Fiche technique de composant LED - Révision 2 - Cycle de vie : Permanent - Date de publication : 2014-12-01 - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes et les directives d'application pour un composant LED (Diode Électroluminescente) spécifique. Les informations principales indiquent qu'il s'agit d'un produit stable et mature. La phase de cycle de vie est documentée comme étant la \"Révision 2\", signifiant qu'il s'agit de la deuxième révision officielle de sa fiche technique, impliquant des itérations et des améliorations antérieures basées sur l'expérience de fabrication ou des mises à jour mineures de conception. De manière cruciale, la \"Période d'expiration\" est indiquée comme étant \"Permanente\", ce qui signifie que cette révision des spécifications est considérée comme valide de manière permanente et ne sera pas remplacée par une date d'expiration, un marqueur courant pour les pièces obsolètes. La date de publication officielle de cette révision est le 2014-12-01. Cette combinaison d'un numéro de révision et d'un statut \"permanent\" suggère un composant ayant atteint un état de spécification final et standardisé, adapté aux projets de conception à long terme nécessitant des paramètres de pièce stables.

La LED est conçue pour des applications d'éclairage général ou d'indicateur, offrant fiabilité et performance constante. Son avantage principal réside dans son ensemble de spécifications finalisé et permanent, fournissant aux ingénieurs concepteurs une certitude quant à sa disponibilité à long terme et à ses caractéristiques techniques. Le marché cible comprend l'électronique grand public, l'éclairage intérieur automobile, la signalétique et les modules d'éclairage à usage général où un composant éprouvé et stable est préféré à des alternatives plus récentes et potentiellement non testées.

2. Interprétation objective approfondie des paramètres techniques

Bien que l'extrait fourni se concentre sur les métadonnées du document, une fiche technique LED complète contiendrait des paramètres techniques détaillés. Les sections suivantes décrivent les données critiques typiquement trouvées et leur signification.

2.1 Caractéristiques photométriques et de couleur

Les propriétés photométriques définissent la sortie lumineuse et la qualité. Les paramètres clés incluent :

• Flux lumineux (Φ_v) :Mesuré en lumens (lm), il indique la puissance lumineuse totale perçue émise. Une valeur typique pour une LED de puissance moyenne pourrait varier de 20 lm à 120 lm selon la technologie de puce et les conditions de pilotage.
• Efficacité lumineuse :Exprimée en lumens par watt (lm/W), c'est une mesure de l'efficacité énergétique, calculée comme le flux lumineux divisé par la puissance électrique d'entrée. Des valeurs plus élevées indiquent une conversion plus efficace de l'électricité en lumière visible.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) ou Température de couleur corrélée (TCC) :Pour les LED colorées (ex. : rouge, bleu, vert), la longueur d'onde dominante spécifie la couleur de pic. Pour les LED blanches, la TCC, mesurée en Kelvin (K), définit la teinte du blanc (ex. : 2700K pour blanc chaud, 6500K pour blanc froid).
• Indice de rendu des couleurs (IRC ou R_a) :Pour les LED blanches, l'IRC indique avec quelle précision la source lumineuse révèle les vraies couleurs des objets par rapport à une lumière de référence naturelle. Un IRC supérieur à 80 est considéré comme bon pour l'éclairage général.
• Angle de vision :L'étendue angulaire sur laquelle l'intensité lumineuse est au moins la moitié de sa valeur maximale (souvent notée 2θ_1/2). Les angles courants sont de 120° ou 140° pour une dispersion large.

2.2 Paramètres électriques

Ces paramètres sont cruciaux pour la conception du circuit et la sélection du pilote.

• Tension directe (V_f) :La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne à un courant direct spécifié. Elle varie avec le matériau de la puce (ex. : ~2,0V pour le rouge, ~3,2V pour le bleu/blanc) et augmente légèrement avec la température.
• Courant direct (I_f) :Le courant de fonctionnement recommandé, typiquement entre 20mA et 150mA pour les boîtiers standard. Dépasser le courant nominal maximal réduit considérablement la durée de vie.
• Tension inverse (V_r) :La tension maximale que la LED peut supporter lorsqu'elle est connectée en polarisation inverse sans dommage. C'est généralement une valeur faible (ex. : 5V).
• Dissipation de puissance (P_d) :La puissance maximale admissible que le boîtier peut dissiper sous forme de chaleur, calculée comme V_f* I_f dans des conditions typiques.

2.3 Caractéristiques thermiques

La performance et la longévité des LED sont fortement dépendantes de la température.

• Température de jonction (T_j) :La température au niveau de la jonction p-n de la puce semi-conductrice. La T_j maximale nominale (ex. : 125°C) est une limite critique ; un fonctionnement au-dessus de cette température provoque une dégradation rapide.
• Résistance thermique (R_θJA ou R_θJC) :Mesurée en °C/W, elle indique l'efficacité avec laquelle la chaleur se propage de la jonction vers l'air ambiant (JA) ou vers le boîtier/la carte (JC). Des valeurs plus basses signifient une meilleure dissipation thermique.
• Plage de température de stockage :La plage de température admissible pour la LED lorsqu'elle n'est pas alimentée.

3. Explication du système de classement (Binning)

Les variations de fabrication entraînent de légères différences entre les LED individuelles. Le classement regroupe les pièces avec des caractéristiques similaires pour assurer la cohérence en production de masse.

3.1 Classement par longueur d'onde/température de couleur

Les LED sont triées en classes (bins) en fonction de leur longueur d'onde dominante (pour les couleurs) ou de leur TCC (pour le blanc). Un schéma de classement typique peut avoir un pas de longueur d'onde de 2,5 nm ou 5 nm. Pour les LED blanches, les classes peuvent être définies par des ellipses de MacAdam sur le diagramme de chromaticité CIE, avec un classement \"3 pas\" ou \"5 pas\" indiquant la cohérence des couleurs.

3.2 Classement par flux lumineux

Les LED sont catégorisées par leur sortie lumineuse à un courant de test standard (ex. : 65 mA). Les classes sont définies comme une plage de pourcentage ou une valeur de flux minimale (ex. : Classe A : 20-23 lm, Classe B : 23-26 lm). Cela permet aux concepteurs de sélectionner le niveau de luminosité requis.

3.3 Classement par tension directe

Pour simplifier la conception du pilote et assurer une luminosité uniforme dans les réseaux, les LED sont classées par leur tension directe à un courant spécifique. Les classes courantes pourraient être V_f@ 65mA : 2,8V-3,0V, 3,0V-3,2V, etc.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu plus approfondi du comportement de la LED dans des conditions variables.

4.1 Courbe caractéristique Courant-Tension (I-V)

Cette courbe montre la relation entre le courant direct et la tension directe. Elle est non linéaire, avec une augmentation brutale du courant une fois la tension de seuil dépassée. La courbe se décale avec la température ; une température plus élevée conduit à une V_f plus basse pour le même I_f.

.

4.2 Caractéristiques thermiques_jLes graphiques clés incluent Flux lumineux vs. Température de jonction et Tension directe vs. Température de jonction. Le flux lumineux diminue généralement lorsque T

augmente. Comprendre cette dérive est essentiel pour la gestion thermique afin de maintenir la sortie lumineuse cible.

4.3 Distribution spectrale de puissance (DSP)

Pour les LED blanches, le graphique DSP montre l'intensité relative sur tout le spectre visible. Il révèle les pics de la LED bleue de pompage et l'émission large du phosphore, aidant à évaluer la qualité des couleurs et l'IRC.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La construction physique assure un montage fiable et une connexion électrique.

5.1 Dessin de contour dimensionnel

Un diagramme détaillé montre les dimensions exactes du boîtier de la LED, y compris la longueur, la largeur, la hauteur et la forme de la lentille, avec les tolérances critiques indiquées.

5.2 Agencement des pastilles et conception des plots de soudure

L'empreinte recommandée pour la disposition du PCB (Carte de Circuit Imprimé) est fournie, y compris la taille, la forme et l'espacement des pastilles. Ceci est crucial pour obtenir une soudure fiable et une dissipation thermique adéquate.

5.3 Identification de la polarité

La méthode pour identifier les bornes anode (+) et cathode (-) est indiquée, généralement via un marquage sur le boîtier (ex. : une encoche, un point vert ou un coin coupé) ou une conception de pastille asymétrique.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de température recommandé pour le soudage par refusion est fourni, incluant les phases de préchauffage, de maintien, de refusion (température de pic) et les vitesses de refroidissement. La température maximale et le temps au-dessus du liquidus sont spécifiés pour éviter les dommages thermiques au boîtier de la LED ou à la lentille en silicone.

6.2 Précautions et manipulation

Les instructions incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur la lentille, de prévenir la contamination, d'utiliser des précautions contre les décharges électrostatiques (ESD) et de ne pas appliquer de soudure directement sur le corps de la LED.

6.3 Conditions de stockage

60% d'humidité relative) et la durée de conservation sont spécifiés pour maintenir la soudabilité et prévenir l'absorption d'humidité, qui peut provoquer l'effet \"pop-corn\" pendant la refusion.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications d'emballage

Détails sur l'emballage en bobine : largeur de la bande, dimensions des alvéoles, diamètre de la bobine et quantité par bobine (ex. : 2000 pièces/bobine de 13 pouces).

7.2 Informations sur l'étiquette

Explication des informations imprimées sur l'étiquette de la bobine, incluant le numéro de pièce, la quantité, le code date, le numéro de lot et les codes de classe.

7.3 Nomenclature du numéro de modèle

Une décomposition du code du numéro de pièce, expliquant comment chaque segment désigne des caractéristiques comme la couleur, la classe de flux, la classe de tension, le type de boîtier et les fonctionnalités spéciales.

8. Recommandations d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Schémas pour les circuits de pilotage de base : les circuits pilotes à courant constant (utilisant des CI dédiés ou des transistors) sont mis en avant, car les LED nécessitent une régulation de courant, et non de tension, pour un fonctionnement stable. Des circuits simples limités par une résistance pour les applications à faible courant peuvent également être présentés.

• 8.2 Considérations de conceptionGestion thermique :_jL'importance de la surface de cuivre du PCB (plot thermique), des vias thermiques et éventuellement des dissipateurs thermiques pour maintenir T
• dans les limites.Conception optique :
• Considérations pour les optiques secondaires (lentilles, diffuseurs) pour obtenir les profils de faisceau souhaités.Agencement électrique :
• Maintenir les pistes de pilotage courtes pour minimiser la chute de tension et le bruit.Gradation :

Compatibilité avec la gradation par MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion) et plages de fréquences recommandées.

9. Comparaison techniqueBien que les noms spécifiques des concurrents soient omis, le cycle de vie \"Permanent\" et le statut de Révision 2 de cette LED impliquent des différenciateurs clés :Stabilité à long terme :Contrairement aux pièces avec obsolescence programmée, les spécifications de ce composant sont fixes, réduisant les besoins de requalification pour les produits à longue durée de vie.Maturité :Une deuxième révision suggère que tout problème de production initial a été résolu, conduisant à une fiabilité accrue.Prévisibilité de l'approvisionnement :

Le statut permanent de la fiche technique soutient un approvisionnement stable à long terme. Les compromis potentiels pourraient inclure des métriques d'efficacité ou de couleur légèrement moins avancées par rapport aux LED de dernière génération, mais elle offre une performance et une fiabilité éprouvées.

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

Q1 : Que signifie \"Phase de cycle de vie : Révision 2\" pour ma conception ?

R1 : Cela indique que les spécifications du composant ont été mises à jour une fois depuis une publication initiale. Cette révision est considérée comme mature et stable. Pour les nouvelles conceptions, c'est un choix sûr. Pour les conceptions existantes utilisant la Révision 1, vérifiez les notes de changement de révision (le cas échéant) pour toute mise à jour de paramètre susceptible d'affecter les performances.

Q2 : \"Période d'expiration : Permanente\" – Cela signifie-t-il que la LED sera disponible pour toujours ?

R2 : Pas nécessairement. Cela signifie que cette version spécifique de la fiche technique (Révision 2) est considérée comme valide de manière permanente et ne se verra pas attribuer de date d'expiration qui la marquerait comme obsolète. Cependant, le fabricant peut toujours arrêter la production de la pièce elle-même pour des raisons commerciales. Le statut \"permanent\" se réfère à la validité du document, pas à une garantie de production infinie.

Q3 : La date de publication est 2014. Ce produit est-il dépassé ?

R3 : Pas nécessairement. En électronique, une révision de fiche technique datant de 2014 pour un composant mature est courante. Cela signifie une pièce bien établie et fiable. Bien que l'efficacité de pointe puisse être inférieure à celle des meilleures LED de 2024, ses paramètres sont pleinement caractérisés, et elle est souvent choisie pour des applications sensibles au coût ou à long cycle de vie où la stabilité de conception est primordiale.

Q4 : Comment sélectionner le courant correct pour cette LED ?_fR4 : Reportez-vous toujours aux tableaux des Valeurs Maximales Absolues et des Caractéristiques Typiques. Fonctionnez à ou en dessous du courant direct recommandé (I_f). L'utilisation d'un pilote à courant constant est fortement recommandée pour assurer une luminosité et une longévité constantes, car V

peut varier avec la température et entre les unités.

11. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'une unité de rétroéclairage pour un écran de panneau de contrôle industriel._{L'écran nécessite un éclairage uniforme et fiable pendant plus de 10 ans dans un environnement avec des températures ambiantes allant jusqu'à 50°C. Une LED avec une fiche technique au cycle de vie \"Permanent\" est sélectionnée. Le concepteur utilise la température de jonction maximale (T}jmax_{) et la résistance thermique (R}θJA_j) pour calculer la surface de cuivre de PCB nécessaire afin de maintenir T

en dessous de 100°C au courant nominal. Les valeurs de flux lumineux stables et classées permettent un calcul précis du nombre de LED nécessaires pour atteindre la luminosité cible du panneau sans les suralimenter. Le statut mature de Révision 2 donne confiance dans le fait que le comportement de la pièce est bien compris, minimisant les risques dans un produit à longue durée de vie.

12. Introduction au principe

Une LED est une diode à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région de type n se recombinent avec les trous de la région de type p dans la couche active. Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par le gap énergétique du matériau semi-conducteur utilisé (ex. : Phosphure d'Arséniure de Gallium pour le rouge, Nitrure de Gallium-Indium pour le bleu). Les LED blanches sont généralement créées en recouvrant une puce LED bleue d'un phosphore jaune ; une partie de la lumière bleue est convertie en jaune, et le mélange de lumière bleue et jaune est perçu comme blanc. Différents mélanges de phosphores créent différentes teintes (TCC) de lumière blanche.

13. Tendances de développementL'industrie des LED continue d'évoluer. Les tendances objectives clés incluent :Augmentation de l'efficacité (lm/W) :Des améliorations continues de l'efficacité quantique interne et des techniques d'extraction de lumière poussent l'efficacité lumineuse plus haut.Amélioration de la qualité des couleurs :_aDéveloppement de phosphores et de conceptions de puces multicolores (ex. : RVB, pompe violette + multi-phosphore) pour atteindre un IRC plus élevé (R₉>90, R>50) et un rendu des couleurs plus cohérent.Miniaturisation et densité de puissance plus élevée :Développement de boîtiers plus petits (ex. : micro-LED) capables de gérer des densités de courant plus élevées, permettant de nouvelles formes d'affichage et d'éclairage.Éclairage intelligent et connecté :Intégration de l'électronique de contrôle et des protocoles de communication (Zigbee, Bluetooth) directement dans les modules LED.Éclairage centré sur l'humain :