Fiche technique LED 334-15/T2C5-1 - Boîtier T-1 3/4 - 3,6V Max - 110mW - Blanc - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED blanche à haute luminosité. Le dispositif est conçu pour des applications nécessitant un flux lumineux important dans un boîtier compact et standard de l'industrie.

1.1 Caractéristiques principales et positionnement

Le principal avantage de cette LED est sa haute intensité lumineuse, obtenue grâce à une puce InGaN et un système de conversion par phosphore logé dans un boîtier rond T-1 3/4 populaire. Cela la rend adaptée aux applications où une indication lumineuse et claire est primordiale. Le produit est conçu dans un souci de conformité, respectant les normes RoHS, REACH UE et sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Il dispose également d'une certaine protection contre les décharges électrostatiques (ESD), avec une tension de tenue allant jusqu'à 4KV (HBM). Le dispositif est disponible en vrac ou en bande sur bobine pour les processus d'assemblage automatisés.

1.2 Applications cibles

Le flux lumineux élevé et le facteur de forme standard rendent cette LED idéale pour plusieurs domaines d'application clés :

• Panneaux de messages et affichages :Fournissant un éclairage vif et lisible pour les panneaux d'information.
• Indicateurs optiques :Servant d'indicateurs d'état ou d'alerte dans les équipements électroniques.
• Rétroéclairage :Éclairage de petits panneaux, interrupteurs ou symboles.
• Feux de marquage :Utilisés dans des applications nécessitant un marquage de position ou de limite.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des limites et caractéristiques électriques, optiques et thermiques du dispositif.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Courant direct continu (I_F) :30 mA. La LED ne doit pas être pilotée par un courant continu continu dépassant cette valeur.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA (à un cycle de service de 1/10, 1 kHz). Cela permet des impulsions courtes de courant plus élevé, utiles pour le multiplexage ou pour atteindre une luminosité momentanément plus élevée.
• Tension inverse (V_R) :5 V. L'application d'une tension de polarisation inverse supérieure à cette valeur peut endommager la jonction de la LED.
• Dissipation de puissance (P_d) :110 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper sous forme de chaleur, calculée comme V_F* I_F.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40 à +85 °C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Température de stockage (T_stg) :-40 à +100 °C.
• Tenue ESD (HBM) :4 kV. Spécifie le niveau de protection contre les décharges électrostatiques.
• Courant inverse Zener (I_z) :100 mA. Une diode Zener de protection est intégrée, avec cette limite de courant maximale.
• Température de soudure (T_sol) :260 °C pendant 5 secondes. Définit la tolérance du profil de soudure par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à 25°C. Les concepteurs doivent les utiliser pour les calculs de circuit.

• Tension directe (V_F) :2,8V à 3,6V à I_F=20mA. Cette plage nécessite un circuit limiteur de courant ou un pilote. La valeur typique se situe dans cette plage de bacs.
• Tension inverse Zener (V_z) :Typiquement 5,2V à I_z=5mA. C'est la tension de claquage de la diode de protection intégrée.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 50 µA à V_R=5V. Le faible courant de fuite en polarisation inverse.
• Intensité lumineuse (I_V) :3600 à 7150 mcd (millicandela) à I_F=20mA. C'est la métrique de performance clé, indiquant une luminosité très élevée. La valeur spécifique est déterminée par le code de bac (Q, R, S).
• Angle de vision (2θ_1/2) :Typiquement 50 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale maximale. Il définit l'étalement du faisceau.
• Coordonnées de chromaticité (CIE 1931) :Typiquement x=0,29, y=0,28. Ces coordonnées définissent la couleur du point blanc sur le diagramme de chromaticité CIE. Les coordonnées réelles se situent dans les rangs de couleur spécifiés (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0).

2.3 Considérations thermiques

La limite de dissipation de puissance de 110mW et la température de fonctionnement jusqu'à 85°C doivent être respectées. Dépasser la température de jonction réduira le flux lumineux (affaiblissement de l'efficacité) et raccourcira la durée de vie. Une conception de PCB adéquate pour l'évacuation de la chaleur est recommandée pour un fonctionnement continu à des courants élevés.

3. Explication du système de tri par bacs

Pour assurer la cohérence de la production, les LED sont triées en bacs en fonction de paramètres clés.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en trois bacs (Q, R, S) en fonction de l'intensité lumineuse mesurée à 20mA :
•Bac Q :3600 - 4500 mcd
•Bac R :4500 - 5650 mcd
•Bac S :5650 - 7150 mcd
Une tolérance de ±10% est notée sur la mesure d'intensité lumineuse.

3.2 Tri par tension directe

Les LED sont également triées par chute de tension directe à 20mA en quatre groupes (0, 1, 2, 3) :
•Bac 0 :2,8V - 3,0V
•Bac 1 :3,0V - 3,2V
•Bac 2 :3,2V - 3,4V
•Bac 3 :3,4V - 3,6V
L'incertitude de mesure pour V_Fest de ±0,1V.

3.3 Tri par coordonnées de couleur (Chromaticité)

Le point de couleur blanc est étroitement contrôlé et défini par sept rangs de couleur sur le diagramme CIE 1931 : A1, A0, B3, B4, B5, B6 et C0. La fiche technique fournit les zones quadrilatérales spécifiques (définies par les coins des coordonnées x,y) pour chaque rang sur le diagramme de chromaticité. Un groupement de produit typique (Groupe 1) combine les bacs A1, A0, B3, B4, B5, B6 et C0. L'incertitude de mesure pour les coordonnées de couleur est de ±0,01. Le diagramme montre ces rangs tracés par rapport aux lignes de température de couleur corrélée (CCT) constante, allant d'environ 4600K à 22000K, indiquant que la lumière blanche produite peut varier des tons blancs chauds aux froids à travers les bacs.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu du comportement du dispositif dans différentes conditions.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe (non détaillée dans le texte mais sous-entendue) montrerait la distribution spectrale de puissance de la lumière blanche. En tant que LED blanche à conversion de phosphore basée sur une puce bleue InGaN, le spectre présenterait un pic bleu primaire de la puce et une bande d'émission jaune-vert-rouge plus large du phosphore, se combinant pour produire de la lumière blanche.

4.2 Diagramme de directivité

Le tracé de directivité illustre la distribution spatiale de la lumière, corrélée à l'angle de vision typique de 50 degrés. Il montre comment l'intensité diminue à mesure que l'angle par rapport à l'axe central augmente.

4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe fondamentale montre la relation exponentielle entre le courant et la tension pour la jonction LED. Les concepteurs l'utilisent pour déterminer la tension d'alimentation nécessaire pour un courant cible et pour concevoir un circuit limiteur de courant approprié. La courbe montrera une tension de seuil d'environ 2,8V et une augmentation rapide du courant avec de petites augmentations de tension par la suite.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre la dépendance du flux lumineux au courant d'alimentation. L'intensité lumineuse augmente généralement de manière sous-linéaire avec le courant en raison de l'affaiblissement de l'efficacité aux densités de courant plus élevées. Cela éclaire les décisions concernant le pilotage de la LED pour un compromis optimal entre luminosité et efficacité.

4.5 Coordonnées de chromaticité en fonction du courant direct

Ce graphique montre comment la couleur du point blanc (coordonnées x,y) peut se déplacer avec les changements du courant d'alimentation. Une certaine variation est courante et doit être prise en compte dans les applications critiques en termes de couleur.

4.6 Courant direct en fonction de la température ambiante

Cette courbe de déclassement est cruciale pour la fiabilité. Elle indique le courant direct maximal autorisé à mesure que la température ambiante augmente, garantissant que la température de jonction reste dans des limites sûres. Pour un fonctionnement à des températures ambiantes élevées (par exemple, près de 85°C), le courant d'alimentation doit être réduit par rapport à sa valeur nominale maximale.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED utilise un boîtier rond standard T-1 3/4 (5mm) avec deux broches axiales. Les notes dimensionnelles clés incluent :
• Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
• La tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire.
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches émergent du corps du boîtier.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5mm.
Le dessin détaillé montrerait le diamètre global, la forme de la lentille, le diamètre et la longueur des broches, et le plan d'appui.

5.2 Identification de la polarité

Typiquement, la broche la plus longue désigne l'anode (positive), et la broche la plus courte désigne la cathode (négative). La cathode peut également être indiquée par un méplat sur le bord de la lentille en plastique ou une encoche dans la collerette. La polarité correcte est essentielle pour éviter les dommages par polarisation inverse.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir l'intégrité et les performances du dispositif.

6.1 Formage des broches

• Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy pour éviter les contraintes sur le joint d'étanchéité.
• Effectuez le formage des brochesavant soldering.
• Évitez de solliciter le boîtier pendant le formage, car cela pourrait endommager les connexions internes ou l'époxy.
• Coupez les porteurs de broches à température ambiante. Une coupe à haute température peut provoquer des défaillances.
• Assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage, qui peuvent dégrader l'époxy et la LED.

6.2 Paramètres de soudure

• Maintenez une distance de plus de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
• La soudure ne doit pas dépasser la base de la barre de liaison sur la broche.
• Soudure manuelle :Température maximale de la pointe du fer : 300°C (pour un fer de 30W max), temps de soudure maximum 3 secondes.
• Soudure à la vague/par immersion :Température de préchauffage maximale de 100°C pendant un maximum de 60 secondes.

6.3 Conditions de stockage

• Stockage recommandé après expédition : 30°C ou moins et 70% d'humidité relative ou moins.
• La durée de vie en stockage dans ces conditions est de 3 mois.
• Pour un stockage au-delà de 3 mois et jusqu'à 1 an, placez les dispositifs dans un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un matériau absorbant l'humidité.
• Évitez les transitions rapides de température, surtout en haute humidité, pour empêcher la condensation.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées pour prévenir les décharges électrostatiques et l'infiltration d'humidité :
•Emballage primaire :Sacs anti-électrostatiques.
•Emballage secondaire :Cartons intérieurs.
•Emballage tertiaire :Cartons extérieurs.
•Quantité d'emballage :200-500 pièces par sac, 5 sacs par carton intérieur, 10 cartons intérieurs par carton extérieur.

7.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent les informations suivantes :
•CPN :Numéro de production du client.
•P/N :Numéro de production (Numéro de pièce).
•QTY :Quantité d'emballage.
•CAT :Rangs combinés pour les bacs d'intensité lumineuse et de tension directe.
•HUE :Rang de couleur (par exemple, A1, B4).
•REF : Reference.
•LOT No :Numéro de lot pour la traçabilité.

7.3 Désignation du numéro de modèle

Le numéro de pièce suit la structure :334-15/T2C5-□ □ □ □. Les carrés représentent des codes pour des sélections spécifiques de bacs d'intensité lumineuse, de tension directe et de coordonnées de couleur, permettant une commande précise pour répondre aux exigences de l'application.

8. Considérations de conception d'application

8.1 Conception du circuit de pilotage

En raison de la plage de tension directe (2,8-3,6V) et de la sensibilité au courant, un pilote à courant constant est fortement recommandé plutôt qu'une simple résistance série lorsque c'est possible, surtout pour une luminosité uniforme et une stabilité face aux variations de température et de tension. Le pilote doit être conçu pour ne pas dépasser les valeurs maximales absolues pour le courant continu (30mA) et de crête (100mA pulsé).

8.2 Gestion thermique

Pour un fonctionnement continu à des courants élevés ou dans des températures ambiantes élevées, considérez le chemin thermique. Bien que le boîtier ne soit pas conçu pour un dissipateur thermique, s'assurer que les broches sont soudées sur une surface de cuivre suffisante sur le PCB peut aider à dissiper la chaleur et à abaisser la température de jonction, améliorant ainsi la longévité et maintenant le flux lumineux.

8.3 Intégration optique

L'angle de vision de 50 degrés fournit un faisceau large. Pour les applications nécessitant une focalisation ou une collimation, des optiques secondaires (lentilles, réflecteurs) conçues pour les boîtiers T-1 3/4 peuvent être utilisées. La lentille en résine transparente comme l'eau convient à l'utilisation avec de telles optiques.

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

Q : Quelle est la meilleure façon d'alimenter cette LED à partir d'une alimentation 5V ou 12V ?
R : Pour une alimentation 5V, une résistance série peut être utilisée, mais sa valeur doit être calculée en fonction du bac V_Fréel de la LED pour assurer un courant correct. Pour une alimentation 12V ou pour une meilleure stabilité, un circuit intégré pilote LED à courant constant dédié ou un simple circuit source de courant à base de transistor est recommandé.

Q : Puis-je pulser cette LED pour la faire paraître plus lumineuse ?
R : Oui, vous pouvez utiliser la valeur nominale de courant direct de crête (100mA à un cycle de service de 1/10, 1kHz). Une pulsation à un courant plus élevé que la valeur nominale en courant continu peut atteindre une luminosité instantanée plus élevée, que l'œil humain peut percevoir comme une luminosité accrue si elle est pulsée assez rapidement (PWM). Assurez-vous que la dissipation de puissance moyenne ne dépasse pas 110mW.

Q : Quelle est la cohérence de la couleur blanche entre différentes unités ?
R : La cohérence des couleurs est gérée à travers les sept rangs de couleur définis (A1 à C0). Pour les applications nécessitant un appariement de couleurs très précis, spécifiez un seul rang de couleur (HUE) lors de la commande. L'étalement typique de chromaticité au sein d'un seul rang est défini par sa zone quadrilatérale sur le diagramme CIE.

Q : Une résistance limiteur de courant est-elle nécessaire ?
R : Absolument. Les LED sont des dispositifs pilotés par le courant. Une connexion directe à une source de tension dépassant la tension directe de la LED provoquera un courant excessif, risquant de détruire instantanément le dispositif. Utilisez toujours une résistance série ou une régulation de courant active.

10. Principe de fonctionnement et technologie

Cette LED génère de la lumière blanche par une méthode de conversion par phosphore. Le cœur du dispositif est une puce semi-conductrice en Nitrure de Gallium-Indium (InGaN), qui émet de la lumière bleue lorsqu'elle est polarisée en direct (électroluminescence). Cette lumière bleue n'est pas émise directement. Au lieu de cela, la puce est encapsulée dans une coupelle réfléchissante remplie d'un matériau phosphore jaune (ou un mélange de vert et rouge). Lorsque les photons bleus de la puce frappent les particules de phosphore, elles sont absorbées et réémises à des longueurs d'onde plus longues (décalage de Stokes), principalement dans la région jaune du spectre. La combinaison de la lumière bleue non convertie restante et de la lumière jaune à large spectre du phosphore se mélange pour produire la perception de la lumière blanche. Les rapports spécifiques entre l'émission bleue et celle du phosphore, ainsi que la composition exacte du phosphore, déterminent la température de couleur corrélée (CCT) et l'indice de rendu des couleurs (IRC) de la lumière blanche, qui sont contrôlés via le processus de tri par bacs.