Fiche technique de la lampe LED 334-15/T1C3-7TVA - Lumière blanche - Angle de vision de 30° - 20mA - 3,2V Typ - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques de la lampe LED blanche haute intensité 334-15/T1C3-7TVA. Ce composant est conçu pour délivrer un flux lumineux supérieur à partir d'un boîtier compact, le rendant adapté aux applications exigeant un éclairage brillant et fiable. Sa conception repose sur une puce InGaN combinée à un réflecteur rempli de phosphore pour convertir l'émission bleue en une lumière blanche idéale.

1.1 Avantages principaux

• Haute intensité lumineuse :Capable de délivrer jusqu'à 14250 mcd pour un courant de commande standard de 20mA.
• Performance thermique optimisée :Boîtier à faible résistance thermique pour une dissipation de chaleur efficace, contribuant à une fiabilité à long terme.
• Conformité réglementaire :Le produit est conçu pour être conforme aux principales normes environnementales et de sécurité, notamment RoHS, REACH UE, et les exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
• Lumière blanche constante :La technologie de conversion par phosphore assure une chromaticité blanche stable et souhaitable.

1.2 Applications cibles

Cette LED vise principalement les marchés nécessitant un éclairage ponctuel robuste et brillant.

• Éclairage automobile :Idéale pour l'éclairage intérieur, les témoins de tableau de bord et les feux de signalisation auxiliaires.
• Panneaux et signaux électroniques :Adaptée aux voyants d'état, aux panneaux rétroéclairés et aux affichages d'information.
• Éclairage général :Peut être utilisée dans l'éclairage d'accentuation, l'éclairage décoratif et d'autres applications nécessitant une source blanche compacte et brillante.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les sections suivantes fournissent une analyse objective et détaillée des principaux paramètres de performance du composant.

2.1 Valeurs maximales absolues

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

• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant continu maximal recommandé pour un fonctionnement en continu.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA. Autorisé uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1 kHz).
• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Puissance dissipée (P_d) :110 mW. Puissance maximale que le boîtier peut dissiper à Ta=25°C.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C. Plage de température ambiante pour un fonctionnement normal.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• ESD (HBM) :4000 V. Indique un niveau modéré de protection contre les décharges électrostatiques.
• Température de soudure (T_sol) :260°C pendant 5 secondes. Définit la limite du profil de soudure par refusion.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ce sont les paramètres de performance électrique et optique typiques mesurés à Ta=25°C et I_F=20mA, sauf indication contraire.

• Tension directe (V_F) :2,8V à 3,6V. Chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit le courant spécifié. Une valeur typique est d'environ 3,2V.
• Intensité lumineuse (I_V) :7150 mcd à 14250 mcd. Cette large plage est gérée via un système de classement (voir Section 3). La sortie est fortement dépendante du courant.
• Angle de vision (2θ_1/2) :30 degrés (typique). Définit l'étalement angulaire où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de l'intensité axiale maximale.
• Coordonnées de chromaticité (x, y) :Les valeurs typiques sont x=0,31, y=0,30, plaçant le point blanc dans une région blanche standard du diagramme CIE. Des classes spécifiques définissent des plages de coordonnées plus étroites.
• Protection Zener :Le composant intègre une diode Zener avec une tension inverse (V_Z) de 5,2V (typique à I_Z=5mA), offrant une protection basique contre les transitoires de tension inverse.

3. Explication du système de classement

Pour garantir la cohérence en production de masse, les LED sont triées en classes de performance. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques d'application en termes de luminosité et de tension.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en trois classes basées sur leur intensité lumineuse mesurée à I_F=20mA. La tolérance au sein de chaque classe est de ±10%.

• Classe T :7150 mcd (Min) à 9000 mcd (Max)
• Classe U :9000 mcd (Min) à 11250 mcd (Max)
• Classe V :11250 mcd (Min) à 14250 mcd (Max)

3.2 Classement par tension directe

Les LED sont également classées selon leur chute de tension directe à I_F=20mA, avec une incertitude de mesure de ±0,1V. Cela aide à concevoir des circuits d'alimentation en courant cohérents, notamment dans les réseaux en parallèle.

• Classe 0 :2,8V à 3,0V
• Classe 1 :3,0V à 3,2V
• Classe 2 :3,2V à 3,4V
• Classe 3 :3,4V à 3,6V

3.3 Classement par couleur

Le point de couleur blanc est contrôlé dans des régions spécifiques du diagramme de chromaticité CIE. Le produit regroupe plusieurs rangs de couleur (B5-1 à B6-4) sous une seule désignation de groupe (Groupe 7). Chaque rang a des limites définies pour les coordonnées x et y, avec une incertitude de mesure de ±0,01. Ce regroupement garantit que la lumière blanche se situe dans une plage de température de couleur corrélée (CCT) acceptable pour les applications générales.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes caractéristiques fournies donnent un aperçu du comportement du composant dans différentes conditions.

4.1 Intensité relative vs Longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance de la lumière blanche émise. Elle présente typiquement un pic bleu primaire de la puce InGaN et un pic plus large jaune-vert du phosphore. Le spectre combiné détermine l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) et la couleur perçue de la lumière blanche.

4.2 Diagramme de directivité

Le graphique de diagramme de rayonnement confirme l'angle de vision de 30 degrés, montrant comment l'intensité lumineuse diminue lorsque l'angle par rapport à l'axe central augmente. C'est un motif classique Lambertien ou quasi-Lambertien courant pour les lampes LED.

4.3 Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe exponentielle est fondamentale pour la conception du circuit d'alimentation de la LED. Elle montre la relation non linéaire entre le courant et la tension. Une petite augmentation de la tension au-delà du seuil de conduction provoque une forte augmentation du courant, soulignant la nécessité d'utiliser des pilotes à limitation de courant, et non des sources de tension.

4.4 Intensité relative vs Courant direct

Cette courbe démontre la dépendance du flux lumineux au courant d'alimentation. L'intensité lumineuse augmente généralement avec le courant mais peut devenir sous-linéaire à des courants plus élevés en raison de la baisse d'efficacité et de l'augmentation de la température de jonction.

4.5 Coordonnées de chromaticité vs Courant direct

Ce graphique est crucial pour comprendre la stabilité de la couleur. Il montre comment le point blanc (coordonnées x, y) peut se déplacer avec les variations du courant d'alimentation. Des coordonnées stables sur toute la plage de courant de fonctionnement sont souhaitables pour une performance de couleur constante.

6.6 Courant direct vs Température ambiante

Cette courbe de déclassement indique le courant direct maximal autorisé lorsque la température ambiante augmente. Pour éviter la surchauffe et garantir la fiabilité, le courant d'alimentation doit être réduit lors d'un fonctionnement à haute température ambiante (approchant le T_oprmax de +85°C).

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier radial à broches standard (souvent appelé boîtier \"lampe\"). Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
• La tolérance générale est de ±0,25 mm sauf indication contraire sur le dessin.
• L'écartement des broches est mesuré au point où elles sortent du corps du boîtier.
• La saillie maximale autorisée de la résine sous la collerette est de 1,5 mm.
• Le dessin du boîtier fournit les mesures critiques pour la conception de l'empreinte PCB, y compris le diamètre des broches, la taille du corps et la hauteur totale.

5.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement indiquée par un méplat sur la lentille, une broche plus courte ou un autre marquage sur le corps du boîtier, comme indiqué sur le diagramme dimensionnel. La polarité correcte doit être respectée lors du montage.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir la performance et la fiabilité de la LED.

6.1 Formage des broches

• La courbure doit être effectuée à au moins 3 mm de la base de l'ampoule en époxy pour éviter les contraintes sur la puce interne et les fils de liaison.
• Former les broches avant le processus de soudure.
• Éviter d'appliquer une contrainte mécanique sur le boîtier pendant le formage.
• Couper les broches à température ambiante ; une coupe à haute température peut provoquer une défaillance.
• S'assurer que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Paramètres de soudure

• Soudure manuelle :Température de la pointe du fer ≤ 300°C (pour un fer max. 30W), temps de soudure ≤ 3 secondes par broche. Maintenir une distance minimale de 3 mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
• Soudure à la vague/par immersion :Température de préchauffage ≤ 100°C (pendant max. 60 sec), température du bain de soudure ≤ 260°C pour un temps d'immersion maximum de 5 secondes.

6.3 Conditions de stockage

• Stockage recommandé après réception : ≤ 30°C et ≤ 70% d'Humidité Relative (HR). Durée de conservation dans ces conditions : 3 mois.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), placer les LED dans un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
• Éviter les changements rapides de température en environnement humide pour empêcher la condensation sur les composants.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées pour prévenir les dommages dus aux décharges électrostatiques (ESD) et à l'humidité.

• Emballage primaire :Sacs antistatiques contenant 200 à 500 pièces.
• Emballage secondaire :5 sacs sont placés dans un carton intérieur.
• Emballage tertiaire :10 cartons intérieurs sont emballés dans un carton maître (extérieur).

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de l'emballage comprend plusieurs identifiants clés : Numéro de pièce client (CPN), Numéro de production (P/N), Quantité emballée (QTY), classe combinée pour l'intensité lumineuse et la tension directe (CAT), Classe de couleur (HUE), Référence (REF) et Numéro de lot (LOT No).

7.3 Désignation du numéro de modèle

Le numéro de pièce complet est 334-15/T1C3-7TVA. La structure (334-15/T1C3-□ □ □ □) suggère que les caractères finaux (représentés par des carrés) spécifient probablement les classes particulières pour l'intensité lumineuse (ex. V), la tension directe (ex. 1) et éventuellement d'autres attributs, permettant une commande précise des grades de performance souhaités.

8. Considérations de conception d'application

8.1 Conception du circuit pilote

En raison de la caractéristique I-V exponentielle, un pilote à courant constant est fortement recommandé plutôt qu'une simple résistance série ou une source de tension, pour un fonctionnement stable et efficace, notamment avec les variations de température. Le pilote doit être conçu pour fournir un maximum de 20mA en continu. La diode Zener intégrée offre une protection basique mais peut ne pas être suffisante pour tous les événements transitoires ; un circuit de protection externe supplémentaire (comme des diodes TVS) doit être envisagé pour les environnements électriques sévères (ex. automobile).

8.2 Gestion thermique

Bien que le boîtier ait une faible résistance thermique, un dissipateur thermique approprié est vital pour maintenir la performance et la longévité. La puissance dissipée maximale est de 110mW. Pour une V_Ftypique de 3,2V et un I_Fde 20mA, la puissance dissipée est de 64mW, offrant une bonne marge. Cependant, dans des applications à haute température ambiante ou lorsque montée sur un PCB à faible conductivité thermique, la température de jonction peut augmenter, entraînant une réduction du flux lumineux, une accélération de la dépréciation du lumen et un décalage de couleur potentiel. Assurer une ventilation adéquate ou des vias thermiques dans le PCB sous la collerette de la LED.

8.3 Intégration optique

L'angle de vision de 30 degrés fournit un faisceau relativement focalisé. Pour les applications nécessitant des diagrammes de faisceau différents (plus large ou plus étroit), des optiques secondaires telles que des lentilles ou des réflecteurs doivent être utilisées. La petite taille du boîtier facilite l'intégration dans des espaces restreints et des réseaux.

9. Comparaison et positionnement technique

Comparée aux LED génériques non classées, ce composant offre des paramètres de performance garantis grâce à son système de classement détaillé, ce qui est critique pour les applications nécessitant une luminosité et une couleur constantes sur plusieurs unités (ex. groupes de témoins, réseaux de rétroéclairage). L'inclusion d'une protection Zener basique est un avantage par rapport aux LED sans aucune protection, simplifiant la conception de circuit dans des environnements avec risque de tension inverse. La combinaison d'une haute intensité (jusqu'à 14250 mcd) dans un boîtier radial le rend compétitif pour les applications utilisant traditionnellement des lampes à incandescence où une haute luminosité ponctuelle est nécessaire.

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

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 3,3V ?

R : Pas directement. La tension directe varie de 2,8V à 3,6V. Une alimentation 3,3V pourrait à peine allumer certaines unités (Classe 0) mais suralimenterait gravement d'autres (Classe 2 ou 3) en raison de la courbe I-V raide, entraînant une défaillance rapide. Utilisez toujours un circuit limiteur de courant réglé à 20mA ou moins.

Q : Quelle est la durée de vie typique de cette LED ?

R : La durée de vie de la LED (souvent définie comme L70 - temps pour atteindre 70% du flux lumineux initial) n'est pas explicitement indiquée dans cette fiche technique. Elle dépend fortement des conditions de fonctionnement, principalement de la température de jonction. Un fonctionnement à ou en dessous du 20mA recommandé avec une bonne gestion thermique peut donner lieu à des dizaines de milliers d'heures de vie.

Q : Comment choisir la bonne classe pour mon application ?

R : Choisissez la classe d'intensité lumineuse (T, U, V) en fonction de votre luminosité minimale requise. Sélectionnez la classe de tension directe en fonction de la conception de votre circuit pilote ; utiliser des LED de la même classe de tension assure un partage de courant uniforme si elles sont placées en parallèle. Le groupe de couleur (7) est fixe pour ce numéro de pièce.

Q : Cette LED est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ?

R : La plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) supporte de nombreux environnements extérieurs. Cependant, la fiche technique ne spécifie pas de degré de protection (IP) pour le boîtier lui-même. Pour une utilisation en extérieur, la LED doit être correctement encapsulée ou logée dans un luminaire étanche pour la protéger de l'humidité et des contaminants.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau de témoins d'état compact

Un concepteur a besoin de 20 témoins blancs brillants pour un panneau de contrôle. L'uniformité de la luminosité est critique pour l'expérience utilisateur.

Mise en œuvre :

1. Le concepteur sélectionne la LED 334-15/T1C3-7TVA en Classe V pour une luminosité maximale et en Classe 1 pour une tension directe cohérente autour de 3,1V.

2. Un seul circuit intégré pilote à courant constant capable de fournir 400mA (20mA x 20 LED) est choisi. Les LED sont connectées en configuration série-parallèle, en s'assurant que toutes les branches ont le même nombre de LED pour maintenir l'équilibre du courant, aidé par l'utilisation de la même classe de tension.

3. Le layout du PCB inclut des pastilles de décharge thermique connectées à un plan de masse pour aider à dissiper la chaleur.

4. L'angle de vision de 30 degrés est parfait pour les petits trous d'ouverture du panneau, fournissant une lumière claire et dirigée sans débordement excessif.

Cette approche garantit un panneau de témoins uniforme, brillant et fiable.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un semi-conducteur. Le cœur est une puce InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la puce, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage InGaN est ajustée pour émettre de la lumière bleue. Cette lumière bleue n'est pas émise directement. Au lieu de cela, elle frappe un revêtement de phosphore (typiquement YAG:Ce - Grenat d'Aluminium et d'Yttrium dopé au Cérium) remplissant la coupelle réflectrice du boîtier. Le phosphore absorbe les photons bleus à haute énergie et ré-émet des photons à plus basse énergie sur un large spectre dans la gamme jaune-vert. Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière jaune convertie est perçu par l'œil humain comme de la lumière blanche. Cette méthode est appelée technologie de LED blanche à conversion de phosphore.

13. Tendances et contexte technologiques

Le 334-15/T1C3-7TVA représente une technologie LED mature et à haute fiabilité. Le boîtier radial à broches, bien que moins courant dans l'électronique grand public de pointe, reste vital dans l'éclairage automobile, industriel et spécialisé où le montage traversant est préféré pour sa robustesse mécanique ou sa compatibilité avec des conceptions héritées. La tendance de l'industrie va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré et des températures de jonction maximales plus élevées. Les boîtiers CMS (Composant Monté en Surface) comme 5050, 3535 ou 2835 dominent désormais les applications à grand volume en raison de leur adéquation à l'assemblage automatisé. Cependant, les paramètres de performance spécifiques, la rigueur du classement et l'accent sur la fiabilité de cette LED de type lampe assurent sa pertinence continue dans des marchés de niche qui privilégient ces attributs plutôt que le facteur de forme le plus petit possible.