Fiche technique LED 334-15/X2C1-1WYB - Boîtier T-1 3/4 - 3.6V Max - Blanc Chaud - Puissance 110mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED blanc chaud haute performance. Le composant est logé dans un boîtier rond T-1 3/4 populaire, conçu pour délivrer une puissance lumineuse élevée pour les applications nécessitant un éclairage brillant et uniforme. La lumière blanc chaud est obtenue via un procédé de conversion par phosphore appliqué à une puce InGaN. Les caractéristiques clés incluent une robustesse aux décharges électrostatiques (ESD jusqu'à 4KV) et la conformité aux réglementations environnementales pertinentes.

1.1 Avantages principaux et marché cible

L'avantage principal de cette LED est sa combinaison d'une intensité lumineuse élevée dans un boîtier standard largement adopté. Cela la rend adaptée à l'intégration dans des conceptions existantes sans modifications mécaniques significatives. Ses coordonnées chromatiques typiques (x=0,40, y=0,39) la placent dans la région du blanc chaud, souvent préférée pour l'éclairage de voyants et de panneaux. Les applications cibles incluent les panneaux à messages, les indicateurs optiques, le rétroéclairage et les feux de marquage, où la fiabilité et la luminosité sont critiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Le composant est conçu pour un courant direct continu (IF) de 30 mA, avec un courant direct de crête (IFP) de 100 mA autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 à 1 kHz). La tension inverse maximale (VR) est de 5V. La dissipation de puissance totale (Pd) ne doit pas dépasser 110 mW. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, avec une plage de stockage légèrement plus large de -40°C à +100°C. La LED peut supporter une tension ESD (modèle du corps humain) jusqu'à 4 kV. La température maximale de soudure est de 260°C pendant 5 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Dans les conditions de test standard (Ta=25°C, IF=20mA), la tension directe (VF) varie d'un minimum de 2,8V à un maximum de 3,6V. L'intensité lumineuse (IV) a une valeur typique de 14250 mcd, avec un maximum spécifié jusqu'à 28500 mcd. L'angle de vision (2θ1/2) est typiquement de 15 degrés, indiquant un faisceau relativement focalisé. Le courant inverse (IR) à VR=5V est au maximum de 50 µA. Une fonction diode Zener est présente, avec une tension inverse (Vz) typique de 5,2V à Iz=5mA.

3. Explication du système de classement

Les LED sont classées en catégories (bins) basées sur des paramètres clés pour assurer la cohérence en application.

3.1 Classement par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est triée en trois catégories principales : Code W (14250 - 18000 mcd), Code X (18000 - 22500 mcd) et Code Y (22500 - 28500 mcd). Une tolérance générale de ±10% s'applique à la mesure d'intensité lumineuse.

3.2 Classement par tension directe

La tension directe est classée en quatre catégories : Code 0 (2,8 - 3,0V), Code 1 (3,0 - 3,2V), Code 2 (3,2 - 3,4V) et Code 3 (3,4 - 3,6V). L'incertitude de mesure pour ce paramètre est de ±0,1V.

3.3 Classement par couleur

Les caractéristiques de couleur sont définies dans le diagramme de chromaticité CIE 1931. Des rangs de couleur spécifiques sont fournis (D1, D2, E1, E2, F1, F2), chacun avec des limites de coordonnées définies. Ceux-ci sont regroupés (Groupe 1 : D1+D2+E1+E2+F1+F2) pour la sélection. L'incertitude de mesure pour les coordonnées de couleur est de ±0,01.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques tracées à Ta=25°C.

4.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance de la lumière blanc chaud émise, culminant typiquement dans la région bleue de la puce et présentant une large émission convertie par phosphore dans le spectre jaune/rouge.

4.2 Diagramme de directivité

Le diagramme de rayonnement illustre la distribution spatiale de la lumière, confirmant l'angle de vision typique de 15 degrés avec un profil d'intensité spécifique.

4.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV)

Ce graphique montre la relation non linéaire entre le courant traversant la LED et la chute de tension à ses bornes, ce qui est crucial pour concevoir un circuit de limitation de courant approprié.

4.4 Intensité relative en fonction du courant direct

Cette courbe démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant d'alimentation, important pour comprendre l'efficacité et définir les points de fonctionnement.

4.5 Coordonnées de chromaticité en fonction du courant direct

Ce tracé montre la stabilité ou le déplacement des coordonnées de couleur (x, y) lorsque le courant d'alimentation change, ce qui est vital pour les applications critiques en couleur.

4.6 Courant direct en fonction de la température ambiante

Cette courbe indique la déclassement du courant direct maximal autorisé lorsque la température ambiante augmente, essentiel pour la gestion thermique et la fiabilité.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED utilise un boîtier rond standard T-1 3/4 (environ 5mm) avec deux broches axiales. Les notes dimensionnelles clés incluent : toutes les cotes sont en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25mm sauf indication contraire ; l'espacement des broches est mesuré au point où elles émergent du corps du boîtier ; et la saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5mm. Un dessin coté détaillé est fourni pour référence dans la conception et la création de l'empreinte.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Formage des broches

Les broches doivent être pliées à un point situé à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy. Le formage doit être effectué avant la soudure. Il faut éviter toute contrainte sur le boîtier pendant le formage pour prévenir les dommages ou la rupture. Les porteurs de broches doivent être coupés à température ambiante. Les trous du PCB doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Stockage

Les LED doivent être stockées à 30°C ou moins et à 70% d'humidité relative ou moins. La durée de stockage recommandée après expédition est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à un an), utilisez un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un desséchant. Évitez les changements rapides de température en haute humidité pour empêcher la condensation.

6.3 Soudure

Maintenez une distance de plus de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy. Il est recommandé de souder au-delà de la base de la barre de liaison. Pour la soudure manuelle, utilisez une panne à un maximum de 300°C (30W max.) pendant pas plus de 3 secondes. Pour la soudure par immersion, préchauffez à un maximum de 100°C pendant jusqu'à 60 secondes.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans des sacs anti-statiques. Chaque sac contient un minimum de 200 à un maximum de 500 pièces. Cinq sacs sont emballés dans un carton intérieur. Dix cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur.

7.2 Explication de l'étiquetage

Les étiquettes d'emballage incluent des champs pour : Numéro de production client (CPN), Numéro de pièce (P/N), Quantité emballée (QTY), Rangs d'intensité lumineuse et de tension directe (CAT), Rang de couleur (HUE), Référence (REF) et Numéro de lot (LOT No).

7.3 Désignation du numéro de modèle

Le numéro de pièce suit la structure : 334-15/X2C1-□□□□. Les chiffres vides correspondent probablement à des codes de classement spécifiques pour l'intensité lumineuse, la tension directe et le rang de couleur, permettant une sélection précise des caractéristiques du composant.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéale pour les applications nécessitant une source ponctuelle compacte, brillante et blanc chaud. Cela inclut les indicateurs d'état sur les équipements industriels, le rétroéclairage pour les petites légendes sur les panneaux ou les interrupteurs, les affichages à messages où chaque pixel doit être clairement visible, et les feux de marquage ou de position.

8.2 Considérations de conception

Les concepteurs doivent mettre en œuvre une limitation de courant appropriée, typiquement en utilisant une résistance série ou un pilote à courant constant, basée sur les caractéristiques de tension directe et la luminosité souhaitée. L'angle de vision étroit doit être pris en compte pour la distribution de la lumière. La gestion thermique est importante si l'on fonctionne près des valeurs maximales ou à des températures ambiantes élevées ; la courbe de déclassement doit être suivie. Pour les applications sensibles à la couleur, il est recommandé de sélectionner un rang de couleur spécifique (HUE).

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED 5mm génériques, ce composant offre une intensité lumineuse significativement plus élevée, le rendant adapté aux applications nécessitant une luminosité supérieure sans augmenter la taille du boîtier. L'inclusion d'une diode Zener pour la protection contre les tensions inverses peut être un facteur différenciant dans les conceptions de circuits sensibles aux transitoires de tension. Le système de classement détaillé pour l'intensité, la tension et la couleur offre un niveau de cohérence et de sélectivité avantageux pour les applications professionnelles et de production en volume.

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

Q : Quel est le courant de fonctionnement recommandé ?

R : Les caractéristiques électro-optiques sont spécifiées à IF=20mA, qui est un point de fonctionnement courant et fiable. Le courant continu maximal est de 30 mA.

Q : Comment interpréter les catégories d'intensité lumineuse ?

R : Le code de catégorie (W, X, Y) sur l'étiquette ou le numéro de pièce indique la plage d'intensité lumineuse minimale et maximale garantie pour cette LED spécifique lorsqu'elle est alimentée à 20mA. Sélectionnez la catégorie qui répond aux exigences de luminosité de votre application.

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 5V ?

R : Pas directement sans une résistance de limitation de courant. Étant donné que la tension directe est typiquement autour de 3,2V, une résistance série doit être calculée pour limiter le courant à la valeur souhaitée (par exemple, 20mA) en fonction de la tension d'alimentation (5V) et de la VF de la LED.

Q : Que signifie la cote ESD de 4KV ?

R : Cela signifie que la LED peut supporter une décharge électrostatique jusqu'à 4000 Volts en utilisant la méthode de test du modèle du corps humain (HBM). Cela indique une bonne robustesse à la manipulation, mais les précautions ESD standard pendant l'assemblage sont toujours recommandées.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs de statut à haute visibilité pour un kiosque extérieur.Le panneau nécessite de petits indicateurs brillants visibles en plein jour. Le concepteur sélectionne cette LED pour sa haute intensité lumineuse (choisissant potentiellement la catégorie Y pour une luminosité maximale). Un pilote à courant constant réglé à 20mA est utilisé pour assurer une luminosité constante sur tous les indicateurs et malgré les variations de température. L'angle de vision étroit de 15 degrés aide à concentrer la lumière vers la ligne de visée attendue de l'utilisateur. La couleur blanc chaud est choisie pour une indication claire et non agressive. Les LED sont montées sur un PCB avec des trous de taille correcte, et les broches sont formées soigneusement selon les directives avant la soudure à la vague.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Il s'agit d'une LED blanche à conversion par phosphore. Le cœur est une puce semi-conductrice en Nitrure de Gallium-Indium (InGaN), qui émet de la lumière bleue lorsqu'elle est polarisée en direct (le courant électrique la traverse). Cette lumière bleue n'est pas émise directement. Au lieu de cela, elle frappe une couche de matériau phosphore (un phosphore émettant du jaune comme le YAG:Ce) qui est déposée à l'intérieur de la coupelle réfléchissante du boîtier de la LED. Le phosphore absorbe une partie des photons bleus et ré-émet de la lumière à des longueurs d'onde plus longues, jaunes. Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière jaune convertie est perçu par l'œil humain comme de la lumière blanc chaud. Les ratios spécifiques de phosphore et sa composition déterminent la température de couleur exacte et les coordonnées de chromaticité.

13. Contexte des tendances technologiques

Les LED blanches à conversion par phosphore, en particulier celles basées sur des puces InGaN bleues, représentent la technologie dominante pour l'éclairage blanc général et les indicateurs. La tendance pour ces composants va vers une efficacité lumineuse toujours plus élevée (plus de flux lumineux par watt électrique), un indice de rendu des couleurs (IRC) amélioré pour une meilleure précision des couleurs, et des tolérances de classement plus serrées pour une plus grande cohérence en production de masse. Bien que les nouveaux types de boîtiers comme les composants montés en surface (CMS) soient prévalents, les boîtiers traversants comme le T-1 3/4 restent importants pour les applications nécessitant un assemblage manuel, une gestion de puissance élevée dans un facteur de forme simple, ou un remplacement sur le terrain facile. L'intégration de fonctions de protection comme les diodes Zener, comme observé dans ce composant, est une pratique courante pour améliorer la fiabilité dans les environnements électriques réels.