Fiche technique LED haute puissance SMD 5050 - Format 5,0x5,0mm - Tension max 6,0V - Puissance 6,3W - Document technique pour lumière blanche

1. Vue d'ensemble du produit

Le format 5050 représente une solution LED haute puissance de qualité éclairage, conçue pour des applications d'illumination exigeantes. Il s'agit d'un dispositif à montage en surface (SMD) compact qui délivre un flux lumineux et une efficacité élevés dans un encombrement réduit. L'objectif principal de conception est de fournir une source lumineuse fiable et puissante, adaptée à une large gamme d'utilisations professionnelles et grand public nécessitant une lumière blanche vive et constante.

1.1 Avantages principaux

Les principaux avantages de cette série de LED incluent sa haute intensité lumineuse, qui permet d'excellentes performances d'éclairage. Elle présente un angle de vision typiquement large de 120 degrés, assurant une illumination étendue et uniforme. Le produit est fabriqué sans plomb, conforme au règlement REACH de l'UE, et répond aux exigences sans halogène, avec une teneur spécifique en Brome (Br) inférieure à 900 ppm, en Chlore (Cl) inférieure à 900 ppm, et leur total combiné inférieur à 1500 ppm. Cela le rend adapté aux conceptions respectueuses de l'environnement et aux applications avec des restrictions matérielles strictes.

1.2 Marchés cibles et applications

Cette LED est conçue pour des applications d'éclairage polyvalentes. Ses marchés principaux incluent l'éclairage décoratif et de spectacle, où la qualité des couleurs et la luminosité sont cruciales. Elle convient également très bien à l'éclairage horticole, supportant les spectres de croissance des plantes lorsqu'elle est combinée avec des luminophores appropriés. L'éclairage général est un domaine d'application majeur, englobant l'éclairage intérieur et extérieur. Plus spécifiquement, elle cible les infrastructures d'éclairage public telles que les lampadaires, les projecteurs pour espaces industriels ou commerciaux, et les éclairages de stade, où une puissance et une fiabilité élevées sont primordiales.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres techniques qui définissent les performances et les limites opérationnelles de la LED.

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé sur de longues périodes. Les caractéristiques maximales absolues sont spécifiées à une température de point de soudure (T_soudure) de 25°C.

• Courant direct (I_F) :1050 mA (DC). C'est le courant continu maximum qui peut être appliqué.
• Dissipation de puissance (P_d) :6300 mW (6,3 W). C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper.
• Courant direct en impulsion (I_PF) :2000 mA. Ce courant plus élevé n'est permis qu'en conditions pulsées, pas en fonctionnement continu.
• Température de fonctionnement (T_op) :-35°C à +105°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Température de stockage (T_stg) :-35°C à +105°C. La plage de température sûre lorsque le dispositif n'est pas alimenté.
• Résistance thermique (R_{th J-S}) :2,5 °C/W (Jonction au point de soudure). Une valeur plus basse indique un meilleur transfert de chaleur de la puce LED (jonction) vers la carte. Une gestion thermique efficace est critique pour rester dans la limite de température de jonction.
• Température de jonction (T_jj) :
• 125 °C (maximum). La température au niveau de la puce semi-conductrice elle-même ne doit pas dépasser cette limite pour garantir la longévité et les performances.Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD) :
• 2000 V (Modèle du corps humain). Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques et nécessite des procédures de manipulation appropriées.Température de soudure :

Pour le soudage par refusion, une température de pic de 260°C pendant 10 secondes est spécifiée. Pour le soudage manuel, 350°C pendant 3 secondes est la limite.

2.2 Caractéristiques électro-optiques_{Ces caractéristiques définissent les performances typiques de la LED dans des conditions de fonctionnement normales, mesurées à T}soudure_F= 25°C et un courant direct (I

• ) de 180mA.Flux lumineux (Φ) :
• S'étend d'un minimum de 160 lm à un maximum de 255 lm, selon le bin spécifique du produit (voir Section 3). La tolérance typique est de ±11%._FTension directe (Vf_F) :
• Maximum de 6,0 V à 180mA. La tolérance typique est de ±0,1V. La V_afréelle variera selon le bin et l'unité individuelle.
• Indice de rendu des couleurs (IRC ou R_a) :Minimum de 70 pour la série standard, avec une tolérance de ±2. Des options d'IRC plus élevé sont disponibles (voir Section 3.1).
• Angle de vision (2θ_R1/2) :_RTypiquement 120 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur de crête.

Courant inverse (I

r

) :

Maximum de 10 µA à une tension inverse (V

r

) de 5V._F3. Explication du système de binning

Pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en bins selon des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences d'application spécifiques.

3.1 Binning de l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC)

L'IRC indique à quel point une source lumineuse restitue les couleurs de manière naturelle par rapport à une source de référence. Un symbole à une lettre dans le numéro de pièce dénote l'IRC minimum. Par exemple, 'L' correspond à un IRC minimum de 70, 'K' à 80, et 'H' ou 'R' à 90. Le bin 'R' a l'exigence supplémentaire d'une valeur R9 minimum (rouge saturé) de 50, ce qui est important pour un éclairage de haute qualité. La tolérance pour l'IRC est de ±2.

3.2 Indice de courant direct

Le symbole 'Z18' dans le numéro de pièce indique le courant direct nominal pour les tests et la spécification des paramètres, qui est de 180mA (I

f

= 180mA).

3.3 Indice de tension directe

Le symbole '60' dénote la tension directe maximale pour le groupe, qui est de 6,0V.

3.4 Binning du flux lumineuxLes LED sont classées en bins selon leur flux lumineux minimum à 180mA. Le code de bin, tel que '160L15' ou '230L15', spécifie la plage de flux. Par exemple, '230L15' signifie que le flux minimum est de 230 lm, et la largeur du bin est de 15 lm (donc la plage est de 230-245 lm). La tolérance globale du flux est de ±11%.3.5 Binning de la tension directe

• La tension est également classée en bins pour faciliter la conception des pilotes et l'appariement des courants dans les réseaux. Les groupes sont définis par un code à deux chiffres comme '52B', où '52' indique la tension minimum (5,2V) et 'B' est l'identifiant du bin. La plage pour '52B' est de 5,2V à 5,4V. D'autres bins incluent '54B' (5,4-5,6V), '56B' (5,6-5,8V), et '58B' (5,8-6,0V). La tolérance est de ±0,1V.3.6 Binning des coordonnées chromatiques (Température de couleur)
• La Température de Couleur Corrélée (TCC) est contrôlée par le binning des coordonnées chromatiques (x, y) sur le diagramme CIE 1931. La fiche technique fournit des boîtes de coordonnées détaillées pour différentes TCC comme 1800K, 2200K et 2700K (Blanc chaud), et d'autres jusqu'à 6500K (Blanc froid). Chaque TCC a plusieurs sous-bins (par ex., 18K-A, 18K-B) pour assurer une cohérence de couleur stricte. La plage de référence pour les bins 1800K, par exemple, est entre 1765K et 1960K, selon le sous-bin spécifique sélectionné.4. Liste de production en série et décodage du numéro de pièce
• Une liste des produits standards en production de masse est fournie. Par exemple, le numéro de pièceXI5050EE/LKE-H5023060Z18/2N
• peut être décodé comme suit :XI5050EE/LKE :
• Famille de produit de base (LED haute puissance SMD 5050).H :
• Préfixe pour le code de performance.50 :
• Code de Température de Couleur Corrélée (TCC), représentant 5000K.230 :

Code de flux lumineux minimum, représentant 230 lm.

60 :

Indice de tension directe (6,0V max).

Z18 :

Indice de courant direct (180mA).

/2N :_FSpécification du conditionnement ou de la bobine.

Par conséquent, cette pièce spécifique est une LED 5000K (blanc neutre) avec un flux minimum de 230 lm, une tension directe maximale de 6,0V à 180mA, et un IRC d'au moins 70 (impliqué par la série standard). Le tableau de production en série liste les variantes de 1800K à 6500K avec leurs valeurs de flux minimum et typique correspondantes à différents courants de test (180mA, 640mA, 750mA).

5. Considérations de conception pour l'application

5.1 Gestion thermique

Étant donné la dissipation de puissance élevée (jusqu'à 6,3W) et la limite critique de température de jonction de 125°C, une gestion thermique efficace est l'aspect de conception le plus crucial. La faible résistance thermique de 2,5 °C/W de la jonction au point de soudure est bénéfique, mais elle nécessite une carte PCB bien conçue avec des vias thermiques adéquats et, souvent, une connexion à un dissipateur thermique. La température ambiante de fonctionnement maximale est de 105°C, mais le courant et la luminosité réellement atteignables seront plus bas à haute température ambiante en raison de la déclassement thermique.

5.2 Alimentation électrique

Un pilote à courant constant est obligatoire pour un fonctionnement fiable. Le pilote doit être sélectionné en fonction du courant de fonctionnement souhaité (jusqu'à 1050 mA maximum continu) et du bin de tension directe des LED utilisées. Pour les connexions en série, la V

f_Ftotale de la chaîne doit être prise en compte. Le dispositif est sensible à la tension inverse, avec un maximum de 5V avant qu'une fuite significative ne se produise ; les circuits doivent être protégés contre la polarisation inverse._F5.3 ESD et manipulation

La sensibilité ESD de 2000V (HBM) nécessite des précautions ESD standard pendant la manipulation, l'assemblage et l'installation. Utilisez des postes de travail mis à la terre, des bracelets antistatiques et des contenants conducteurs.

5.4 Processus de soudure

Respectez strictement le profil de soudure : refusion avec un pic de 260°C pendant pas plus de 10 secondes. Évitez un temps excessif au-dessus de la température du liquidus. Pour la réparation, le soudage manuel à 350°C doit être limité à 3 secondes par pastille. Ces limites préviennent les dommages à la fixation interne de la puce, aux fils de liaison et au boîtier plastique.

6. Analyse des performances et tendances

6.1 Efficacité lumineuse

Bien que non explicitement indiquée en lm/W, l'efficacité peut être calculée à partir des données. Pour la pièce 5000K, 230 lm min à 180mA et une V

f

typique de peut-être 5,6V (puissance = 1,008W), l'efficacité minimum est d'environ 228 lm/W. À des courants plus élevés comme 750mA, le flux typique est de 835 lm. En supposant une V

f_jplus élevée à ce courant (par ex., 6,2V, puissance = 4,65W), l'efficacité typique serait d'environ 180 lm/W. Cela démontre la nature haute efficacité de cette LED de qualité éclairage, bien que l'efficacité diminue à des courants plus élevés en raison des pertes thermiques et électriques accrues.

6.2 Qualité et cohérence des couleurs

La disponibilité d'options d'IRC jusqu'à 90 (avec R9 > 50) et un binning chromatique strict reflètent la demande du marché pour une lumière blanche de haute qualité dans les applications professionnelles. La structure multi-bins pour chaque TCC permet aux fabricants d'offrir des produits avec un appariement de couleurs très serré pour des applications où la cohérence de lot à lot est critique, comme dans l'éclairage architectural ou de vente au détail.

6.3 Optimisation spécifique à l'application

La large gamme de TCC (1800K-6500K) permet aux concepteurs d'adapter la lumière à des environnements spécifiques : blanc chaud (1800K-3000K) pour des ambiances chaleureuses ou décoratives, blanc neutre (3500K-5000K) pour l'éclairage général et de bureau, et blanc froid (5700K-6500K) pour l'éclairage de tâche ou la simulation de la lumière du jour. Le flux lumineux élevé le rend adapté au remplacement des sources lumineuses traditionnelles dans les projets de rénovation ou à la conception de nouveaux luminaires efficaces.

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

Q : Quel est le principal avantage du format 5050 ?