Fiche technique LED blanche 7070 - Format 7,0x7,0x2,8mm - Tension 37,3V - Puissance 7,46W - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications de la série T7C de LED blanches haute puissance au format 7070. Ce produit est conçu pour les applications nécessitant un flux lumineux élevé et des performances thermiques robustes. Son empreinte compacte de 7,0 mm x 7,0 mm intègre un boîtier à dissipation thermique améliorée, le rendant adapté aux solutions d'éclairage exigeantes.

Core Advantages: The key strengths of this LED series include its high current capability (up to 240mA continuous), high luminous flux output (typical values ranging from 900lm to over 1300lm depending on bin), and a wide 120-degree viewing angle. The package is designed for efficient heat dissipation, supporting reliable operation. It is compliant with Pb-free reflow soldering processes and adheres to RoHS standards.

Target Markets: Primary applications include architectural and decorative lighting, retrofit lighting solutions, general illumination, and backlighting for indoor and outdoor signage. Its performance characteristics make it ideal for both professional and commercial lighting projects where brightness and longevity are critical.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électro-optiques

Toutes les mesures sont spécifiées à une température de jonction (Tj) de 25 °C et un courant direct (IF) de 200 mA. Le flux lumineux varie avec la température de couleur corrélée (CCT). Pour une LED 2700K avec un indice de rendu des couleurs (IRC ou Ra) de 80, le flux lumineux typique est de 900 lumens (lm) avec un minimum de 800 lm. Pour les CCT de 3000K et plus (4000K, 5000K, 5700K, 6500K), le flux lumineux typique est de 985 lm avec un minimum de 900 lm, tous à Ra80. Les tolérances de mesure du flux lumineux sont de ±7 %, et celles de l'IRC de ±2.

2.2 Paramètres électriques et thermiques

Absolute Maximum Ratings: The device must not be operated beyond these limits. The maximum continuous forward current (IF) is 240 mA. The maximum pulse forward current (IFP) is 360 mA under specific conditions (pulse width ≤ 100µs, duty cycle ≤ 1/10). The maximum power dissipation (PD) is 9600 mW. The maximum reverse voltage (VR) is 5 V. The operating temperature range (Topr) is -40°C to +105°C. The maximum junction temperature (Tj) is 120°C.

Electrical/Optical Characteristics at Tj=25°C: The typical forward voltage (VF) at IF=200mA is 37.3V, with a range from 36V (min) to 40V (max), and a measurement tolerance of ±3%. The typical viewing angle (2θ1/2) is 120 degrees. The typical thermal resistance from the junction to the solder point (Rth j-sp) is 2.5 °C/W. The Electrostatic Discharge (ESD) withstand voltage is 1000V (Human Body Model).

3. Explication du système de tri

3.1 Système de numérotation des pièces

Le numéro de pièce suit la structure : T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. Les codes clés incluent : X1 (Code type, '7C' pour le boîtier 7070), X2 (Code CCT, ex. '27' pour 2700K), X3 (Code rendu des couleurs, '8' pour Ra80), X4 (Nombre de puces en série), X5 (Nombre de puces en parallèle), X6 (Code composant), et X7 (Code couleur, ex. 'R' pour 85°C ANSI).

3.2 Tri par flux lumineux

Les LED sont triées en catégories selon leur flux lumineux à IF=200mA et Tj=25°C. Chaque CCT a des codes de catégorie spécifiques avec des plages de flux minimum et maximum définies. Par exemple, une LED 4000K, Ra82 peut être triée en GW (900-950 lm), GX (950-1000 lm), 3A (1000-1100 lm), 3B (1100-1200 lm) ou 3C (1200-1300 lm). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec une luminosité cohérente pour leur application.

3.3 Tri par tension directe

Les LED sont également triées par tension directe (VF) à IF=200mA. Les deux catégories principales sont 6L (36V à 38V) et 6M (38V à 40V), avec une tolérance de mesure de ±3 %. La sélection de LED de la même catégorie de tension peut aider à assurer une distribution uniforme du courant dans les circuits parallèles.

3.4 Tri par chromaticité

La cohérence des couleurs est définie à l'aide d'un système d'ellipse MacAdam à 5 étapes sur le diagramme de chromaticité CIE. La fiche technique fournit les coordonnées centrales (x, y) à 25°C et 85°C, ainsi que les paramètres d'ellipse (a, b, Φ) pour chaque code CCT (ex. 27R5 pour 2700K). Cela garantit que les LED sont visuellement assorties. Les normes de tri Energy Star sont appliquées à tous les produits de 2600K à 7000K. La tolérance pour les coordonnées de chromaticité est de ±0,005.

4. Analyse des courbes de performance

The datasheet includes several key graphs for design analysis. Figure 1 shows the Color Spectrum at Tj=25°C, illustrating the spectral power distribution. Figure 2 depicts the Viewing Angle Distribution, confirming the Lambertian-like emission pattern. Figure 3 plots Relative Intensity versus Forward Current, showing how light output increases with current. Figure 4 shows the relationship between Forward Current and Forward Voltage (IV Curve). Figure 5 is critical for thermal design, showing how Relative Luminous Flux decreases as Ambient Temperature rises at a fixed current of 200mA. Figure 6 shows how Relative Forward Voltage changes with Ambient Temperature.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED est fournie dans un boîtier CMS (Surface-Mount Device) 7070. Les dimensions du boîtier sont de 7,00 mm en longueur et largeur, pour une hauteur de 2,80 mm. Le dessin de cotes détaillé montre la disposition des pastilles de soudure, avec les bornes anode et cathode clairement marquées pour la polarité. Un motif de pastilles recommandé (empreinte) pour la conception de PCB est fourni, avec des dimensions incluant une zone de pastilles de 7,50 mm x 7,50 mm et un espacement spécifique. Le dessin indique également l'emplacement des connexions des puces en série et en parallèle dans le boîtier. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,1 mm.

6. Guide de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par reflow

Cette LED convient au soudage par reflow sans plomb. Un profil de température détaillé est fourni : Préchauffage de 150°C à 200°C sur 60-120 secondes. La vitesse de montée maximale jusqu'au pic de température est de 3°C/seconde. Le temps au-dessus du liquidus (TL=217°C) doit être de 60-150 secondes. La température maximale du corps du boîtier (Tp) ne doit pas dépasser 260°C. Le temps à moins de 5°C de ce pic de température doit être d'un maximum de 30 secondes. La vitesse de descente maximale est de 6°C/seconde. Le temps total de 25°C au pic de température ne doit pas dépasser 8 minutes. Le respect de ce profil est crucial pour éviter les dommages thermiques à la LED.

7. Notes d'application et considérations de conception

7.1 Gestion thermique

Un dissipateur thermique efficace est primordial pour les performances et la longévité. La faible résistance thermique (2,5 °C/W) indique un bon transfert de chaleur depuis la jonction, mais cela ne fonctionne que si le PCB et le dissipateur peuvent évacuer efficacement la chaleur. La dissipation totale de puissance peut atteindre 7,46 W (200mA * 37,3V). Les concepteurs doivent s'assurer que la température de jonction en fonctionnement reste bien en dessous du maximum de 120°C, idéalement en dessous de 85°C pour une durée de vie optimale, comme le montre la courbe flux vs. température.

7.2 Alimentation électrique

Ces LED nécessitent un pilote à courant constant, et non une source de tension constante, en raison de la relation exponentielle I-V. La tension directe élevée (~37V) signifie que les pilotes LED basse tension standard ne conviennent pas ; des pilotes capables de délivrer un courant stable à des tensions plus élevées (ex. >40V) sont requis. Lors de la connexion de plusieurs LED, les connexions en série sont préférables pour garantir un courant identique, mais le pilote doit fournir la tension cumulée. Si une connexion parallèle est inévitable, un tri méticuleux de la tension directe est essentiel pour éviter l'effet de "current hogging".

7.3 Intégration optique

Le large angle de vision de 120 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage large et uniforme sans optique secondaire. Pour des faisceaux focalisés, des lentilles ou réflecteurs appropriés doivent être sélectionnés. La source petite et brillante peut nécessiter des diffuseurs pour éliminer l'éblouissement ou les points chauds dans certaines applications.

8. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

Q: What driver current should I use?
A: The device is characterized at 200mA, which is the recommended operating point for the specified flux and lifetime. It can be driven up to the absolute maximum of 240mA, but this will increase junction temperature and may reduce lifespan. Always refer to the derating curves.

Q: How do I interpret the luminous flux bins?
A: The bin code (e.g., GW, 3A) defines a guaranteed range of light output. For consistent brightness in an array, specify LEDs from the same flux bin and, if possible, the same voltage bin.

Q: Is a heatsink necessary?
A> Yes, absolutely. With a typical power of over 7W, a properly designed metal-core PCB (MCPCB) or other heatsinking method is required to maintain a safe junction temperature. The thermal resistance value is measured on an MCPCB, indicating this is the intended mounting method.

Q: Can I use wave soldering?
A: The datasheet only specifies reflow soldering parameters. Wave soldering is generally not recommended for such packages due to the extreme and uneven thermal stress it can impose.

9. Étude de cas de conception pratique

Prenons l'exemple de la conception d'un luminaire industriel (high-bay) nécessitant 10 000 lumens. En utilisant des LED 4000K de la catégorie 3C (1200-1300 lm typique), il faudrait environ 8-9 LED. Une configuration en série nécessiterait un pilote capable de délivrer ~300mA (légèrement au-dessus de 200mA pour la marge) et une tension de sortie supérieure à 9 * 40V = 360V. Une approche plus pratique pourrait être d'utiliser deux branches parallèles de 4-5 LED en série chacune, nécessitant un appariement minutieux des catégories de tension et un pilote avec deux canaux indépendants ou un circuit d'équilibrage de courant. La conception thermique doit dissiper près de 70W de chaleur totale, nécessitant un dissipateur en aluminium substantiel sur lequel les LED sont montées via un MCPCB thermiquement lié.

10. Principes techniques et tendances

10.1 Principe de fonctionnement

Les LED blanches de cette classe utilisent typiquement une puce semi-conductrice en nitrure de gallium-indium (InGaN) émettant du bleu. Une partie de la lumière bleue est convertie en longueurs d'onde plus longues (jaune, rouge) par un revêtement de phosphore à l'intérieur du boîtier. Le mélange de lumière bleue et de lumière convertie par le phosphore produit de la lumière blanche. La CCT et l'IRC sont déterminés par la composition précise et l'épaisseur de la couche de phosphore. La haute tension indique que plusieurs jonctions semi-conductrices sont connectées en série dans le boîtier unique.

10.2 Tendances de l'industrie

Le marché des LED haute puissance continue de se concentrer sur l'augmentation de l'efficacité lumineuse (lumens par watt), l'amélioration de la qualité et de la cohérence des couleurs (tri plus serré) et l'amélioration de la fiabilité à des températures de fonctionnement plus élevées. Il existe également une tendance vers des boîtiers standardisés (comme le 7070) qui simplifient la conception optique et thermique pour les fabricants de luminaires. De plus, l'intégration des pilotes et la capacité de contrôle intelligent deviennent des fonctionnalités de plus en plus importantes dans les systèmes d'éclairage professionnels.