Fiche technique de la LED blanche 5050 série T5C - Dimensions 5,0x5,0x1,9mm - Tension 6,4V - Puissance 5,12W - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La série T5C représente une LED blanche haute performance, à vue de dessus, conçue pour des applications d'éclairage général exigeantes. Ce boîtier 5050 (5,0 mm x 5,0 mm) utilise une conception thermiquement améliorée pour gérer efficacement la chaleur, permettant un fonctionnement stable à des courants de commande élevés. Ses principaux avantages incluent un flux lumineux élevé, un angle de vision large et une compatibilité avec les procédés de soudage par refusion sans plomb, la rendant adaptée aux lignes d'assemblage automatisées modernes. Le produit est conforme à la directive RoHS, s'alignant sur les normes environnementales mondiales. Les marchés cibles englobent l'éclairage architectural et décoratif, les solutions de rénovation pour luminaires existants, l'éclairage général et le rétroéclairage pour enseignes intérieures et extérieures.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électro-optiques

Les performances clés sont mesurées à une température de jonction (Tj) de 25°C et un courant direct (IF) de 800 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 645 lumens, avec un minimum de 600 lumens. Pour les CCT de 3000K à 6500K (toutes à Ra80), le flux typique est compris entre 680 et 710 lumens, avec des minima allant de 600 à 650 lumens. Les tolérances sont de ±7% pour le flux lumineux et de ±2 pour l'IRC.

2.2 Paramètres électriques et thermiques

Les Valeurs Maximales Absolues définissent les limites opérationnelles. Le courant direct continu maximal (IF) est de 960 mA, avec un courant pulsé (IFP) de 1440 mA dans des conditions spécifiques (largeur d'impulsion ≤100 μs, rapport cyclique ≤1/10). La dissipation de puissance maximale (PD) est de 6720 mW. Le dispositif peut fonctionner dans des températures ambiantes de -40°C à +105°C et supporter des températures de jonction jusqu'à 120°C.

Dans des conditions de fonctionnement typiques (IF=800 mA, Tj=25°C), la tension directe (VF) est typiquement de 6,4 V, avec une plage de 6,0 V à 7,0 V (tolérance ±0,2 V). L'angle de vision (2θ1/2) est large de 120 degrés. Un paramètre critique est la résistance thermique de la jonction au point de soudure (Rth j-sp), qui est typiquement de 2,5°C/W. Cette faible valeur témoigne de la capacité efficace du boîtier à transférer la chaleur vers le PCB de montage.

3. Explication du système de classement

3.1 Numérotation des pièces

Le numéro de pièce suit un code structuré : T □□ □□ □ □ □ □ – □ □□ □□ □. Les positions clés indiquent : le Type (ex. : 5C pour 5050), la CCT (ex. : 27 pour 2700K), l'IRC (ex. : 8 pour Ra80), le nombre de puces en série et en parallèle, le code composant, et le code couleur définissant la norme de chromaticité (ex. : R pour ANSI 85°C).

3.2 Classement du flux lumineux

Les LED sont triées en classes de flux désignées par des codes à deux lettres (ex. : GN, GP, GQ, GR). Par exemple, une LED 4000K avec Ra82 peut être classée en GP (650-700 lm), GQ (700-750 lm) ou GR (750-800 lm). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants en fonction d'exigences précises de luminosité pour assurer l'uniformité dans leur application.

3.3 Classement de la tension directe

La tension est également classée pour garantir une cohérence électrique. Des codes comme B4, C4, D4, E4 et F4 représentent des plages de tension de 6,0-6,2 V jusqu'à 6,8-7,0 V, par pas de 0,2 V. L'appariement des classes de tension peut être important pour piloter plusieurs LED en série afin d'assurer une distribution de courant uniforme.

3.4 Classement de la chromaticité

La cohérence des couleurs est strictement contrôlée à l'intérieur d'une ellipse de MacAdam à 5 étapes pour chaque CCT. La fiche technique fournit les coordonnées chromatiques centrales (x, y) à la fois à 25°C et 85°C de température de jonction, ainsi que les paramètres de l'ellipse (a, b, Φ). Cela garantit une variation de couleur visible minimale entre les LED d'une même classe, même sous différentes températures de fonctionnement. La norme suit le classement Energy Star pour les CCT de 2600K à 7000K.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Distribution spectrale

Bien que le graphique exact de la distribution spectrale de puissance (SPD) ne soit pas détaillé dans le texte fourni, il s'agit d'une caractéristique standard montrant l'intensité relative en fonction des longueurs d'onde pour une LED blanche. Typiquement, une LED blanche utilisant une puce bleue avec conversion par phosphore montre un pic bleu dominant et une bande d'émission de phosphore jaune plus large. La forme exacte détermine la CCT et l'IRC.

4.2 Distribution de l'angle de vision

Le diagramme polaire fourni (Fig. 2) illustre l'intensité lumineuse en fonction de l'angle par rapport à l'axe central. Avec un angle de vision déclaré de 120 degrés, la courbe montrera un motif quasi-Lambertien ou en aile de chauve-souris, indiquant comment la lumière est distribuée spatialement. Ceci est crucial pour concevoir des optiques pour des faisceaux lumineux spécifiques.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions et polarité

Le boîtier est au format 5050 avec des dimensions d'empreinte de 5,00 mm x 5,18 mm et une hauteur d'environ 1,90 mm. Le motif des pastilles de soudure est clairement défini, avec des pastilles d'anode et de cathode séparées. Une marque de polarité (probablement un coin coupé ou un marquage sur le boîtier) identifie la cathode. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,1 mm.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

La LED est adaptée au soudage par refusion sans plomb. Le profil recommandé comprend : un préchauffage de 150°C à 200°C sur 60-120 secondes, une montée en température jusqu'au pic à un taux maximum de 3°C/sec, un temps au-dessus du liquidus (217°C) de 60-150 secondes, une température maximale du corps du boîtier (Tp) ne dépassant pas 260°C, et un temps à moins de 5°C de Tp inférieur à 30 secondes. Le temps total de 25°C à la température de pic ne doit pas dépasser 8 minutes. Le respect de ce profil est essentiel pour éviter les dommages thermiques à la puce LED, au phosphore et au boîtier.

7. Informations sur l'emballage et la commande

Les LED sont fournies en bande et bobine pour placement automatique. Chaque bobine peut contenir un maximum de 2000 pièces. Les dimensions de la bande assurent la compatibilité avec les équipements standard de pick-and-place. La tolérance cumulative sur 10 pas est de ±0,2 mm. L'emballage de la bobine comprend des étiquettes avec le numéro de pièce (P/N) et la date de fabrication.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

This high-power LED is ideal for: Architectural Lighting: Facade washing, cove lighting, and accent lighting where high output and good color rendering are needed. Retrofit Lamps: Direct replacement for traditional light sources in downlights, track lights, and panel lights. General Lighting: High-bay lighting, industrial lighting, and commercial fixtures. Signage Backlighting: Illuminating channel letters, light boxes, and informational displays, both indoors and outdoors.

8.2 Considérations de conception

Thermal Management: The key to longevity and maintaining light output. Use an MCPCB (Metal Core Printed Circuit Board) with adequate thermal vias and consider the overall heat sink design to keep the junction temperature well below the 120°C maximum. The low Rth j-sp of 2.5°C/W helps, but system-level design is paramount. Drive Current: While rated for up to 960mA, operating at 800mA or lower will improve efficacy and lifespan. Use a constant current driver suitable for the LED's forward voltage. Optics: The 120-degree viewing angle provides a wide beam. Secondary optics (lenses, reflectors) can be used to collimate or shape the light as required by the application.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED de puissance moyenne standard (ex. : 2835, 3030), ce boîtier 5050 offre un flux lumineux ponctuel significativement plus élevé, réduisant le nombre de composants nécessaires pour un flux lumineux donné. Sa conception thermiquement améliorée lui permet de supporter des courants de commande plus élevés que les anciens boîtiers 5050. Le classement complet (flux, tension, chromaticité) offre une cohérence de couleur et de luminosité supérieure, essentielle pour les applications d'éclairage professionnel, ce qui le distingue des LED de qualité standard avec des tolérances plus larges.

10. Questions Fréquemment Posées (FAQ)

Q: What is the typical power consumption of this LED?
A: At the typical operating point of 800mA and 6.4V, the power is approximately 5.12 Watts (P = I*V).

Q: How does temperature affect performance?
A: As junction temperature increases, luminous flux typically decreases, and the forward voltage drops slightly. The chromaticity coordinates also shift, as noted in the binning table. Proper heat sinking mitigates these effects.

Q: Can I drive this LED with a constant voltage source?
A: It is strongly discouraged. LEDs are current-driven devices. A constant voltage source with a simple series resistor is inefficient and offers poor current regulation over temperature and component variations. Always use a dedicated constant current LED driver.

Q: What is the meaning of the "5-step MacAdam ellipse"?
A: It defines an area on the chromaticity diagram. LEDs whose color points fall within the same 5-step ellipse are considered to have no perceptible color difference to the average human eye under standard viewing conditions. Smaller step numbers (e.g., 3-step, 2-step) indicate even tighter color matching.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scenario: Designing a High-Quality 4000K LED Panel Light.
A designer aims for a panel light with 3000 lumens output and uniform color. Using the 5050 LED binned in GR (750-800 lm min) at 4000K and Ra82, they would need approximately 4 LEDs (3000 lm / 750 lm per LED = 4). They would select all LEDs from the same flux bin (GR) and voltage bin (e.g., C4 for 6.2-6.4V) to ensure consistent brightness and electrical behavior. The LEDs would be mounted on a large, thermally conductive MCPCB acting as a heat spreader, which is then attached to the metal frame of the panel light. A constant current driver capable of delivering 800mA to the series string of 4 LEDs (total forward voltage ~25.6V) would be selected. Secondary diffusers would be used to blend the light from the four discrete sources into a uniform panel.

12. Principe de fonctionnement

Il s'agit d'une LED blanche à conversion par phosphore. Le cœur est une puce semi-conductrice (typiquement du nitrure de gallium et d'indium) qui émet de la lumière bleue lorsqu'un courant électrique la traverse. Cette lumière bleue frappe une couche de matériau phosphorescent (ex. : grenat d'aluminium et d'yttrium dopé au cérium - YAG:Ce) déposée sur ou près de la puce. Le phosphore absorbe une partie de la lumière bleue et la ré-émet sous forme d'un large spectre de lumière jaune. Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière jaune convertie apparaît blanc à l'œil humain. Le rapport exact entre le bleu et le jaune, ainsi que la composition spécifique du phosphore, déterminent la Température de Couleur Corrélée (CCT) de la lumière blanche émise.

13. Tendances technologiques

La tendance générale de la technologie LED va vers une plus grande efficacité (plus de lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré (IRC plus élevé et meilleures valeurs R9 pour la saturation du rouge) et une fiabilité accrue à des températures de fonctionnement plus élevées. On observe également une évolution vers des boîtiers plus compacts pouvant délivrer le même flux ou un flux supérieur, comme le montre l'évolution du 5050 vers le 3535 et des empreintes encore plus petites pour les applications haute puissance. De plus, les LED blanches réglables, qui peuvent varier la CCT, deviennent plus courantes pour les applications d'éclairage centrées sur l'humain. La quête de durabilité continue de pousser vers une efficacité plus élevée et des durées de vie plus longues, réduisant le coût total de possession et l'impact environnemental.