Fiche technique LED SMD basse puissance 45-21S PLCC-2 - Boîtier 3.5x2.8x1.9mm - Tension 2.9-3.6V - Puissance 0.27W - Lumière blanche - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La série 45-21S/XK2C est une famille de diodes électroluminescentes (LED) blanches de faible puissance en boîtier CMS (Dispositif à Montage en Surface) de type PLCC-2 (Porteur de Puce à Broches en Plastique). Ce produit est conçu pour les applications d'éclairage général nécessitant un facteur de forme compact, une efficacité élevée et des performances fiables. Le boîtier intègre une puce LED blanche et une lentille en résine transparente, contribuant à son rendement lumineux élevé et son large angle de vision.

Les principaux avantages de cette série de LED incluent sa certification selon la norme LM-80 pour le maintien du flux lumineux, garantissant une fiabilité à long terme et une constance des performances. Elle est fabriquée avec des matériaux sans plomb et est entièrement conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses). Le dispositif utilise le classement standard ANSI (American National Standards Institute) pour la chromaticité et le flux, assurant une constance de couleur et un rendement lumineux prévisible d'un lot de production à l'autre. Ses marchés cibles principaux englobent un large éventail d'applications d'éclairage, notamment, mais sans s'y limiter, l'éclairage ambiant général, l'éclairage décoratif et d'accentuation, l'éclairage scénique, les indicateurs d'état, le rétroéclairage et l'éclairage de commutateurs.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Les limites opérationnelles du dispositif sont définies dans des conditions où la température du point de soudure (T_Soudure) est maintenue à 25°C. Dépasser ces valeurs peut causer des dommages permanents.

• Courant direct (I_F) :75 mA (Continu)
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA (Autorisé en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 10ms)
• Dissipation de puissance (P_d) :270 mW
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C
• Résistance thermique (R_{th J-S}) :50 °C/W (Jonction au point de soudure)
• Température de jonction (T_j) :125 °C (Maximum)
• Température de soudure :Pour le soudage par refusion, une température de pic de 260°C pendant 10 secondes est spécifiée. Pour le soudage manuel, une température de 350°C pendant un maximum de 3 secondes est autorisée.

Note importante :Ces LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD). Des procédures de manipulation ESD appropriées doivent être suivies pendant l'assemblage et la manipulation pour éviter des défaillances latentes ou catastrophiques.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres suivants sont mesurés dans des conditions de test standard de T_Soudure= 25°C et un courant direct (I_F) de 60 mA, qui est le point de fonctionnement typique.

• Flux lumineux (Φ) :Le rendement lumineux visible total. La valeur minimale commence à 16 lumens (lm), avec un maximum allant jusqu'à 27 lm selon le code de classement spécifique. Une tolérance de ±11% s'applique au flux lumineux.
• Tension directe (V_F) :La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne à 60 mA. Elle varie d'un minimum de 2,9 V à un maximum de 3,6 V, avec une tolérance de ±0,1V pour les groupes classés.
• Indice de rendu des couleurs (Ra ou IRC) :Une mesure de la capacité de la source lumineuse à restituer fidèlement les couleurs des objets par rapport à une source de lumière naturelle. Pour la liste de production en série fournie, l'IRC minimum est de 80, avec une tolérance de ±2.
• Angle de vision (2θ_1/2) :L'angle auquel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur à 0° (sur l'axe). Cette LED présente un large angle de vision de 120 degrés, typique.
• Courant inverse (I_R) :Le courant de fuite lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée. La valeur maximale spécifiée est de 50 µA.

3. Explication du système de classement

Le produit utilise un système de classement complet pour catégoriser les principaux paramètres de performance, permettant aux concepteurs de sélectionner des LED avec des caractéristiques précises pour leur application.

3.1 Numérotation du produit et décodage du classement

Le numéro de pièce suit une structure spécifique :45–21S / X K 2 C – H XX XX XX XX XXZ6 / 2T. Les informations critiques de classement sont intégrées dans le segment "HXX XX XX XX XX" et le suffixe.

• Indice de courant direct (Z6) :Indique que le courant direct nominal est de 60 mA.
• Exemple de décodage (45-21S/KK2C-H2727L7M4B2Z6/2T) :
  • KK :Indique un indice de rendu des couleurs (IRC) avec un minimum de 80.
  • H2727 :Spécifie la température de couleur corrélée (CCT). Les deux premiers chiffres (27) représentent la CCT minimale en centaines de Kelvin (2700K), et les deux derniers chiffres (27) représentent la CCT maximale (2700K), indiquant un classement serré à 2700K.
  • L7 :Code de classement pour le flux lumineux minimal (16-17 lm).
  • M4 :Code de classement pour le flux lumineux maximal (21-24 lm).
  • B2 :Groupe de classement pour la tension directe (2.9-3.0V).

3.2 Classement de l'indice de rendu des couleurs (IRC)

L'IRC est classé à l'aide de codes à une lettre représentant la valeur minimale.

• M : IRC(Min.) = 60
• N : IRC(Min.) = 65
• L : IRC(Min.) = 70
• Q : IRC(Min.) = 75
• K : IRC(Min.) = 80
• H : IRC(Min.) = 90

La tolérance pour l'IRC est de ±2.

3.3 Classement du flux lumineux

Les classes de flux sont définies par une combinaison lettre-chiffre (par exemple, L7, M4). Le tableau spécifie le flux lumineux minimum et maximum en lumens pour chaque code de classe lorsque la LED est alimentée à I_F=60mA.

• L7 : 16 - 17 lm
• L8 : 17 - 18 lm
• L9 : 18 - 19 lm
• M3 : 19 - 21 lm
• M4 : 21 - 24 lm
• N3 : 24 - 27 lm

La tolérance globale du flux lumineux est de ±11%.

3.4 Classement de la tension directe

La tension directe est regroupée sous un groupe principal (par exemple, B2) et subdivisée en codes de classe (36 à 42). Chaque code correspond à une plage de 0,1V.

• Groupe B2, Classe 36 : 2.9 - 3.0 V
• Groupe B2, Classe 37 : 3.0 - 3.1 V
• ... jusqu'à la Classe 42 : 3.5 - 3.6 V

La tolérance pour la tension directe au sein d'une classe est de ±0.1V.

3.5 Chromaticité et classement CCT

La fiche technique fournit des boîtes de coordonnées chromatiques (CIE x, y) détaillées sur le diagramme CIE 1931 pour différentes CCT, notamment 2700K, 3000K, 3500K et 4000K. Chaque CCT est divisée en plusieurs classes (par exemple, pour 2700K : 27K-A, 27K-B, 27K-C, 27K-D, 27K-F, 27K-G). Chaque classe est définie par un ensemble de quatre paires de coordonnées formant un quadrilatère sur le diagramme de chromaticité. Cela permet une sélection de couleur très précise et une grande constance. Des plages de référence sont fournies pour la CCT effective de chaque groupe de classe principal (par exemple, 27K-A/B couvre 2580K-2870K).

4. Liste de production en série pour IRC > 80

Le tableau suivant répertorie les configurations de produit standard disponibles pour la production en série, toutes avec un IRC minimum de 80.

5. Suggestions d'application et considérations de conception

5.1 Scénarios d'application typiques

• Éclairage général :Idéal pour les ampoules LED, les tubes et les panneaux où une efficacité élevée et un bon rendu des couleurs sont requis.
• Éclairage décoratif & scénique :Adapté à l'éclairage d'accentuation, l'éclairage en niche et l'éclairage de scène grâce à son large angle de vision et ses classes de couleur constantes.
• Indicateurs & éclairage de commutateurs :Peut être utilisé pour les commutateurs rétroéclairés, les indicateurs d'état d'appareils et l'éclairage de panneaux.
• Éclairage architectural & commercial :Les options à haut IRC (80+ Min.) la rendent adaptée aux applications où une restitution fidèle des couleurs est importante, comme dans les vitrines commerciales ou l'éclairage d'œuvres d'art.

5.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant :Utilisez toujours un pilote à courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec la LED. Le point de fonctionnement nominal est de 60mA, mais le circuit doit être conçu pour ne jamais dépasser la caractéristique maximale absolue de 75mA en courant continu.
• Gestion thermique :Avec une résistance thermique de 50°C/W de la jonction au point de soudure, une conception thermique appropriée du PCB est cruciale. Assurez une surface de cuivre adéquate (pastille thermique) et éventuellement des vias sous le dispositif pour évacuer la chaleur, surtout lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou au courant maximum. Dépasser la température de jonction maximale (125°C) réduira considérablement la durée de vie et peut provoquer une défaillance.
• Conception optique :L'angle de vision de 120° est inhérent au boîtier. Pour les applications nécessitant un faisceau plus étroit, des optiques secondaires (lentilles) seront nécessaires.
• Protection ESD :Implémentez une protection ESD sur les lignes du PCB connectées à l'anode/cathode de la LED si l'environnement d'assemblage ou le scénario d'utilisation finale présente un risque ESD.
• Pour les applications nécessitant une constance de couleur (par exemple, les luminaires multi-LED), spécifiez des classes CCT serrées (par exemple, H2727 pour 2700K) et sélectionnez dans la même classe de flux. L'utilisation des classes standard ANSI comme fournies garantit des performances prévisibles.6. Recommandations de soudure et d'assemblage

Le respect des profils de soudure spécifiés est essentiel pour éviter d'endommager le boîtier plastique et les fils de connexion internes.

Soudage par refusion (Recommandé) :

• Un profil de refusion standard sans plomb avec une température de pic ne dépassant pas 260°C pendant une durée ne dépassant pas 10 secondes est spécifié. Le temps au-dessus de 240°C doit être contrôlé selon les directives standard IPC/JEDEC.Soudage manuel :
• Si le soudage manuel est inévitable, limitez la température de la pointe du fer à un maximum de 350°C et le temps de contact à 3 secondes par pastille. Utilisez un dissipateur thermique (par exemple, des pinces) sur la broche en cours de soudure pour protéger la puce.Nettoyage :
• Si un nettoyage est nécessaire après soudure, utilisez des solvants compatibles avec le boîtier plastique. Évitez le nettoyage par ultrasons car il peut endommager la structure interne.Conditions de stockage :
• Stockez les LED dans leurs sacs barrières à l'humidité d'origine à des températures comprises entre -40°C et +100°C, dans un environnement à faible humidité. Si les sacs ont été ouverts et que les dispositifs sont exposés à l'humidité ambiante, ils peuvent nécessiter un séchage avant le soudage par refusion pour éviter les fissures "pop-corn" pendant la refusion.7. Comparaison et différenciation techniques

Bien que des comparaisons directes avec des concurrents ne soient pas fournies dans la fiche technique, les principales caractéristiques différenciantes de la série 45-21S/XK2C peuvent être déduites :

Certification LM-80 :

• C'est un avantage significatif pour les fabricants d'éclairage qui doivent se conformer aux programmes Energy Star ou autres certifications nécessitant des données vérifiées de maintien du flux lumineux. Cela donne confiance dans la stabilité à long terme du rendement lumineux de la LED.Classement standard ANSI :
• Le respect des classes de chromaticité ANSI C78.377 assure la constance des couleurs et l'interchangeabilité, ce qui est une exigence critique dans l'industrie de l'éclairage professionnel. Cela simplifie le processus de conception et de fabrication pour les fabricants de luminaires.Large angle de vision (120°) :
• Le faisceau large natif est avantageux pour les applications nécessitant un éclairage uniforme et diffus sans optiques secondaires, réduisant ainsi le coût et la complexité du système.Classement complet :
• La disponibilité d'un classement détaillé pour le flux, la tension et la chromaticité (avec des boîtes de coordonnées CIE précises) permet une sélectivité très élevée, permettant à la fois des solutions générales rentables et des applications hautes performances avec des spécifications strictes.8. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quelle est la durée de vie typique de cette LED ?

R : Bien que la durée de vie exacte L70/B50 (temps pour atteindre 70% du maintien du flux lumineux pour 50% des échantillons) ne soit pas indiquée, la certification LM-80 indique que le fabricant a testé et rapporté des données de maintien du flux dans des conditions contrôlées. La durée de vie réelle dans une application dépend fortement de la température de jonction de fonctionnement (T

). Rester bien en dessous de la T_jmax de 125°C est essentiel pour une longue durée de vie._jQ : Puis-je alimenter cette LED en continu à 75mA ?

R : La caractéristique maximale absolue pour le courant direct continu est de 75mA. Cependant, pour un fonctionnement fiable à long terme et pour maximiser la durée de vie, il est fortement recommandé de fonctionner à ou en dessous du courant de test typique de 60mA. Fonctionner à 75mA générera plus de chaleur, augmentera la température de jonction et accélérera la dépréciation du flux lumineux.

Q : Comment interpréter le code CCT "H2727" ?

R : Dans le numéro de pièce, "H2727" signifie que la température de couleur corrélée de la LED est classée pour être entre 2700K (min) et 2700K (max), effectivement une classe unique à 2700K. "H3030" serait une classe 3000K, et "H3535" une classe 3500K. Des codes comme "H4040" indiquent une classe 4000K.

Q : Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?

R : Pour une seule LED fonctionnant à 60mA dans des conditions ambiantes modérées, la résistance thermique interne (50°C/W) et le cuivre du PCB peuvent être suffisants. Cependant, pour des réseaux de LED, des températures ambiantes élevées, ou un fonctionnement proche du courant maximum, fixer le PCB sur un PCB à âme métallique (MCPCB) ou un dissipateur thermique externe est nécessaire pour gérer la température de jonction.

9. Principe de fonctionnement et technologie

La LED 45-21S est basée sur la technologie des semi-conducteurs. Le cœur du dispositif est une puce fabriquée à partir de matériaux InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode (environ 2,9V) est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique des couches InGaN et l'utilisation d'une conversion par phosphore (probablement un revêtement de phosphore jaune sur une puce LED bleue) déterminent la couleur de sortie, résultant en l'émission de lumière blanche décrite. L'encapsulant en résine transparente protège la puce et les fils de connexion tout en agissant également comme une lentille primaire, façonnant la sortie lumineuse initiale pour obtenir l'angle de vision de 120 degrés.

10. Contexte et tendances de l'industrie

La série 45-21S représente un produit mature et optimisé sur le marché des LED CMS basse puissance. Les principales tendances de l'industrie reflétées dans ses spécifications incluent :

Demande pour une haute qualité de lumière :

• La disponibilité d'options à haut IRC (80+ minimum) répond à la demande croissante du marché pour des LED offrant un excellent rendu des couleurs, allant au-delà de la simple efficacité vers la qualité de la lumière.Standardisation et fiabilité :
• Des caractéristiques comme la certification LM-80 et le classement ANSI sont désormais des attentes de l'industrie pour les composants utilisés dans les produits d'éclairage professionnels, soulignant une tendance vers des performances vérifiées et l'interopérabilité.Miniaturisation et intégration :
• Le boîtier PLCC-2 est un format compact et standard de l'industrie qui permet un placement à haute densité sur les PCB, permettant des conceptions de luminaires élégantes et efficaces.Efficacité et durabilité :
• La haute efficacité lumineuse (impliquée par le rendement de flux à 60mA), la conformité RoHS et la construction sans plomb s'alignent sur les tendances mondiales vers l'électronique économe en énergie et respectueuse de l'environnement.Les développements futurs dans ce segment pourraient se concentrer sur l'augmentation encore de l'efficacité (lumens par watt), l'obtention de valeurs IRC encore plus élevées (par exemple, >90) avec une bonne efficacité, et l'amélioration de la constance des couleurs face aux variations de température et de courant d'alimentation.

Future developments in this segment may focus on further increasing efficacy (lumens per watt), achieving even higher CRI values (e.g., >90) with good efficiency, and improving color consistency over temperature and drive current variations.