Fiche technique de la LED blanche 5050 série T5C - Dimensions 5,0x5,0x1,9mm - Tension 6,2V - Puissance 3,97W - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La série T5C représente une LED blanche haute performance, à vue de dessus, dans le boîtier CMS standard de l'industrie 5050 (5,0mm x 5,0mm). Ce produit est conçu pour des applications exigeant un flux lumineux élevé, une grande fiabilité et une efficacité thermique optimale. Son facteur de forme compact et son large angle de vision en font une solution polyvalente pour un large éventail de besoins en éclairage.

1.1 Avantages principaux

• Conception de boîtier à dissipation thermique améliorée :Le boîtier est optimisé pour une dissipation thermique efficace, ce qui est crucial pour maintenir les performances et la longévité à des courants d'alimentation élevés.
• Flux lumineux de sortie élevé :Capable de fournir des niveaux de luminosité élevés, la rendant adaptée à l'éclairage général et architectural.
• Capacité de courant élevée :Évaluée pour un courant direct (IF) allant jusqu'à 960mA, supportant les applications haute puissance.
• Large angle de vision :Un angle de vision typique (2θ1/2) de 120 degrés assure une distribution lumineuse uniforme.
• Sans plomb et conforme RoHS :Fabriquée avec des matériaux et des procédés respectueux de l'environnement, adaptés au soudage par refusion sans plomb.

1.2 Marchés et applications cibles

Cette LED est conçue pour une large gamme d'applications d'éclairage, y compris, mais sans s'y limiter :

• Luminaires d'éclairage architectural et décoratif.
• Lampes et modules de rénovation conçus pour remplacer les sources lumineuses traditionnelles.
• Éclairage d'usage général intérieur et extérieur.
• Rétroéclairage pour enseignes et affichages intérieurs et extérieurs.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques spécifiés dans la fiche technique.

2.1 Caractéristiques électro-optiques

Les principales métriques de performance sont mesurées à une température de jonction (Tj) de 25°C et un courant direct (IF) de 640mA, ce qui est considéré comme un point de fonctionnement typique.

• Tension directe (VF) :Typiquement 6,2V, avec une plage de 5,8V à 6,6V. Ce paramètre est crucial pour la conception du pilote, car il détermine les exigences de l'alimentation et influence l'efficacité globale du système. La tolérance spécifiée est de ±0,2V.
• Flux lumineux :La sortie lumineuse varie considérablement avec la Température de Couleur Corrélée (TCC) et l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC). Par exemple, une LED 4000K avec Ra70 produit un flux typique de 655 lumens, tandis qu'une LED 2700K avec Ra90 produit 490 lumens. Les concepteurs doivent sélectionner le bon classement pour atteindre les objectifs de luminosité et de qualité de couleur spécifiques à l'application. La tolérance de mesure du flux est de ±7%.
• Angle de vision (2θ1/2) :Un large angle de 120 degrés est spécifié, idéal pour les applications nécessitant un éclairage large et uniforme plutôt qu'un faisceau focalisé.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 10μA à une tension inverse (VR) de 5V, indiquant de bonnes caractéristiques de diode pour la protection contre des conditions de tension inverse mineures.

2.2 Valeurs maximales absolues et gestion thermique

Dépasser ces limites peut causer des dommages permanents au composant.

• Courant direct :Le courant continu maximal absolu est de 960mA. Un courant direct pulsé (IFP) de 1440mA est autorisé sous des conditions strictes (largeur d'impulsion ≤100μs, rapport cyclique ≤1/10).
• Dissipation de puissance (PD) :Maximum de 6336 mW. C'est un paramètre critique pour la conception thermique. La puissance réellement dissipée est VF * IF. Au point de fonctionnement typique de 640mA/6,2V, la dissipation est d'environ 3968 mW, laissant une marge pour un fonctionnement à courant plus élevé ou à des températures ambiantes élevées, à condition que la résistance thermique soit gérée.
• Résistance thermique (Rth j-sp) :La résistance thermique de la jonction de la LED au point de soudure sur un MCPCB est spécifiée à 2,5 °C/W. Cette faible valeur est indicative du boîtier à dissipation thermique améliorée. Pour calculer l'élévation de température de la jonction au-dessus du point de soudure : ΔTj = PD * Rth j-sp. Un dissipateur thermique efficace est essentiel pour maintenir la température de jonction en dessous de la valeur maximale de 120°C.
• Température de fonctionnement et de stockage :Le composant peut fonctionner de -40°C à +105°C ambiant et être stocké de -40°C à +85°C.
• Température de soudage :Compatible avec les profils de refusion standard, avec une température de pic de 230°C ou 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

2.3 Décharge électrostatique (ESD)

Le composant a une tension de tenue ESD de 1000V selon le Modèle du Corps Humain (HBM). Les précautions de manipulation ESD standard doivent être observées pendant l'assemblage et la manipulation pour éviter les dommages latents.

3. Explication du système de classement

Le produit est proposé dans des classements contrôlés pour assurer la cohérence de la couleur, de la luminosité et des caractéristiques électriques.

3.1 Classement du flux lumineux

Le flux est classé à l'aide de codes alphanumériques (par exemple, GL, GM, GN). Les plages de classement sont définies séparément pour différentes combinaisons de TCC et d'IRC. Par exemple : - Une LED 3000K, Ra80 dans le classement "GM" a un flux lumineux compris entre 550 et 600 lumens. - Une LED 6500K, Ra70 dans le classement "GQ" a un flux compris entre 700 et 750 lumens. Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des niveaux de luminosité étroitement contrôlés pour un éclairage uniforme dans un réseau.

3.2 Classement de la tension directe

La tension directe est classée par pas de 0,2V à l'aide des codes B4, C4, D4 et E4, correspondant aux plages de 5,8-6,0V jusqu'à 6,4-6,6V. L'appariement des LED par classement de tension peut aider à équilibrer le courant dans les chaînes parallèles et améliorer l'efficacité des pilotes à tension constante.

3.3 Classement de la chromaticité (Couleur)

Les coordonnées de chromaticité (x, y sur le diagramme CIE) sont contrôlées dans une ellipse MacAdam à 5 étapes pour chaque TCC. Cela garantit une variation de couleur perceptible minimale entre les LED du même point blanc nominal (par exemple, 4000K). La fiche technique fournit les coordonnées du centre et les dimensions de l'ellipse pour les TCC de 2700K à 6500K. Les normes de classement Energy Star sont appliquées à toutes les LED blanches de 2600K à 7000K.

4. Analyse des courbes de performance

Les graphiques fournis offrent un aperçu du comportement de la LED dans des conditions variables.

4.1 Distribution spectrale de puissance

Les spectres sont présentés pour les versions Ra70, Ra80 et Ra90. Les LED à IRC plus élevé présentent généralement un spectre plus rempli sur toute la plage visible, en particulier dans les régions rouge et cyan, conduisant à un rendu des couleurs plus précis mais souvent au détriment d'une efficacité lumineuse globale légèrement inférieure (lumens par watt).

4.2 Courant vs. Intensité/Tension

La courbe de l'Intensité Relative en fonction du Courant Direct montre une relation quasi linéaire dans la plage de fonctionnement typique, mais une saturation peut survenir à des courants très élevés. La courbe de la Tension Directe en fonction du Courant Direct démontre le comportement exponentiel caractéristique de la diode, la tension augmentant de manière logarithmique avec le courant.

4.3 Dépendance à la température

Les graphiques clés illustrent l'impact de la température ambiante (Ta) : -Flux Lumineux Relatif vs. Ta :La sortie lumineuse diminue généralement lorsque la température augmente en raison d'une réduction de l'efficacité quantique interne et d'autres facteurs. Cette courbe de déclassement est essentielle pour concevoir des systèmes fonctionnant dans des environnements chauds. -Tension Directe Relative vs. Ta :La tension directe diminue généralement avec l'augmentation de la température (coefficient de température négatif), ce qui doit être pris en compte dans la conception des pilotes à courant constant pour éviter l'emballement thermique dans les configurations parallèles. -Courant Direct Maximal vs. Ta :Ce graphique définit la zone de fonctionnement sûre, montrant comment le courant continu maximal autorisé doit être déclassé à mesure que la température ambiante augmente pour maintenir la température de jonction dans les limites. -Décalage CIE vs. Ta :Montre comment le point blanc (coordonnées de chromaticité) peut se déplacer légèrement avec la température, ce qui est important pour les applications critiques en termes de couleur.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED a une empreinte nominale de 5,0mm x 5,0mm. La hauteur totale du boîtier est d'environ 1,9mm. Les dimensions détaillées du corps, de la lentille et des pastilles de soudure sont fournies dans le dessin. Les tolérances critiques sont typiquement de ±0,1mm sauf indication contraire. La disposition des pastilles est conçue pour un soudage stable et un transfert thermique efficace vers le PCB.

5.2 Identification de la polarité et motif des pastilles de soudure

Le diagramme de vue de dessous marque clairement l'anode et la cathode. Le motif des pastilles de soudure comprend des pastilles thermiques et des pastilles électriques. Un alignement correct lors de la conception et de l'assemblage du PCB est crucial pour la fonction électrique, les performances thermiques et la stabilité mécanique. La conception recommandée du pochoir à pâte à souder doit suivre la géométrie des pastilles pour assurer la formation correcte des joints de soudure.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion

Le composant est évalué pour les processus de soudage par refusion sans plomb. Deux profils de température de pic courants sont supportés : -Profil 1 :Température de pic de 230°C. -Profil 2 :Température de pic de 260°C. Dans les deux cas, le temps au-dessus du liquidus (typiquement ~217°C pour les alliages SAC) et le temps à la température de pic doivent être contrôlés. Le temps maximum à la température de pic spécifiée est de 10 secondes pour éviter d'endommager la lentille en silicone et les matériaux internes. Une rampe de montée et de refroidissement standard doit être suivie pour minimiser le choc thermique.

6.2 Précautions de manipulation et de stockage

• Stocker dans un environnement sec et anti-statique dans la plage de température spécifiée (-40°C à +85°C).
• Utiliser dans les 12 mois suivant la date de fabrication dans les conditions de stockage recommandées pour éviter les problèmes de sensibilité à l'humidité. Si exposé à l'humidité ambiante, un pré-séchage peut être nécessaire avant la refusion.
• Manipuler avec un équipement et des procédures protégés contre les décharges électrostatiques.
• Éviter les contraintes mécaniques sur la lentille.

7. Numérotation des pièces et informations de commande

Le numéro de pièce suit un système structuré :T5C**824C-*****. Chaque caractère ou groupe représente un attribut spécifique : -X1 (Type) :"5C" désigne le boîtier 5050. -X2 (TCC) :Code à deux chiffres pour la température de couleur (par exemple, 27 pour 2700K, 65 pour 6500K) ou la couleur (RE, GR, BL, etc.). -X3 (IRC) :Chiffre unique pour l'Indice de Rendu des Couleurs (7 pour Ra70, 8 pour Ra80, 9 pour Ra90). -X4 (Puces en série) :Nombre de puces en série dans le boîtier. -X5 (Puces en parallèle) :Nombre de puces en parallèle dans le boîtier. -X6 (Code composant) :Désignation interne. -X7 (Code couleur) :Spécifie le grade de performance ou l'application (par exemple, M pour ANSI, B pour rétroéclairage). -X8-X10 :Codes internes et de réserve. Pour commander, les codes de classement spécifiques pour le Flux, la Tension et la Chromaticité doivent également être spécifiés pour obtenir les performances exactes requises.

8. Considérations de conception pour l'application

8.1 Sélection du pilote et conception du circuit

• Pilote à courant constant :Essentiel pour une sortie lumineuse stable et une longue durée de vie. Le courant nominal du pilote doit correspondre au point de fonctionnement prévu (par exemple, 640mA).
• Gestion thermique :Le facteur principal affectant la durée de vie. Utiliser un PCB à âme métallique (MCPCB) ou une autre méthode de dissipation thermique efficace. Calculer la résistance thermique du dissipateur requise en fonction de la température ambiante maximale, de la dissipation de puissance de la LED et de la résistance jonction-point de soudure (2,5°C/W).
• Optique :Le large faisceau de 120 degrés peut nécessiter des optiques secondaires (lentilles, réflecteurs) pour les applications nécessitant une lumière focalisée ou des motifs de faisceau spécifiques.

8.2 Fiabilité et durée de vie

Bien qu'une durée de vie L70/L90 spécifique (heures jusqu'à 70%/90% de maintien du flux) ne soit pas indiquée, la durée de vie est principalement fonction de la température de jonction. Faire fonctionner la LED bien en dessous de sa Tj maximale de 120°C, idéalement à ou en dessous de 85°C, prolongera considérablement sa durée de vie opérationnelle. Une conception thermique appropriée est le facteur le plus critique pour la fiabilité.

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

9.1 Quelle est la consommation électrique typique ?

Dans les conditions de test standard de 640mA et une VF typique de 6,2V, la puissance électrique d'entrée est d'environ 3,97 Watts (P = I * V).

9.2 Comment choisir la bonne TCC et IRC ?

Choisissez la TCC en fonction de la "chaleur" de lumière souhaitée : 2700K-3000K pour le blanc chaud, 4000K pour le blanc neutre, 5000K-6500K pour le blanc froid. Un IRC plus élevé (Ra80, Ra90) est nécessaire pour les applications où la perception précise des couleurs est importante (par exemple, commerce de détail, musées, éclairage de travail), mais cela peut s'accompagner d'une légère réduction de l'efficacité lumineuse par rapport aux versions Ra70.

9.3 Puis-je alimenter cette LED à son courant maximal absolu de 960mA ?

Bien que possible, l'alimentation à la valeur maximale absolue nécessite une gestion thermique exceptionnelle pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres. Cela accélérera également la dépréciation du flux et réduira la durée de vie. Il est recommandé de fonctionner à ou en dessous du courant typique de 640mA pour un équilibre entre performance, efficacité et longévité.

9.4 Pourquoi la tension directe est-elle si élevée (~6,2V) par rapport aux LED plus petites ?

Le boîtier 5050 contient souvent plusieurs puces LED connectées en série en interne. Une configuration typique est de deux puces, chacune avec une tension directe d'environ ~3,1V, connectées en série, ce qui donne la tension totale observée d'environ ~6,2V. Cette conception permet une gestion de puissance plus élevée dans un boîtier compact.

10. Principe de fonctionnement et tendances technologiques

10.1 Principe de fonctionnement de base

Une LED blanche utilise typiquement une puce semi-conductrice en nitrure de gallium-indium (InGaN) émettant du bleu. Une partie de la lumière bleue est convertie en longueurs d'onde plus longues (jaune, rouge) par une couche de phosphore recouvrant la puce. Le mélange de lumière bleue et de lumière convertie par le phosphore donne la perception de la lumière blanche. Le mélange spécifique de phosphores détermine la TCC et l'IRC de la lumière émise.

10.2 Tendances de l'industrie

L'industrie de l'éclairage continue de pousser pour une efficacité plus élevée (lumens par watt), une meilleure qualité de couleur (IRC plus élevé avec une meilleure continuité spectrale, en particulier R9 pour les rouges) et une plus grande fiabilité. Les boîtiers à dissipation thermique améliorée, comme celui utilisé dans cette série, sont la norme pour les LED de moyenne et haute puissance pour gérer la chaleur générée à des courants d'alimentation plus élevés. Il y a également une tendance vers un classement plus précis et plus serré pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité dans les grandes installations, comme le reflète la structure de classement détaillée fournie pour ce produit.