Table des matières
- 1. Présentation du produit
- 2. Analyse des paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques électriques
- 2.2 Caractéristiques optiques
- 2.3 Caractéristiques thermiques
- 3. Système de tri par catégories
- 3.1 Lots de tension directe
- 3.2 Lots de flux lumineux
- 3.3 Lots de chromaticité
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Fig. 1-6)
- 4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative (Fig. 1-7)
- 4.3 Température en fonction de l'intensité relative (Fig. 1-8)
- 4.4 Diagramme de rayonnement (Fig. 1-10) et spectre (Fig. 1-11)
- 5. Informations mécaniques et sur l'emballage
- 5.1 Dimensions du boîtier
- 5.2 Polarité et motifs de soudure
- 6. Guide d'assemblage et de soudure
- 6.1 Profil de soudure par refusion
- 6.2 Soudure manuelle et réparation
- 6.3 Précautions de manipulation
- 7. Informations sur l'emballage et la commande
- 7.1 Spécifications d'emballage
- 7.2 Informations sur l'étiquette
- 8. Recommandations d'application
- 8.1 Applications typiques
- 8.2 Considérations de conception
- 9. Fiabilité et tests
- 9.1 Éléments des tests de fiabilité
- 9.2 Conditions de stockage
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Présentation du produit
La série RF-AL-C3535L2K1**-H2 est une LED blanche haute puissance conçue pour l'éclairage général et les applications d'éclairage spécialisées. Elle utilise une puce LED bleue combinée à un phosphore pour produire une lumière blanche avec un rendement élevé et un excellent indice de rendu des couleurs. Le boîtier mesure 3,45 mm x 3,45 mm x 2,65 mm, ce qui le rend adapté aux luminaires compacts et aux réseaux à haute densité. Les caractéristiques clés incluent un substrat en céramique pour une gestion thermique supérieure, un large angle de vue de 120° et la conformité RoHS. La LED supporte un courant de commande élevé jusqu'à 2000 mA (crête 3000 mA) et peut dissiper jusqu'à 6800 mW, permettant un flux lumineux élevé dans des environnements exigeants.
2. Analyse des paramètres techniques
2.1 Caractéristiques électriques
La tension directe (VF) à 350 mA se situe généralement entre 2,6 V et 3,4 V, avec une valeur standard d'environ 3,0 V. La LED peut être pilotée avec un courant direct continu jusqu'à 2000 mA, à condition qu'un dissipateur thermique adéquat soit maintenu. La tension inverse est limitée à 5 V, et le dispositif est classé pour une sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD) de 2000 V (HBM). La dissipation de puissance ne doit pas dépasser 6800 mW dans toutes les conditions de fonctionnement.
2.2 Caractéristiques optiques
Le flux lumineux varie en fonction du courant et du lot de température de couleur. À 350 mA, les plages de flux typiques sont de 140 à 190 lm pour différents lots de CCT. À 700 mA, le flux double approximativement (260–360 lm). Les options de température de couleur corrélée (CCT) incluent 2700 K, 3000 K, 3500 K, 4000 K, 4500 K, 5000 K, 5700 K et 6000 K. L'indice de rendu des couleurs (Ra) est d'au moins 80. L'angle de vue (2θ1/2) est de 120°, offrant une distribution lumineuse large et uniforme.
2.3 Caractéristiques thermiques
La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RthJ‑S) est généralement de 1,90 °C/W à 700 mA et à une température ambiante de 25°C. Cette faible résistance thermique assure un transfert de chaleur efficace vers le circuit imprimé (PCB). La température de jonction maximale est de 125°C. Une conception thermique appropriée est essentielle pour maintenir la fiabilité et éviter la dépréciation du flux lumineux.
3. Système de tri par catégories
3.1 Lots de tension directe
À 350 mA, la tension directe est triée en quatre lots : F0 (2,6–2,8 V), G0 (2,8–3,0 V), H0 (3,0–3,2 V) et I0 (3,2–3,4 V). Cela permet aux clients de sélectionner des LED avec des VF appariées pour les conceptions en parallèle ou en série.
3.2 Lots de flux lumineux
Le flux lumineux à 350 mA est classé en FC6 (140–150 lm), FC7 (150–160 lm), FC8 (160–170 lm), FC9 (170–180 lm) et FD1 (180–190 lm). Des lots de flux plus élevés sont disponibles pour la même CCT, permettant un tri serré pour une sortie lumineuse uniforme.
3.3 Lots de chromaticité
Pour chaque CCT nominale (par exemple, 2700K, 3000K, etc.), la LED est ensuite divisée en sous‑lots (par exemple, 27A, 27B, 27C, 27D) en fonction des coordonnées de chromaticité CIE 1931. Les tableaux fournis listent les limites exactes des coordonnées x/y. Cela garantit une apparence de couleur cohérente d'un lot de production à l'autre.
4. Analyse des courbes de performance
4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Fig. 1-6)
La courbe montre une relation quasi‑linéaire entre le courant direct (0–1600 mA) et la tension directe (2,6–3,3 V). À des courants plus élevés, la pente augmente légèrement en raison de l'échauffement résistif et de la résistance série.
4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative (Fig. 1-7)
L'intensité lumineuse relative augmente avec le courant, mais de manière non linéaire. À 350 mA, l'intensité relative est d'environ 1,0, et à 1400 mA, elle atteint environ 3,5. L'efficacité diminue à des courants élevés en raison des effets thermiques et de recombinaison non radiative.
4.3 Température en fonction de l'intensité relative (Fig. 1-8)
Lorsque la température du point de soudure (Ts) passe de 25°C à 125°C, l'intensité relative chute d'environ 30%. Cette déclassification thermique doit être prise en compte dans la conception du système pour maintenir le flux lumineux cible.
4.4 Diagramme de rayonnement (Fig. 1-10) et spectre (Fig. 1-11)
Le diagramme de rayonnement est lambertien avec un angle de demi‑puissance de 120° (FWHM). La distribution spectrale montre un pic bleu autour de 450 nm et une large émission de phosphore de 500 à 700 nm, typique des LED blanches avec Ra >80.
5. Informations mécaniques et sur l'emballage
5.1 Dimensions du boîtier
La LED est logée dans un boîtier en céramique de 3,45 mm x 3,45 mm avec une hauteur totale de 2,65 mm. La vue de dessous montre deux plots électriques (anode et cathode) avec un marquage de polarité. La vue de dessus est une lentille en silicone transparent. Les motifs de soudure fournissent les plages de PCB recommandées pour une dissipation thermique optimale et une stabilité mécanique.
5.2 Polarité et motifs de soudure
La polarité est indiquée sur le boîtier et doit être respectée lors de l'assemblage. Le motif de soudure recommandé assure une conduction thermique correcte et évite les courts-circuits. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance de ±0,2 mm sauf indication contraire.
6. Guide d'assemblage et de soudure
6.1 Profil de soudure par refusion
Le profil de refusion recommandé comporte une zone de préchauffage de 150–200°C pendant 60 à 120 secondes, une vitesse de montée en température ≤3°C/s, un temps au-dessus de 217°C (TL) jusqu'à 60 secondes, et une température de crête de 260°C pendant ≤10 secondes. La vitesse de refroidissement ne doit pas dépasser 6°C/s. Seuls deux cycles de refusion sont autorisés.
6.2 Soudure manuelle et réparation
Si une soudure manuelle est nécessaire, la température du fer doit être inférieure à 300°C et le temps de soudure inférieur à 3 secondes, effectué une seule fois. La réparation doit être évitée ; si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et vérifiez l'absence de dommages sur la LED.
6.3 Précautions de manipulation
La lentille en silicone est molle ; évitez toute pression mécanique sur la surface supérieure. Utilisez une pince sur les surfaces latérales. Ne montez pas les LED sur des PCB voilés. Après soudure, ne voilez pas et n'appliquez pas de vibrations jusqu'à refroidissement à température ambiante. La teneur en soufre des matériaux environnants doit être inférieure à 100 ppm ; les limites de brome et de chlore sont spécifiées pour éviter la corrosion et la décoloration.
7. Informations sur l'emballage et la commande
7.1 Spécifications d'emballage
Les LED sont livrées sur bande et bobine : 1000 pièces par bobine. La bande porteuse a des dimensions de 4,0 mm de pas, 12,0 mm de largeur, avec 100 poches vides à l'avant et à l'arrière. Dimensions de la bobine : 178 mm de diamètre, 14,0 mm de trou de moyeu. Un sachet barrière contre l'humidité et les détails de l'étiquette sont fournis.
7.2 Informations sur l'étiquette
Chaque étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot pour le flux lumineux (Φ), le lot de chromaticité (XY), le lot de tension directe (VF), la quantité et le code de date. Cela garantit la traçabilité.
8. Recommandations d'application
8.1 Applications typiques
La LED convient pour les feux de signalisation, les downlights, les éclairages muraux, les projecteurs, les lampadaires, l'éclairage des plantes, l'éclairage paysager, les lumières pour la photographie de scène, ainsi que l'éclairage intérieur commercial et résidentiel (hôtels, marchés, bureaux, ménages).
8.2 Considérations de conception
La gestion thermique est cruciale. Utilisez un PCB avec des vias thermiques adéquats et un PCB à noyau métallique (MCPCB) pour les conceptions à courant élevé. Incluez toujours des résistances de limitation de courant ou des drivers à courant constant. Évitez la tension inverse. Tenez compte des courbes de déclassification pour garantir que la température de jonction reste inférieure à 125°C. Pour les chaînes en parallèle, utilisez des lots de VF appariés pour éviter le déséquilibre de courant.
9. Fiabilité et tests
9.1 Éléments des tests de fiabilité
La LED a passé les tests de soudure par refusion (260°C, 2 fois), de choc thermique (-40°C à 100°C, 1000 cycles), de stockage à haute température (100°C, 1000 h), de stockage à basse température (-40°C, 1000 h), de test de durée de vie (350 mA à 25°C, 1000 h) et de test de durée de vie en haute température et haute humidité (60°C/90% HR, 350 mA, 1000 h). Critères d'acceptation : maintien du flux lumineux ≥80%, pas de circuit ouvert/court-circuit ni de scintillement.
9.2 Conditions de stockage
Avant d'ouvrir le sachet scellé : stockage à ≤30°C, ≤75% HR, dans les 6 mois. Après ouverture : ≤30°C, ≤60% HR, dans les 168 heures. Si dépassé, cuire à 60°C ±5°C,<5% HR pendant ≥24 heures. Des précautions contre les décharges électrostatiques (ESD) doivent être observées lors de toute manipulation.
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. |