Fiche technique de la LED blanc chaud T-1 3/4 - Boîtier 5.0mm - Tension 2.8-3.6V - Puissance 110mW

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED blanc chaud haute performance. Le dispositif utilise une puce semi-conductrice InGaN combinée à un réflecteur rempli de phosphore pour convertir l'émission bleue en une lumière blanc chaud. Il est logé dans un boîtier rond T-1 3/4 populaire, le rendant adapté à un large éventail d'applications d'indication et d'éclairage nécessitant un flux lumineux élevé.

Les principaux avantages de cette LED incluent sa puissance lumineuse élevée et ses caractéristiques de couleur constantes, avec des coordonnées chromatiques typiques définies. Elle est conçue pour la fiabilité et la conformité aux normes environnementales modernes, notamment RoHS, REACH UE et les exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Le produit est disponible en vrac ou en bande sur bobine pour les processus d'assemblage automatisés.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif est conçu pour fonctionner dans des limites strictes afin d'assurer une fiabilité à long terme. Le courant direct continu (I_F) est nominalement de 30 mA, avec un courant direct de crête (I_FP) de 100 mA autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1 kHz). La tension inverse maximale (V_R) est de 5 V. La dissipation de puissance totale (P_d) ne doit pas dépasser 110 mW. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, tandis que le stockage peut aller de -40°C à +100°C. Le dispositif peut résister à une décharge électrostatique (ESD) de 4 kV (modèle du corps humain). La température maximale de soudure est de 260°C pendant 5 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés dans une condition de test standard de 25°C de température ambiante et un courant direct de 20 mA.

• Tension directe (V_F) :S'étend d'un minimum de 2,8 V à un maximum de 3,6 V. Ce paramètre est critique pour la conception du pilote et la sélection de l'alimentation.
• Intensité lumineuse (I_V) :L'intensité lumineuse minimale est de 2850 millicandelas (mcd). La valeur typique n'est pas spécifiée, mais le maximum atteint 7150 mcd, indiquant une famille de produits avec une plage de luminosité significative gérée par tri.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Le demi-angle typique est de 50 degrés, définissant la distribution angulaire de la lumière émise.
• Coordonnées chromatiques :Le point de couleur typique, selon la norme CIE 1931, est x=0,40, y=0,39. Cela place la lumière blanche dans la région blanc chaud de l'espace colorimétrique.
• Protection Zener :Le dispositif intègre une diode Zener pour la protection contre les tensions inverses, avec une tension inverse typique (V_Z) de 5,2 V à un courant de test de 5 mA.
• Courant inverse (I_R) :Le courant de fuite inverse maximal est de 50 μA lorsqu'une tension de 5 V est appliquée en polarisation inverse.

3. Explication du système de tri (Binning)

Pour garantir la cohérence en luminosité, tension directe et couleur, les LED sont triées dans des catégories spécifiques (bins). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant aux exigences précises de leur application.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en quatre catégories principales basées sur leur intensité lumineuse mesurée à 20 mA. La tolérance au sein de chaque catégorie est de ±10 %.

• Catégorie P :2850 mcd (Min) à 3600 mcd (Max)
• Catégorie Q :3600 mcd à 4500 mcd
• Catégorie R :4500 mcd à 5650 mcd
• Catégorie S :5650 mcd à 7150 mcd

3.2 Tri par tension directe

La tension directe est également triée pour faciliter la conception du circuit, en particulier pour les applications sensibles à la chute de tension ou à la consommation d'énergie. L'incertitude de mesure est de ±0,1 V.

• Catégorie 0 :2,8 V à 3,0 V
• Catégorie 1 :3,0 V à 3,2 V
• Catégorie 2 :3,2 V à 3,4 V
• Catégorie 3 :3,4 V à 3,6 V

3.3 Tri par couleur (Chromaticité)

La couleur de sortie est strictement contrôlée et divisée en régions spécifiques sur le diagramme de chromaticité CIE 1931. Les rangs de couleur définis sont D1, D2, E1, E2, F1 et F2. Ces groupes représentent différents quadrilatères au sein du spectre blanc chaud, F1/F2 étant les plus chauds (température de couleur corrélée la plus basse) et D1/D2 étant relativement plus froids. L'incertitude de mesure pour les coordonnées de couleur est de ±0,01. La fiche technique regroupe ceux-ci en un seul groupe de sélection (Groupe 1 : D1+D2+E1+E2+F1+F2), indiquant que tous ces rangs de couleur sont disponibles pour cette série de produits.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement du dispositif dans différentes conditions.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe de distribution spectrale montre l'intensité relative de la lumière émise à travers différentes longueurs d'onde. Pour une LED blanc chaud, la courbe montre typiquement un pic dominant dans la région bleue (de la puce InGaN) et un pic ou plateau plus large dans la région jaune/rouge (de la conversion par phosphore). La forme exacte définit les propriétés de rendu des couleurs de la LED.

4.2 Diagramme de directivité

La courbe de directivité trace l'intensité relative en fonction de l'angle de rayonnement, confirmant visuellement l'angle de vision typique de 50 degrés. Elle montre comment l'intensité lumineuse diminue lorsqu'on s'éloigne de l'axe central (0 degrés).

4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe fondamentale montre la relation exponentielle entre le courant et la tension pour une diode. Elle est cruciale pour déterminer le point de fonctionnement et pour concevoir des circuits limiteurs de courant ou des pilotes à courant constant.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Ce graphique démontre comment la sortie lumineuse (intensité relative) augmente avec le courant direct. Elle est généralement linéaire sur une plage mais peut saturer à des courants plus élevés en raison d'effets thermiques et de baisse d'efficacité.

4.5 Coordonnées chromatiques en fonction du courant direct

Cette courbe est importante pour les applications critiques en termes de couleur. Elle montre comment le point de couleur (coordonnées x, y) peut se déplacer lorsque le courant d'alimentation change. Un point de couleur stable à travers les niveaux de courant est souhaitable.

4.6 Courant direct en fonction de la température ambiante

Cette courbe de déclassement indique le courant direct maximal autorisé lorsque la température ambiante augmente. Pour éviter la surchauffe et assurer la fiabilité, le courant maximal doit être réduit lors d'un fonctionnement à haute température.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED utilise un boîtier rond standard T-1 3/4. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
• La tolérance générale est de ±0,25 mm sauf indication contraire.
• L'espacement des broches est mesuré au point où les broches émergent du corps du boîtier.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5 mm.

Un dessin coté détaillé est fourni dans la fiche technique, spécifiant le diamètre global, la longueur et le diamètre des broches, le plan d'appui et la géométrie de la lentille optique.

6. Consignes de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir les performances et la fiabilité de la LED.

6.1 Formage des broches

• La flexion doit se produire à un point situé à au moins 3 mm de la base de l'ampoule en époxy.
• Formez les brochesavantde souder le composant.
• Évitez d'appliquer une contrainte sur le boîtier de la LED pendant la flexion, car cela peut endommager les connexions internes ou fissurer l'époxy.
• Coupez les broches à température ambiante. Une coupe à haute température peut provoquer des défaillances.
• Assurez-vous que les trous du PCB s'alignent parfaitement avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Conditions de stockage

• Stockage recommandé : ≤30°C et ≤70% d'humidité relative.
• La durée de conservation dans ces conditions est de 3 mois à partir de l'expédition.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
• Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour empêcher la condensation.

6.3 Processus de soudure

• Maintenez une distance de plus de 3 mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
• Il est recommandé de ne souder que jusqu'à la base de la barre de liaison sur le cadre de broches.
• Respectez la température maximale de soudure de 260°C pendant 5 secondes.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées pour prévenir les décharges électrostatiques (ESD) et les dommages dus à l'humidité.

• Emballage primaire :Sacs anti-électrostatiques.
• Quantité :200 à 500 pièces par sac.
• Emballage secondaire :5 sacs sont placés dans un carton intérieur.
• Emballage tertiaire :10 cartons intérieurs sont emballés dans un carton maître (extérieur).

7.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage contiennent des informations clés :

• CPN :Numéro de pièce du client.
• P/N :Numéro de pièce du fabricant.
• QTY :Quantité de pièces dans l'emballage.
• CAT :Code pour la combinaison des catégories d'intensité lumineuse et de tension directe.
• HUE :Code du rang de couleur (ex. : D1, F2).
• REF :Informations de référence.
• LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

7.3 Désignation du numéro de modèle

Le numéro de pièce suit un format structuré :334-15/X2C5-□ □ □ □. Les espaces vides (□) correspondent à des codes spécifiques pour sélectionner leGroupe de couleur, , laCatégorie d'intensité lumineuse, et leGroupe de tension directe

souhaités. Cela permet aux utilisateurs de spécifier les caractéristiques de performance exactes requises pour leur application.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Applications typiques

• Cette LED blanc chaud haute luminosité est bien adaptée pour :Panneaux de messages et d'information :
• Là où un contraste élevé et une bonne lisibilité sont nécessaires.Indicateurs d'état optiques :
• Dans l'électronique grand public, les équipements industriels et les tableaux de bord automobiles.Rétroéclairage :
• Pour petits écrans LCD, commutateurs à membrane ou panneaux décoratifs.Lumières de marquage et de position :

Fournissant un éclairage ou un signalement.

• 8.2 Considérations de conceptionAlimentation en courant :_FUtilisez toujours un pilote à courant constant ou une résistance limiteuse de courant appropriée basée sur la catégorie de tension directe (V
• ) et la tension d'alimentation. Ne dépassez pas les valeurs maximales absolues.Gestion thermique :
• Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (110 mW), assurez un dissipateur thermique ou un flux d'air adéquat dans des environnements à haute température ambiante, surtout si vous pilotez près du courant maximal. Reportez-vous à la courbe de déclassement du courant direct en fonction de la température ambiante.Conception optique :
• L'angle de vision de 50 degrés fournit un faisceau assez large. Pour une lumière focalisée, des optiques secondaires (lentilles) peuvent être nécessaires.Protection ESD :
• Bien que le dispositif ait une cote HBM de 4 kV, les précautions standard de manipulation ESD doivent être suivies pendant l'assemblage.Cohérence des couleurs :

Pour les applications nécessitant une apparence de couleur uniforme, spécifiez une catégorie de couleur étroite (HUE) et assurez-vous que toutes les LED d'un réseau proviennent de la même catégorie ou de catégories adjacentes.

9. Comparaison et différenciation technique

Cette LED se différencie principalement par sa combinaison d'un boîtier T-1 3/4 classique et largement adopté avec une intensité lumineuse élevée adaptée à l'émission blanc chaud. Comparée aux LED CMS plus petites, la conception traversante peut être avantageuse pour le prototypage, l'assemblage manuel ou les applications nécessitant une luminosité ponctuelle plus élevée. L'inclusion d'une diode Zener pour la protection contre les tensions inverses est une caractéristique notable qui améliore la robustesse dans les conceptions de circuit où des pointes de tension inverse pourraient survenir. Le système de tri détaillé et multi-paramètres (intensité, tension, couleur) offre aux concepteurs un degré élevé de contrôle sur les performances et la cohérence du produit final, ce qui est critique dans la production en série.

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

10.1 Quel circuit de pilotage est recommandé ?_{Une simple résistance en série est suffisante pour une utilisation basique d'indicateur. Calculez la valeur de la résistance comme R = (V}alimentation_F- V_F) / I_F. Utilisez la V

maximale de la catégorie (ex. : 3,6V pour la Catégorie 3) pour garantir que le courant ne dépasse pas 20mA dans les pires conditions. Pour une stabilité et une efficacité optimales, en particulier dans les réseaux ou à des courants plus élevés, un pilote à courant constant est recommandé.

10.2 Comment la température affecte-t-elle les performances ?

Lorsque la température ambiante augmente, la tension directe de la LED diminue légèrement, mais son efficacité interne peut chuter, réduisant le flux lumineux pour le même courant. Plus critique, une température excessive peut dégrader la durée de vie de la LED. Consultez toujours la courbe de déclassement du courant direct en fonction de la température ambiante et assurez-vous que la température de jonction reste dans des limites sûres grâce à une conception thermique appropriée.

10.3 Puis-je l'utiliser pour des applications de mélange de couleurs ?

Il s'agit d'une LED blanc chaud à conversion de phosphore, et non d'une LED monochromatique. Elle n'est pas conçue pour le mélange de couleurs RVB. Pour le mélange de couleurs, des LED rouges, vertes et bleues (RVB) dédiées doivent être utilisées.

10.4 Quel est l'objectif de la spécification de tension Zener ?_ZLa diode Zener est intégrée en parallèle de la LED pour la protection. Si une tension inverse dépassant environ 5,2V est accidentellement appliquée, la diode Zener conduira, limitant la tension et protégeant potentiellement la jonction de la LED contre les dommages. Le courant inverse Zener (I

) nominal de 100 mA indique sa capacité de gestion de courant dans ce rôle protecteur.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un indicateur d'état haute visibilité pour équipement industriel._FUn ingénieur a besoin d'une lumière d'état lumineuse et fiable pour une machine fonctionnant dans un environnement d'usine bien éclairé. La lumière doit être clairement visible sous différents angles et avoir une couleur chaude et distincte. Il sélectionne cette LED dans la Catégorie S (intensité la plus élevée, 5650-7150 mcd) et le Rang de couleur F1/F2 pour une apparence chaude. Il conçoit un PCB avec une alimentation de 12V. En utilisant la V_Fmaximale de 3,6V et un I

cible de 20mA, il calcule une résistance série : R = (12V - 3,6V) / 0,02A = 420Ω. Une résistance standard de 430Ω, 1/4W est choisie. Il suit les consignes d'assemblage, en pliant les broches à 4mm du corps avant l'insertion. L'indicateur final offre une excellente visibilité même en lumière ambiante, et le tri cohérent garantit que toutes les unités sur la ligne de production ont un aspect identique.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un semi-conducteur. Le cœur est une puce InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la puce, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage InGaN provoque cette émission dans la plage de longueurs d'onde bleues. Pour créer de la lumière blanche, la lumière bleue est dirigée vers un revêtement de phosphore à l'intérieur de la coupelle réfléchissante. Le phosphore absorbe une partie des photons bleus et ré-émet de la lumière à des longueurs d'onde plus longues, jaunes et rouges. Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière jaune/rouge convertie par le phosphore est perçu par l'œil humain comme une lumière blanc chaud. La teinte exacte (température de couleur corrélée) est déterminée par la composition et la concentration du phosphore.

13. Tendances technologiques et contexte