Spécification LED RGBW RF-W2SA50TS-RXXW - 5,4x5,0x1,55 mm - Tension 2,0-3,25 V - Courant 20 mA - Document Technique Français

1. Aperçu du Produit

Le RF-W2SA50TS-RXXW est un boîtier LED RGBW multi-puces haute performance conçu pour le mélange de couleurs et l'éclairage blanc. Il intègre quatre puces LED indépendantes (Rouge, Vert, Bleu et Blanc) dans un seul boîtier compact PLCC-8 mesurant 5,4 mm x 5,0 mm x 1,55 mm. Ce composant est adapté à l'assemblage SMT automatisé et répond aux exigences RoHS. Le dispositif offre des angles de vue larges, une faible résistance thermique et un niveau de sensibilité à l'humidité 5a, ce qui le rend idéal pour des environnements d'éclairage exigeants tels que l'éclairage paysager, les accents architecturaux et la signalétique.

2. Interprétation Approfondie des Paramètres Techniques

2.1 Caractéristiques Électriques

Toutes les mesures sont effectuées à un courant d'essai de 20 mA et une température de soudure de 25 °C. Les plages de tension directe pour chaque couleur sont les suivantes :

• Rouge (R) :2,0 V à 2,3 V
• Vert (G) :2,95 V à 3,25 V
• Bleu (B) :2,85 V à 3,25 V
• Blanc (W) :2,75 V à 3,05 V

Le courant inverse est inférieur à 10 µA sous VR=5V. Le courant direct maximal absolu est de 25 mA par canal, avec un courant direct de crête de 80 mA (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). La dissipation de puissance est limitée à 293,75 mW totale. La tension de tenue ESD (HBM) est de 2000 V.

2.2 Caractéristiques Optiques

Plages d'intensité lumineuse et de flux à IF=20mA :

• Rouge :700 ~ 1000 mcd
• Vert :1800 ~ 2400 mcd
• Bleu :350 ~ 650 mcd
• Blanc (diverses CCT) :6,5 ~ 9,5 lm (pour les versions 2700K, 3000K, 4000K, 4100K, 6000K)

Plages de longueurs d'onde dominantes :

• Rouge :618 ~ 623 nm
• Vert :521 ~ 526 nm
• Bleu :467 ~ 472 nm

Les angles de vue (angle à mi-puissance) sont exceptionnellement larges : Rouge : 121°, Vert : 123°, Bleu : 120°, Blanc : 117°. L'indice de rendu des couleurs (Ra) pour les LED blanches est d'au moins 80.

2.3 Caractéristiques Thermiques

La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RthJ-S) pour chaque couleur : Rouge : 120 °C/W, Vert : 105 °C/W, Bleu : 85 °C/W, Blanc : 75 °C/W. La température de jonction ne doit pas dépasser 94 °C pour R/V/B et 93 °C pour le Blanc. Un dissipateur thermique approprié est essentiel pour maintenir les performances et la durée de vie.

3. Système de Tri

3.1 Tension Directe et Bacs d'Intensité Lumineuse

Les dispositifs sont triés en bacs pour la tension directe et l'intensité lumineuse. Par exemple, les bacs VF rouges vont de 2,0-2,3 V (code Rv), les VF verts de 2,95-3,25 V (Gv), les VF bleus de 2,85-3,25 V (Bv) et les VF blancs de 2,75-3,05 V (Cv). Les bacs d'intensité lumineuse sont définis pour chaque couleur : rouge (RI) 700-1000 mcd, vert (GI) 1800-2400 mcd, bleu (BI) 350-650 mcd et blanc (CI) 6,5-9,5 lm.

3.2 Bacs de Longueur d'Onde et de Chromaticité

Les bacs de longueur d'onde dominante sont spécifiés : Rouge : 618-623 nm (code RL), Vert : 521-526 nm (GL1), Bleu : 467-472 nm (BL). Les LED blanches sont triées par coordonnées chromatiques (x,y) selon le diagramme CIE 1931. La fiche technique fournit des codes de bac spécifiques pour 2700K, 3000K, 4000K, 4100K et 6000K (par exemple K1/K2 pour 3000K, M1/M2 pour 4000K, etc.).

4. Analyse des Courbes de Performance

4.1 Tension Directe vs Courant Direct (Courbes I-V)

Les courbes I-V typiques montrent un comportement exponentiel. À 20 mA, les tensions directes sont comme indiqué. Les puces bleues et blanches ont des tensions de seuil plus élevées que les vertes et rouges. Les courbes indiquent un fonctionnement stable sur toute la plage de courant.

4.2 Dépendance à la Température

L'intensité lumineuse relative diminue avec l'augmentation de la température de soudure. À 85 °C, l'intensité chute à environ 80 % (bleu), 70 % (vert/rouge) et 90 % (blanc) de la valeur à 25 °C. La tension directe diminue également linéairement avec la température à un taux d'environ -2 mV/°C. Le courant direct maximal est réduit à haute température pour maintenir les températures de jonction dans les limites.

4.3 Distribution Spectrale

Le pic rouge est à environ 620 nm, le vert à 523 nm, le bleu à 470 nm, et le blanc présente un large spectre avec un pic de pompe bleue près de 450 nm et une bande de conversion de phosphore couvrant 500-700 nm.

4.4 Diagramme de Rayonnement

Le diagramme de rayonnement montre une distribution de type lambertien avec des angles à mi-puissance supérieurs à 120°, assurant un éclairage uniforme sur une large zone.

5. Informations Mécaniques et sur le Conditionnement

5.1 Dimensions du Boîtier

Les dimensions de la LED sont de 5,40 mm x 5,00 mm (corps) avec une hauteur totale de 1,55 mm. Le boîtier présente une zone de lentille centrale et 8 broches (PLCC-8) disposées comme R+/R-, G+/G-, B+/B-, W+/W-. La polarité est marquée sur la vue de dessous. Des plots de soudure recommandés sont fournis avec des dimensions pour une connexion thermique et électrique optimale.

5.2 Bande Transporteuse et Bobine

Les pièces sont fournies sur bande et bobine (1000 pièces par bobine). Dimensions de la bande : largeur 12,00 mm, pas 4,00 mm, pas des trous d'entraînement 2,00 mm. Diamètre extérieur de la bobine 178 mm, diamètre du moyeu 58,5 mm, largeur 12,4 mm.

6. Directives de Soudure et d'Assemblage

6.1 Profil de Soudure par Refusion

Recommandation : Préchauffage de 150 °C à 200 °C pendant 60-120 secondes. Vitesse de montée ≤3 °C/s. Temps au-dessus de 217 °C : ≤60 secondes. Température de pic 260 °C, maximum 10 secondes. Vitesse de refroidissement ≤6 °C/s. Temps total de 25 °C au pic ≤8 minutes. Maximum deux cycles de refusion. Si plus de 24 heures entre les cycles, un étuvage est nécessaire.

6.2 Soudure à la Main

Température du fer ≤300 °C, temps ≤3 secondes, une seule fois.

6.3 Précautions de Manutention

Ne pas appliquer de pression sur la surface de la lentille en silicone. Utiliser des outils de préhension latérale. Éviter les contraintes mécaniques pendant le refroidissement. L'encapsulant en silicone est mou et peut attirer la poussière ; nettoyer avec de l'alcool isopropylique si nécessaire. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé.

7. Informations sur le Conditionnement et la Commande

Conditionnement standard : 1000 pièces par bobine dans un sac barrière à l'humidité avec dessiccant et indicateur d'humidité. Conditions de stockage : Avant ouverture du sac, température ≤30 °C, humidité ≤75%, durée de conservation 4 mois. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures à ≤30 °C/≤60%HR. Si dépassé, étuver à 60±5 °C pendant >24 heures.

8. Recommandations d'Application

Les applications typiques incluent les bandes lumineuses changeant de couleur, l'éclairage paysager, l'éclairage architectural, la signalétique et l'éclairage général intérieur/extérieur. Dans la conception de circuits, utilisez toujours des résistances de limitation de courant pour éviter les surintensités. La gestion thermique est critique : assurez un dissipateur thermique adéquat pour maintenir la température de jonction en dessous de 94 °C. Évitez d'exposer la LED à des environnements contenant des composés sulfurés (>100 ppm), du brome (>900 ppm) ou du chlore (>900 ppm). La teneur totale en halogènes doit être inférieure à 1500 ppm.

9. Comparaison Technique avec les Alternatives

Comparé à des LED RGBW similaires sur le marché, le RF-W2SA50TS-RXXW offre des angles de vue supérieurs (≥120°) et un rendement lumineux élevé. La LED blanche intégrée avec CRI≥80 offre un bon rendu des couleurs. La faible résistance thermique (75-120 °C/W) permet une meilleure dissipation de la chaleur que de nombreux concurrents. La tenue ESD de 2000V HBM est standard dans l'industrie. L'utilisation d'AlGaInP pour le rouge et d'InGaN pour le vert/bleu assure une couleur stable en fonction de la température.

10. Foire Aux Questions

Q1 :Puis-je piloter les canaux RGBW simultanément à 20 mA chacun ?
R :Oui, dans la limite de dissipation de puissance totale de 293,75 mW. Cependant, assurez un dissipateur thermique adéquat pour maintenir la température de jonction en dessous de la valeur maximale.

Q2 :Quelle est la durée de vie typique dans les conditions nominales ?
R :La fiche technique fournit les résultats des tests de fiabilité : après 1000 heures à 25 °C/20 mA, le maintien de l'intensité lumineuse est ≥70 % pour R/V/B et ≥88 % pour le blanc. La durée de vie réelle dépend de la gestion thermique.

Q3 :Puis-je utiliser ces LED pour l'éclairage extérieur ?
R :Oui, la plage de température de fonctionnement est de -40 °C à +85 °C. Cependant, le boîtier n'est pas étanche à l'humidité ; utilisez un revêtement conforme si exposé à l'eau.

Q4 :Comment interpréter le code de bac de chromaticité ?
R :Chaque CCT blanc a plusieurs bacs (par exemple K1/K2 pour 3000K). Les coordonnées xy exactes se trouvent dans le diagramme CIE. Le code de bac fait partie du numéro de pièce complet.

11. Cas de Conception Pratiques

Cas 1 : Bande lumineuse changeant de couleur.En utilisant une commande PWM (par exemple 1 kHz, 8 bits) sur chaque canal, le large angle de vue assure un mélange uniforme sur une couverture de 120°. Utilisez des résistances en série (par exemple 33 Ω pour une alimentation 5 V) pour limiter le courant à 20 mA par canal.

Cas 2 : Luminaire blanc (3000K).Combinez plusieurs LED blanches (par exemple 10 en série) alimentées par une source de courant constant (20 mA). Dissipateur thermique avec PCB en aluminium. Le CRI élevé (≥80) convient à l'éclairage commercial.

12. Principe de Fonctionnement

La LED rouge utilise un matériau semi-conducteur AlGaInP déposé sur un substrat. Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons et les trous se recombinent dans la région active en émettant à 620 nm. Les LED vertes et bleues utilisent du matériau InGaN. La LED blanche combine une puce InGaN bleue avec un phosphore jaune qui convertit une partie de la lumière bleue en jaune, produisant ainsi une lumière blanche. Le boîtier PLCC-8 assure l'isolation électrique et la conduction thermique.

13. Tendances de Développement

La tendance des LED RGBW est vers une efficacité plus élevée (lm/W), des boîtiers plus petits et des circuits intégrés de commande intégrés. Ce dispositif offre déjà de bonnes performances thermiques et de grands angles de vue. Les développements futurs pourraient inclure un CRI plus élevé (90+), un blanc réglable et une meilleure robustesse ESD. L'utilisation d'un encapsulant en silicone devient standard en raison de sa stabilité à haute température et de sa transmission.