Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Avantages clés et positionnement
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques
- 3. Explication du système de binning
- 3.1 Décodage du numéro de produit
- 3.2 Binning de chromaticité (couleur)
- 3.3 Binning de flux lumineux
- 3.4 Binning de tension directe
- 4. Considérations thermiques et de fiabilité
- 4.1 Gestion thermique
- 4.2 Recommandations de soudage
- 5. Notes de conception d'application
- 5.1 Sélection du pilote
- 5.2 Conception optique
- 5.3 Recommandations de conception de PCB La conception des pastilles du PCB doit correspondre à l'empreinte recommandée pour le boîtier PLCC-2 afin d'assurer un soudage correct et une stabilité mécanique. Pour améliorer les performances thermiques, connectez la pastille thermique (si présente dans l'empreinte) à un large plan de cuivre. L'utilisation de vias thermiques sous le boîtier pour se connecter aux couches de cuivre internes ou inférieures peut améliorer considérablement la dissipation thermique. 6. Liste de production en série & spécifications typiques La fiche technique liste plusieurs configurations de produit standard disponibles en production de masse. Un exemple est le 67-21ST/KK6C-H307396Z6/2T : TCC : 3000K IRC (Min.) : 80 R9 (Min.) : 0 Flux lumineux (Min.) : 73 lm Tension directe (Max.) : 9,6V Courant direct : 60mA Des variantes similaires existent pour 2700K (70 lm min), 4000K (76 lm min), 5000K (76 lm min), 5700K (76 lm min) et 6500K (76 lm min), toutes avec un IRC min. de 80. 7. Comparaison technique et positionnement Comparée aux LED basse puissance traditionnelles, la 67-21ST offre un flux lumineux par composant significativement plus élevé, réduisant le nombre de composants nécessaires pour un éclairage donné. Comparée aux LED haute puissance, elle offre généralement une meilleure efficacité à des courants de fonctionnement plus faibles et simplifie la gestion thermique en raison d'une dissipation de puissance par dispositif plus faible. Son boîtier PLCC-2 est un format standard de l'industrie, économique et d'une fiabilité éprouvée, offrant un excellent équilibre entre performance, facilité d'utilisation et coût pour les applications d'éclairage général de puissance moyenne. 8. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques) 8.1 Quelle est la tension de fonctionnement typique ?
- 8.2 Puis-je piloter cette LED à 80mA ?
- 8.3 Comment la cohérence des couleurs est-elle assurée ?
- 8.4 Un dissipateur thermique est-il requis ?
1. Vue d'ensemble du produit
La 67-21ST est une LED puissance moyenne à montage en surface (SMD) logée dans un boîtier PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Il s'agit d'une LED blanche à vue de dessus conçue pour offrir un équilibre entre performance, efficacité et fiabilité pour les solutions d'éclairage modernes. Son facteur de forme compact et sa construction robuste la rendent adaptée aux processus d'assemblage automatisés.
1.1 Avantages clés et positionnement
Cette série de LED est positionnée comme une solution polyvalente pour l'éclairage général et décoratif. Ses principaux avantages découlent d'une combinaison de caractéristiques optiques et électriques. Elle offre une haute efficacité lumineuse, contribuant à des conceptions écoénergétiques. Le boîtier offre un large angle de vision de 120 degrés, assurant une distribution lumineuse uniforme. De plus, elle est disponible avec des options d'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) élevé, avec un IRC minimum de 80 pour les modèles standard et des options allant jusqu'à IRC 90, la rendant adaptée aux applications où une perception précise des couleurs est importante. Le produit adhère aux principales normes environnementales et de sécurité, étant sans plomb, conforme au règlement REACH de l'UE et répondant aux exigences sans halogènes (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
1.2 Applications cibles
La combinaison de ces caractéristiques rend cette LED idéale pour un large éventail d'applications. Les utilisations principales incluent l'éclairage d'ambiance général et l'éclairage de tâche. Elle est également bien adaptée à l'éclairage décoratif, à l'éclairage d'accent architectural et à l'éclairage de scène ou de divertissement en raison de sa sortie de couleur constante. De plus, elle peut être utilisée dans les voyants lumineux, l'éclairage des interrupteurs et diverses autres tâches d'éclairage nécessitant une source de lumière blanche compacte et fiable.
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
Cette section fournit une analyse détaillée et objective des principaux paramètres de performance de la LED dans des conditions de test standard (température du point de soudure à 25°C).
2.1 Valeurs maximales absolues
Les valeurs maximales absolues définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ce ne sont pas des conditions de fonctionnement normal.
- Courant direct (IF)F) : 80 mA (continu)
- Courant direct de crête (IFP)FP) : 160 mA (pulsé, rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 10ms)
- Dissipation de puissance (Pd)D) : 800 mW
- Température de fonctionnement (Topr)) : -30°C à +85°C
- Température de stockage (Tstg)) : -40°C à +100°C
- Résistance thermique, jonction au point de soudure (Rth J-S)) : 17 °C/W
- Température maximale de jonction (Tj)J) : 115 °C
- Température de soudage : Reflow : 260°C max pendant 10 secondes ; Soudage manuel : 350°C max pendant 3 secondes.
Note importante : Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Des précautions de manipulation ESD appropriées doivent être observées à toutes les étapes de la production et de la manipulation.
2.2 Caractéristiques électro-optiques
Ces paramètres sont spécifiés au courant direct de fonctionnement typique de 60mA.
- Flux lumineux (Φ) : Les valeurs minimales vont de 70 lm à 76 lm selon la variante de produit spécifique et la température de couleur corrélée (TCC). Une tolérance typique de ±11% s'applique.
- Tension directe (VF)F) : La valeur maximale est de 9,6V. La plage typique pendant le fonctionnement est comprise entre 8,7V et 9,6V, avec une tolérance de ±0,1V.
- Indice de rendu des couleurs (CRIRIa) ou R
- a) : Les variantes standard ont un IRC minimum de 80. La valeur R9 (rouge saturé) est spécifiée comme un minimum de 0 pour ces bins standard. La tolérance est de ±2.Angle de vision (2θ)1/2
- ) : 120 degrés (typique). C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur de crête.R)Courant inverse (IRR) : Maximum 50 µA à une tension inverse (V
R) de 15V.
3. Explication du système de binning
Le produit utilise un système de binning compatible ANSI pour assurer la cohérence de la couleur et du flux. Le numéro de produit contient des codes qui définissent son bin de performance.
3.1 Décodage du numéro de produitLa structure67-21ST/KK6C-HXX XX XX Z6 / 2 T
- HXXcontient des informations clés :
- XXHXX XX XX : Représente le bin de chromaticité et de flux. Les deux premiers chiffres sont souvent liés à la TCC (par ex., 27 pour 2700K, 30 pour 3000K).
- 96XX XX : Représente le code du bin de flux (par ex., 70, 73, 76 lm min).FZ6 : Indice de tension directe, indiquant V
- F max = 9,6V.Z6F : Indice de courant direct, indiquant I
F = 60mA.
3.2 Binning de chromaticité (couleur)
La LED est triée selon sa Température de Couleur Corrélée (TCC) et ses coordonnées de chromaticité précises sur le diagramme CIE 1931. La fiche technique fournit des boîtes de coordonnées détaillées pour chaque TCC (2700K, 3000K, 4000K, 5000K, 5700K, 6500K). Chaque TCC est ensuite divisée en sous-bins (par ex., A, B, C, D, F, G pour 2700K) définis par des plages spécifiques de coordonnées x,y. Ce binning serré assure un décalage de couleur minimal entre les LED d'un même tableau. Les plages de référence garantissent que la TCC se situe dans les tolérances ANSI standard (par ex., 2580K-2700K pour un bin 2700K).
3.3 Binning de flux lumineux
- Le flux est catégorisé en bins définis par un code et une sortie lumineuse minimale/maximale à 60mA.R5
- : 70 – 76 lmR5B
- : 73 – 76 lmR6
- : 76 – 83 lmR7
La tolérance standard pour le flux lumineux est de ±11%.
3.4 Binning de tension directe
- La tension directe est regroupée pour faciliter la conception du pilote et l'adaptation du courant.:
- Groupe 879687C
- : 8,7V – 9,0V90C
- : 9,0V – 9,3V93C
La tolérance pour la tension directe est de ±0,1V.
4. Considérations thermiques et de fiabilité
4.1 Gestion thermiquejLa résistance thermique de la jonction au point de soudure est de 17 °C/W. Ce paramètre est crucial pour calculer la température de jonction (TjJ) pendant le fonctionnement. Dépasser la T
J max de 115°C réduira significativement la durée de vie et peut provoquer une défaillance. Une conception thermique appropriée du PCB, incluant une surface de cuivre adéquate et éventuellement des vias thermiques, est essentielle pour maintenir une température basse au point de soudure, en particulier lors d'un fonctionnement à ou près du courant direct maximal.
4.2 Recommandations de soudage
La LED est compatible avec les processus de soudage par reflow standard. Le profil maximal est une température de pic de 260°C pendant un maximum de 10 secondes. Pour le soudage manuel, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 350°C, et le temps de contact doit être limité à 3 secondes par pastille. Il est recommandé de suivre le profil de reflow suggéré pour les boîtiers PLCC similaires pour éviter les chocs thermiques ou les dommages au boîtier.
5. Notes de conception d'application
5.1 Sélection du pilote
Étant donné la plage de tension directe (jusqu'à 9,6V max à 60mA), un pilote à courant constant est obligatoire pour un fonctionnement stable et pour prévenir l'emballement thermique. Le pilote doit être spécifié pour un courant de sortie de 60mA (± tolérance appropriée). Pour les conceptions utilisant plusieurs LED en série, la tension directe cumulative doit être prise en compte. La connexion en parallèle des LED n'est généralement pas recommandée sans équilibrage de courant individuel.
5.2 Conception optique
Le large angle de vision de 120 degrés est bénéfique pour les applications nécessitant un éclairage large et uniforme sans optique secondaire. Pour les applications nécessitant un faisceau focalisé, des optiques primaires (lentilles) seront nécessaires. La résine transparente du boîtier assure une efficacité d'extraction lumineuse élevée.
5.3 Recommandations de conception de PCB
La conception des pastilles du PCB doit correspondre à l'empreinte recommandée pour le boîtier PLCC-2 afin d'assurer un soudage correct et une stabilité mécanique. Pour améliorer les performances thermiques, connectez la pastille thermique (si présente dans l'empreinte) à un large plan de cuivre. L'utilisation de vias thermiques sous le boîtier pour se connecter aux couches de cuivre internes ou inférieures peut améliorer considérablement la dissipation thermique.
6. Liste de production en série & spécifications typiquesLa fiche technique liste plusieurs configurations de produit standard disponibles en production de masse. Un exemple est le:
- CCT67-21ST/KK6C-H307396Z6/2T
- :TCC : 3000K
- IRC (Min.) : 80R9 (Min.) : 0
- Flux lumineux (Min.) : 73 lmTension directe (Max.) : 9,6V
- Courant direct : 60mADes variantes similaires existent pour 2700K (70 lm min), 4000K (76 lm min), 5000K (76 lm min), 5700K (76 lm min) et 6500K (76 lm min), toutes avec un IRC min. de 80.
- 7. Comparaison technique et positionnementComparée aux LED basse puissance traditionnelles, la 67-21ST offre un flux lumineux par composant significativement plus élevé, réduisant le nombre de composants nécessaires pour un éclairage donné. Comparée aux LED haute puissance, elle offre généralement une meilleure efficacité à des courants de fonctionnement plus faibles et simplifie la gestion thermique en raison d'une dissipation de puissance par dispositif plus faible. Son boîtier PLCC-2 est un format standard de l'industrie, économique et d'une fiabilité éprouvée, offrant un excellent équilibre entre performance, facilité d'utilisation et coût pour les applications d'éclairage général de puissance moyenne.
8.1 Quelle est la tension de fonctionnement typique ?
Bien que le maximum soit de 9,6V, la tension directe typique à 60mA sera plus faible, souvent dans la plage de 8,7V à 9,3V selon le bin de tension spécifique. Conçoivez toujours le pilote pour accommoder la tension maximale.
8.2 Puis-je piloter cette LED à 80mA ?
La valeur maximale absolue pour le courant direct continu est de 80mA. Fonctionner à ce courant est possible mais générera plus de chaleur, réduira l'efficacité et pourrait raccourcir la durée de vie. Il est crucial de s'assurer que la température de jonction reste inférieure à 115°C en mettant en œuvre une excellente gestion thermique. La condition de fonctionnement recommandée est de 60mA.
8.3 Comment la cohérence des couleurs est-elle assurée ?
La cohérence des couleurs est obtenue grâce à un binning serré sur le diagramme de chromaticité CIE. En sélectionnant des LED du même sous-bin de TCC et de chromaticité (par ex., 30K-F), une correspondance de couleur très proche peut être obtenue au sein d'un même lot de production ou entre différents lots.
8.4 Un dissipateur thermique est-il requis ?
Pour une seule LED fonctionnant à 60mA (~0,55W de puissance électrique), un dissipateur thermique dédié n'est généralement pas requis si elle est montée sur un PCB standard avec un peu de cuivre pour la diffusion de la chaleur. Cependant, pour des tableaux de LED ou un fonctionnement à des températures ambiantes élevées, une conception thermique minutieuse du PCB (utilisant des vias thermiques, du cuivre plus épais) est nécessaire, et un dissipateur thermique externe peut être requis pour maintenir un fonctionnement fiable.
Color consistency is achieved through tight binning on the CIE chromaticity diagram. By selecting LEDs from the same CCT and chromaticity sub-bin (e.g., 30K-F), very close color matching can be achieved within a single production batch or across batches.
.4 Is a heatsink required?
For a single LED operating at 60mA (~0.55W electrical power), a dedicated heatsink is usually not required if it is mounted on a standard PCB with some copper pour for heat spreading. However, for arrays of LEDs or operation in high ambient temperatures, careful thermal design of the PCB (using thermal vias, thicker copper) is necessary, and an external heatsink may be required to maintain reliable operation.
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. |