | 530 | 535 |
Tolérance de la longueur d'onde dominante : ±1nm
3.3 Tri par tension directe
| Code de catégorie | Min. | Max. | Unité | Condition |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2.8 | 3.0 | V | IFI_F=20mA |
| 1 | 3.0 | 3.2 | ||
| 2 | 3.2 | 3.4 | ||
| 3 | 3.4 | 3.6 |
Tolérance de la tension directe : ±0,1V
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour la conception du circuit et la gestion thermique.
4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance, avec une longueur d'onde de crête typique (λ_pp) de 518nm et une longueur d'onde dominante (λ_dd) de 530nm, confirmant la sortie de couleur verte brillante.
4.2 Diagramme de directivité
L'angle de vision (2θ_1/21/2) est de 15 degrés, indiquant un faisceau très étroit. Cela rend la LED idéale pour les applications d'éclairage directionnel où la lumière doit être focalisée sur une distance, comme dans les panneaux de messages.
4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)
La courbe I-V est essentielle pour concevoir le circuit de limitation de courant. Au courant de fonctionnement typique de 20mA, la tension directe est de 3,2V. La courbe aide à déterminer la tension d'alimentation requise et la valeur de la résistance série.
4.4 Intensité relative en fonction du courant direct
Cette courbe démontre la relation entre le courant d'alimentation et le flux lumineux. Bien que l'intensité augmente avec le courant, il est crucial de ne pas dépasser les valeurs maximales absolues (30mA continu, 100mA pulsé) pour éviter une dégradation accélérée ou une défaillance.
4.5 Dépendance à la température
Deux courbes clés illustrent les effets de la température :Intensité relative en fonction de la température ambianteetCourant direct en fonction de la température ambiante. Typiquement, le flux lumineux d'une LED diminue lorsque la température de jonction augmente. De plus, pour une alimentation à tension constante, le courant direct peut augmenter avec la température en raison des changements dans les propriétés du semi-conducteur, pouvant conduire à un emballement thermique s'il n'est pas correctement géré. Ces courbes soulignent l'importance d'une dissipation thermique efficace et d'alimentations à courant constant dans les applications à haute fiabilité.
5. Informations mécaniques & de conditionnement
5.1 Dimensions du boîtier
La LED utilise un boîtier rond standard T-1 3/4 (5mm). Les notes dimensionnelles clés incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres sauf indication contraire.
- La tolérance standard est de ±0,25mm.
- La saillie maximale admissible de la résine sous la collerette est de 1,5mm.
(Note : Un dessin coté détaillé serait inclus ici basé sur le diagramme PDF, spécifiant le diamètre des broches, le diamètre de la lentille, la hauteur totale et l'écartement des broches.)
6. Guide de soudure & d'assemblage
6.1 Formage des broches
- Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
- Effectuez le formage des brochesavant soldering.
- la soudure. Évitez de stresser le boîtier pendant le formage pour prévenir les dommages internes ou la rupture.
- 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
- Stockage recommandé : ≤30°C et ≤70% d'humidité relative après réception.
- Durée de stockage maximale dans ces conditions : 3 mois.
- Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
- Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour prévenir la condensation.
6.3 Processus de soudure
Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
| Processus | Paramètre | Valeur / Condition |
|---|---|---|
| Soudure manuelle | Température de la pointe du fer | 300°C Max. (30W Max.) |
| Temps de soudure | 3 secondes Max. | |
| Soudure par immersion | Température de préchauffage | 100°C Max. (60 sec Max.) |
| Température du bain & Temps | 260°C Max., 5 secondes Max. | |
| Distance de l'ampoule | 3mm Min. |
Notes critiques :
- Évitez les contraintes mécaniques sur les broches lorsque la LED est à haute température.
- Ne réalisez pas la soudure par immersion ou manuelle plus d'une fois.
- Protégez l'ampoule en époxy des chocs ou vibrations jusqu'à ce qu'elle refroidisse complètement après soudure.
7. Conditionnement & Informations de commande
7.1 Spécification d'emballage
- Sachet anti-statique :Chaque sachet contient un minimum de 200 et un maximum de 500 pièces.
- Carton intérieur :Contient 5 sachets.
- Carton maître/extérieur :Contient 10 cartons intérieurs.
7.2 Explication des étiquettes
Les étiquettes sur l'emballage fournissent la traçabilité et les informations de tri :
- CPN :Numéro de produit du client
- P/N :Numéro de produit (ex. : 333/G1C1-AVYA/X/MS)
- QTY :Quantité d'emballage
- CAT :Catégorie d'intensité lumineuse (ex. : X, Y, Z, Z1)
- HUE :Catégorie de longueur d'onde dominante (ex. : 1, 2)
- REF :Catégorie de tension directe (ex. : 0, 1, 2, 3)
- LOT No :Numéro de lot de fabrication
7.3 Désignation du numéro de modèle
Le numéro de pièce333/G1C1-AVYA/X/MSpeut être décodé comme suit (basé sur le format de désignation de production fourni) :
- 333 :Indique probablement la série ou le type de boîtier de base (T-1 3/4).
- G1 :Spécifie le matériau/type de puce (InGaN).
- C1 :Désigne la couleur émise (Vert brillant).
- AVYA :Peut faire référence à des caractéristiques optiques ou de performance spécifiques.
- X :Représente le code de catégorie d'intensité lumineuse.
- MS :Indique probablement la couleur de la résine (Transparente) et la présence d'un butoir (Non).
8. Suggestions d'application & Considérations de conception
8.1 Conception du circuit
- Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance série ou un pilote à courant constant pour régler le courant direct au niveau souhaité (typiquement 20mA). Calculez la valeur de la résistance en utilisant R = (V_alimsupply- V_FF) / I_FF.
- Protection contre la tension inverse :La tension inverse maximale n'est que de 5V. Intégrez une protection (comme une diode en parallèle) si la LED peut être exposée à une polarisation inverse, comme dans les circuits CA ou les réseaux multi-LED.
8.2 Gestion thermique
- Bien que la puissance dissipée soit relativement faible (110mW max), maintenir une basse température de jonction est critique pour la fiabilité à long terme et la stabilité du flux lumineux, surtout dans des environnements à haute température ambiante ou des luminaires fermés.
- Assurez une ventilation ou une dissipation thermique adéquate si plusieurs LED sont regroupées densément.
8.3 Intégration optique
- L'angle de vision étroit de 15 degrés produit un faisceau focalisé. Pour un éclairage plus large, des optiques secondaires (diffuseurs ou lentilles) seront nécessaires.
- La lentille en résine transparente offre le flux lumineux le plus élevé possible. Pour un aspect plus doux ou un mélange de couleurs, envisagez des LED avec des lentilles diffusantes ou teintées si disponibles dans la série.
9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
La longueur d'onde de crête (λ_pp= 518nm)est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est maximale.La longueur d'onde dominante (λ_dd= 530nm)est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui correspond à la couleur de la lumière. Pour les LED vertes, la longueur d'onde dominante est souvent plus longue que la longueur d'onde de crête en raison de la forme de la courbe de sensibilité de l'œil humain (réponse photopique).
9.2 Puis-je alimenter cette LED à 30mA en continu ?
Bien que 30mA soit la valeur maximale absolue pour le courant direct continu, fonctionner à cette limite générera plus de chaleur et réduira potentiellement la durée de vie de la LED. Pour une fiabilité et une efficacité optimales, il est recommandé de fonctionner à ou en dessous de la condition de test typique de 20mA.
9.3 Comment sélectionner la bonne catégorie pour mon application ?
Pour les applications nécessitant une apparence uniforme (comme un panneau multi-LED), spécifiez des catégories serrées pour la longueur d'onde dominante (HUE) et l'intensité lumineuse (CAT). Par exemple, demander toutes les LED de la catégorie "Y" (22500-28500 mcd) et de la catégorie "1" (525-530 nm) garantira une luminosité et une couleur cohérentes sur votre affichage. Pour des applications moins critiques, une plage de catégories plus large peut être acceptable et plus économique.
10. Principes techniques & Tendances
10.1 Principe de fonctionnement
Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le vert brillant.
10.2 Tendances de l'industrie
La recherche d'une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt) et d'une fiabilité améliorée continue d'être la tendance principale dans la technologie LED. Les avancées dans la conception des puces, la croissance épitaxiale et la technologie des phosphores (pour les LED blanches) repoussent constamment les limites de performance. De plus, l'industrie se concentre fortement sur la standardisation des empreintes, des tests photométriques et du tri des couleurs pour simplifier la conception et garantir la qualité pour les utilisateurs finaux. La conformité aux réglementations sans halogène et autres exigences environnementales, comme indiqué dans cette fiche technique, est également une exigence standard pour les composants électroniques modernes.
Terminologie des spécifications LED
Explication complète des termes techniques LED
Performance photoelectrique
| Terme | Unité/Représentation | Explication simple | Pourquoi important |
|---|---|---|---|
| Efficacité lumineuse | lm/W (lumens par watt) | Sortie de lumière par watt d'électricité, plus élevé signifie plus économe en énergie. | Détermine directement le grade d'efficacité énergétique et le coût de l'électricité. |
| Flux lumineux | lm (lumens) | Lumière totale émise par la source, communément appelée "luminosité". | Détermine si la lumière est assez brillante. |
| Angle de vision | ° (degrés), par exemple 120° | Angle où l'intensité lumineuse tombe à moitié, détermine la largeur du faisceau. | Affecte la portée d'éclairage et l'uniformité. |
| CCT (Température de couleur) | K (Kelvin), par exemple 2700K/6500K | Chaleur/fraîcheur de la lumière, valeurs inférieures jaunâtres/chaudes, supérieures blanchâtres/fraîches. | Détermine l'atmosphère d'éclairage et les scénarios appropriés. |
| CRI / Ra | Sans unité, 0–100 | Capacité à restituer avec précision les couleurs des objets, Ra≥80 est bon. | Affecte l'authenticité des couleurs, utilisé dans des lieux à forte demande comme les centres commerciaux, musées. |
| SDCM | Étapes d'ellipse MacAdam, par exemple "5 étapes" | Métrique de cohérence des couleurs, des étapes plus petites signifient une couleur plus cohérente. | Garantit une couleur uniforme sur le même lot de LED. |
| Longueur d'onde dominante | nm (nanomètres), par exemple 620nm (rouge) | Longueur d'onde correspondant à la couleur des LED colorées. | Détermine la teinte des LED monochromes rouges, jaunes, vertes. |
| Distribution spectrale | Courbe longueur d'onde vs intensité | Montre la distribution d'intensité sur les longueurs d'onde. | Affecte le rendu des couleurs et la qualité. |
Paramètres électriques
| Terme | Symbole | Explication simple | Considérations de conception |
|---|---|---|---|
| Tension directe | Vf | Tension minimale pour allumer la LED, comme "seuil de démarrage". | La tension du pilote doit être ≥Vf, les tensions s'ajoutent pour les LED en série. |
| Courant direct | If | Valeur du courant pour le fonctionnement normal de la LED. | Habituellement entraînement à courant constant, le courant détermine la luminosité et la durée de vie. |
| Courant pulsé max | Ifp | Courant de crête tolérable pour de courtes périodes, utilisé pour le gradation ou le flash. | La largeur d'impulsion et le cycle de service doivent être strictement contrôlés pour éviter les dommages. |
| Tension inverse | Vr | Tension inverse max que la LED peut supporter, au-delà peut provoquer une panne. | Le circuit doit empêcher la connexion inverse ou les pics de tension. |
| Résistance thermique | Rth (°C/W) | Résistance au transfert de chaleur de la puce à la soudure, plus bas est meilleur. | Une résistance thermique élevée nécessite une dissipation thermique plus forte. |
| Immunité ESD | V (HBM), par exemple 1000V | Capacité à résister à la décharge électrostatique, plus élevé signifie moins vulnérable. | Des mesures anti-statiques nécessaires en production, surtout pour les LED sensibles. |
Gestion thermique et fiabilité
| Terme | Métrique clé | Explication simple | Impact |
|---|---|---|---|
| Température de jonction | Tj (°C) | Température de fonctionnement réelle à l'intérieur de la puce LED. | Chaque réduction de 10°C peut doubler la durée de vie; trop élevée provoque une dégradation de la lumière, un décalage de couleur. |
| Dépréciation du lumen | L70 / L80 (heures) | Temps pour que la luminosité tombe à 70% ou 80% de l'initiale. | Définit directement la "durée de vie" de la LED. |
| Maintien du lumen | % (par exemple 70%) | Pourcentage de luminosité conservé après le temps. | Indique la rétention de luminosité sur une utilisation à long terme. |
| Décalage de couleur | Δu′v′ ou ellipse MacAdam | Degré de changement de couleur pendant l'utilisation. | Affecte la cohérence des couleurs dans les scènes d'éclairage. |
| Vieillissement thermique | Dégradation du matériau | Détérioration due à une température élevée à long terme. | Peut entraîner une baisse de luminosité, un changement de couleur ou une défaillance en circuit ouvert. |
Emballage et matériaux
| Terme | Types communs | Explication simple | Caractéristiques et applications |
|---|---|---|---|
| Type de boîtier | EMC, PPA, Céramique | Matériau de boîtier protégeant la puce, fournissant une interface optique/thermique. | EMC: bonne résistance à la chaleur, faible coût; Céramique: meilleure dissipation thermique, durée de vie plus longue. |
| Structure de puce | Avant, Flip Chip | Agencement des électrodes de puce. | Flip chip: meilleure dissipation thermique, efficacité plus élevée, pour haute puissance. |
| Revêtement phosphore | YAG, Silicate, Nitrure | Couvre la puce bleue, convertit une partie en jaune/rouge, mélange en blanc. | Différents phosphores affectent l'efficacité, CCT et CRI. |
| Lentille/Optique | Plat, Microlentille, TIR | Structure optique en surface contrôlant la distribution de la lumière. | Détermine l'angle de vision et la courbe de distribution de la lumière. |
Contrôle qualité et classement
| Terme | Contenu de tri | Explication simple | But |
|---|---|---|---|
| Bac de flux lumineux | Code par exemple 2G, 2H | Regroupé par luminosité, chaque groupe a des valeurs lumen min/max. | Assure une luminosité uniforme dans le même lot. |
| Bac de tension | Code par exemple 6W, 6X | Regroupé par plage de tension directe. | Facilite l'appariement du pilote, améliore l'efficacité du système. |
| Bac de couleur | Ellipse MacAdam 5 étapes | Regroupé par coordonnées de couleur, garantissant une plage étroite. | Garantit la cohérence des couleurs, évite les couleurs inégales dans le luminaire. |
| Bac CCT | 2700K, 3000K etc. | Regroupé par CCT, chacun a une plage de coordonnées correspondante. | Répond aux différentes exigences CCT de scène. |
Tests et certification
| Terme | Norme/Test | Explication simple | Signification |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test de maintien du lumen | Éclairage à long terme à température constante, enregistrant la dégradation de la luminosité. | Utilisé pour estimer la vie LED (avec TM-21). |
| TM-21 | Norme d'estimation de vie | Estime la vie dans des conditions réelles basées sur les données LM-80. | Fournit une prévision scientifique de la vie. |
| IESNA | Société d'ingénierie de l'éclairage | Couvre les méthodes de test optiques, électriques, thermiques. | Base de test reconnue par l'industrie. |
| RoHS / REACH | Certification environnementale | Assure l'absence de substances nocives (plomb, mercure). | Exigence d'accès au marché internationalement. |
| ENERGY STAR / DLC | Certification d'efficacité énergétique | Certification d'efficacité énergétique et de performance pour l'éclairage. | Utilisé dans les achats gouvernementaux, programmes de subventions, améliore la compétitivité. |