Fiche technique LED SMD Mid-Power 67-22ST - Boîtier PLCC-2 - 3.0V Max - 150mA - Blanc - Documentation technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 67-22ST est une LED SMD (dispositif monté en surface) de puissance moyenne, logée dans un boîtier PLCC-2. Conçue comme une LED blanche, elle offre une combinaison d'efficacité lumineuse élevée, d'indice de rendu des couleurs (IRC) élevé, de faible consommation d'énergie et d'un large angle de vision. Son format compact la rend adaptée à un large éventail d'applications d'éclairage où des performances fiables et une efficacité énergétique sont des exigences clés.

1.1 Avantages principaux

• Intensité lumineuse élevée :Délivre un flux lumineux brillant et efficace.
• Large angle de vision :Assure un éclairage uniforme sur une large zone, typiquement 120 degrés.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb, conforme aux normes RoHS, REACH de l'UE et Halogène Free (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• Classement ANSI :Garantit une cohérence de couleur et de flux lumineux selon des classes standardisées.
• Options à IRC élevé :Disponible avec un IRC minimum de 80 (Ra), améliorant la fidélité des couleurs des objets éclairés.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED est une solution idéale pour diverses applications d'éclairage, y compris, mais sans s'y limiter :

• Éclairage général
• Éclairage décoratif et de spectacle
• Voyants indicateurs
• Illumination générale
• Éclairage de commutation

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Courant direct (I_F) :180 mA
• Courant direct de crête (I_FP) :300 mA (Rapport cyclique 1/10 @ impulsion de 10ms)
• Puissance dissipée (P_d) :594 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}) :19 °C/W (Jonction au point de soudure)
• Température de jonction (T_j) :115 °C
• Température de soudure :Reflow : 260°C pendant 10 sec. Soudure manuelle : 350°C pendant 3 sec.

Note :Le composant est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Des précautions de manipulation ESD appropriées doivent être observées.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Paramètres de performance typiques mesurés à une température de point de soudure de 25°C et un courant direct de 150mA.

• Flux lumineux (Φ) :Minimum 75 lm (Se référer aux tables de classement pour les gammes spécifiques). Tolérance : ±11%.
• Tension directe (V_F) :Maximum 3,0 V. Tolérance : ±0,1V.
• Indice de rendu des couleurs (Ra) :Minimum 80. Tolérance : ±2.
• R9 :Minimum 0.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Typique 120 degrés.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 50 µA à V_R= 5V.

3. Explication du système de classement

Le produit utilise un système de classement complet pour garantir la cohérence de la couleur et des performances.

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

L'IRC est indiqué par une seule lettre dans le numéro de produit. Pour cette série, l'option principale est 'N', représentant un IRC minimum de 80.

3.2 Classement du flux lumineux

Le flux est classé par paliers de 5 lumens dans des conditions de test standard (I_F=150mA).

• Codes de classe :75L5 (75-80 lm), 80L5 (80-85 lm), 85L5 (85-90 lm), 90L5 (90-95 lm), 95L5 (95-100 lm).

3.3 Classement de la tension directe

La tension directe est regroupée et classée pour faciliter la conception de circuits de régulation de courant.

• Codes de classe Groupe 2730 :27A (2,7-2,8V), 28A (2,8-2,9V), 29A (2,9-3,0V).

3.4 Classement de la température de couleur corrélée (TCC) et de la chromaticité

La LED est disponible en plusieurs TCC : 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 5700K, 6200K et 6500K. Chaque TCC possède des classes de coordonnées chromatiques définies sur le diagramme CIE 1931 pour garantir une cohérence de couleur stricte. Le classement est fourni selon les systèmes d'ellipses de MacAdam à 3 et 5 pas, ainsi que des boîtes de coordonnées chromatiques détaillées à 7 pas, spécifiant les coordonnées x, y pour chaque coin de la zone de classe. Cela permet aux concepteurs de sélectionner le point de couleur précis requis pour leur application.

4. Liste de production en série et numérotation des produits

4.1 Liste des produits standards

La fiche technique fournit une liste des produits standards en production de masse. Exemple : 67-22ST/KKX-N658530Z15/2T(EMM).

• TCC :6500K
• IRC (Min.) : 80
• R9 (Min.) : 0
• Flux lumineux (Min.) :85 lm
• Tension directe (Max.) :3,0 V
• Courant direct :150 mA

Des listes similaires sont fournies pour les autres TCC (2700K, 3000K, etc.) avec les valeurs de flux minimum correspondantes.

4.2 Explication du numéro de produit

La structure du numéro de pièce est : 67-22ST/ K KX – N XX XX 30 Z15 / 2 T

• 67-22ST/ :Type de boîtier de base.
• K :Identifiant du matériau/type de puce.
• KX :Couleur émise (Blanc).
• N :Code de classe IRC (80 Min.).
• XX XX :Codes pour la TCC et la classe de flux lumineux.
• 30 :Indice de tension directe (3,0V max).
• Z15 :Indice de courant direct (150mA).
• /2T :Quantité par bobine.
• (EMM) :Suffixe produit additionnel.

5. Considérations sur les performances et la conception

5.1 Gestion thermique

Avec une résistance thermique de 19°C/W de la jonction au point de soudure, une gestion thermique efficace sur le PCB est cruciale. Dépasser la température de jonction maximale de 115°C réduira le flux lumineux et la durée de vie. Les concepteurs doivent assurer une dissipation thermique adéquate via des pastilles de cuivre et éventuellement des vias thermiques, en particulier lors d'un fonctionnement à ou près du courant direct maximal de 180mA.

5.2 Considérations sur l'alimentation électrique

La LED doit être pilotée par une source de courant constant, et non de tension constante. Le courant de fonctionnement recommandé est de 150mA, avec un courant continu maximal de 180mA. La tension directe a un maximum de 3,0V avec une tolérance de ±0,1V, ce qui doit être pris en compte dans la conception du pilote. La faible caractéristique de claquage inverse (I_Rmax 50µA à 5V) signifie qu'il faut veiller à éviter les conditions de polarisation inverse.

5.3 Caractéristiques optiques

L'angle de vision typique de 120 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage large et diffus plutôt qu'un faisceau focalisé. La version à IRC élevé (80 min) est préférable pour les applications où la fidélité des couleurs est importante, comme l'éclairage de vente au détail ou l'éclairage de tâche. La valeur R9 (saturation du rouge profond) est spécifiée comme un minimum de 0, ce qui est typique pour les LED blanches standard ; pour un rendu des couleurs supérieur, notamment avec des objets rouges, une valeur R9 plus élevée serait nécessaire.

6. Directives d'assemblage et de manipulation

6.1 Procédé de soudure

La LED est compatible avec les procédés de soudure par refusion standard. Le profil maximum est de 260°C pendant 10 secondes. Pour la soudure manuelle, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 350°C, et le temps de contact doit être limité à 3 secondes. Il est essentiel de suivre ces directives pour éviter d'endommager le boîtier plastique et les liaisons internes par fil.

6.2 Stockage et manipulation

Les composants doivent être stockés dans leur sac barrière à l'humidité d'origine dans un environnement situé dans la plage de température de stockage spécifiée (-40°C à +100°C). En tant que composants sensibles aux ESD, ils doivent être manipulés sur des postes de travail protégés contre les ESD en utilisant un équipement mis à la terre.

7. Suggestions d'application et notes de conception

7.1 Circuits d'application typiques

Dans la plupart des applications, plusieurs LED seront utilisées. Elles peuvent être connectées en série, en parallèle ou en combinaison série-parallèle. Une connexion en série est généralement préférée car elle garantit un courant identique à travers chaque LED, favorisant une luminosité et une couleur uniformes. Lors d'une connexion en série, la tension de sortie du pilote doit être suffisante pour surmonter la somme des tensions directes de la chaîne de LED. Les connexions en parallèle nécessitent un appariement minutieux des classes V_Fou l'utilisation d'une résistance limitant le courant individuelle pour chaque LED afin d'éviter l'accaparement du courant.

7.2 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 une soudure et des performances thermiques correctes. Les pastilles de soudure doivent offrir un dégagement thermique adéquat pour évacuer la chaleur de la pastille thermique de la LED (si présente dans le boîtier) vers les couches de cuivre du PCB. Il est également conseillé de maintenir une distance suffisante des autres composants générateurs de chaleur.

8. Comparaison et positionnement technique

Le 67-22ST se positionne comme une LED de puissance moyenne fiable et polyvalente. Ses principaux points de différenciation sur le marché sont sa combinaison d'un classement conforme à la norme ANSI pour la cohérence des couleurs, sa conformité aux principales réglementations environnementales (RoHS, REACH, Halogène Free) et un ensemble équilibré de caractéristiques électro-optiques. Comparée aux LED d'entrée de gamme, elle offre un meilleur IRC et un classement plus serré. Comparée aux LED haut de gamme, elle fournit une solution économique pour les applications nécessitant de bonnes performances mais ne requérant pas une efficacité ultra-élevée ou des valeurs d'IRC extrêmes supérieures à 90.

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

9.1 Quelle est la consommation électrique réelle de cette LED ?

Au courant de fonctionnement typique de 150mA et à une tension directe maximale de 3,0V, la consommation électrique maximale est de 450mW (0,15A * 3,0V). La puissance réelle dépendra de la classe V_Fspécifique de la LED utilisée.

9.2 Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 3,3V ?

Il n'est pas recommandé de la connecter directement à une source 3,3V, cela détruirait probablement la LED en raison d'un surcourant. La tension directe est spécifiée comme un maximum de 3,0Và 150mA. Une source de tension constante légèrement supérieure au V_Fde la LED provoquera un courant élevé non contrôlé et potentiellement destructeur. Utilisez toujours un pilote à courant constant ou un circuit de limitation de courant approprié.

9.3 Comment sélectionner la TCC et la classe de flux appropriées pour mon projet ?

Reportez-vous à la Liste de production en série et aux tables de classement. Choisissez la TCC (par ex., 3000K pour blanc chaud, 6500K pour blanc froid) en fonction de l'ambiance souhaitée. Sélectionnez la classe de flux (par ex., 85L5) en fonction du flux lumineux requis. Pour les applications critiques en couleur, considérez également le classement de chromaticité (3 pas, 5 pas ou 7 pas) pour garantir une variation de couleur minimale entre les unités.

9.4 Que signifie \"R9 minimum 0\" ?

R9 est une mesure spécifique de la fidélité avec laquelle une source lumineuse restitue les couleurs rouge profond. Une valeur de 0 est le minimum spécifié, ce qui signifie qu'elle pourrait être zéro ou un nombre positif. De nombreuses LED blanches standard ont un R9 faible ou négatif. Si la restitution vive des objets rouges est cruciale pour votre application (par ex., présentation de viande, boutiques de textile), vous devriez rechercher des LED avec une valeur R9 élevée spécifiée (par ex., R9 > 50).

10. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau LED pour l'éclairage de bureau.

Un concepteur crée un panneau LED de 600x600mm. L'objectif est d'obtenir une lumière uniforme, sans scintillement et avec un bon rendu des couleurs pour un environnement de bureau confortable. Il décide d'utiliser la LED 67-22ST en TCC 4000K avec un IRC de 80 (classe N). Il sélectionne la classe de flux 85L5 pour atteindre le flux lumineux cible du panneau. Des centaines de LED seront disposées sur un PCB à âme métallique (MCPCB) dans une configuration série-parallèle. Un pilote à courant constant capable de délivrer le courant total requis à la somme des tensions directes des chaînes en série est sélectionné. Le large angle de vision de 120 degrés de la LED aide à obtenir un aspect uniforme sans points chauds visibles lorsqu'il est combiné avec un diffuseur. Le MCPCB dissipe efficacement la chaleur, maintenant la température de jonction bien en dessous du maximum, assurant ainsi une fiabilité à long terme et un flux lumineux stable.

11. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est une source lumineuse à semi-conducteur basée sur la technologie des semi-conducteurs. Le composant central est une puce semi-conductrice, généralement en nitrure de gallium-indium (InGaN) pour les LED blanches. Lorsqu'une tension directe est appliquée et que le courant traverse la jonction p-n de cette puce, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). Les matériaux et la structure spécifiques de la puce déterminent la longueur d'onde principale de la lumière émise. Pour créer de la lumière blanche, la lumière bleue ou ultraviolette primaire de la puce est partiellement convertie en longueurs d'onde plus longues (jaune, rouge) par un revêtement de phosphore à l'intérieur du boîtier. Le mélange de la lumière primaire et convertie donne la lumière blanche perçue, sa TCC étant déterminée par la composition du phosphore.

12. Tendances et contexte technologiques

Les LED de puissance moyenne comme le 67-22ST représentent un segment mature et hautement optimisé du marché des LED. Les tendances actuelles dans ce domaine se concentrent sur plusieurs améliorations clés : augmenter l'efficacité lumineuse (plus de lumens par watt) pour améliorer les économies d'énergie, améliorer le rendu des couleurs (valeurs Ra et R9 plus élevées) pour une meilleure qualité de lumière, et atteindre une cohérence de couleur encore plus stricte (ellipses de MacAdam plus petites comme 2 pas ou 1 pas) pour éliminer les différences de couleur visibles dans les grandes installations. De plus, il y a une volonté continue d'obtenir une fiabilité plus élevée et des durées de vie plus longues dans diverses conditions de fonctionnement. L'adoption généralisée de normes comme le classement ANSI et la stricte conformité environnementale (Halogène Free, considérations réduites sur le risque lié à la lumière bleue) sont également des caractéristiques déterminantes des composants LED modernes et fabriqués de manière responsable.