Fiche technique de la lampe LED 334-15/F1C5-1 RTA - Boîtier T-1 3/4 - 3,6V Max - 110mW - Lumière blanche - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED blanche à haute luminosité. Le composant est logé dans un boîtier rond T-1 3/4 très répandu, ce qui le rend adapté à une large gamme d'applications d'indication et d'éclairage. La technologie de base repose sur une puce InGaN dont l'émission bleue est convertie en lumière blanche par une couche de phosphore à l'intérieur du réflecteur. Les principales caractéristiques incluent une puissance lumineuse élevée, des coordonnées chromatiques typiques ciblant un point blanc, et la conformité aux directives RoHS. Le dispositif est également conçu avec une protection contre les décharges électrostatiques (ESD), résistant à des tensions allant jusqu'à 4 kV.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites opérationnelles du dispositif sont définies dans des conditions ambiantes spécifiques (Ta=25°C). Le courant direct continu (IF) est nominalement 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 5 V. La plage de température de fonctionnement (Topr) s'étend de -40°C à +85°C, tandis que le stockage peut se faire entre -40°C et +100°C. Le dispositif peut supporter une température de soudure (Tsol) de 260°C pendant 5 secondes. La dissipation de puissance totale (Pd) est limitée à 110 mW. Une diode Zener est intégrée pour la protection, avec un courant inverse maximal (Iz) de 100 mA.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Dans des 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. La tension inverse Zener (Vz) est typiquement de 5,2V à Iz=5mA. Le courant inverse (IR) est garanti inférieur à 50 µA à VR=5V. Le principal paramètre optique, l'intensité lumineuse (IV), présente une large plage de 4500 mcd (min) à 9000 mcd (max), avec un angle de vision typique (2θ1/2) de 50 degrés. Les coordonnées chromatiques typiques sont x=0,29, y=0,28 selon la norme CIE 1931.

3. Explication du système de tri

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les LED sont triées en catégories (bins) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA. Les codes de catégorie et leurs plages correspondantes sont : Catégorie R (4500 - 5650 mcd), Catégorie S (5650 - 7150 mcd) et Catégorie T (7150 - 9000 mcd). Une incertitude de mesure de ±10 % est notée.

3.2 Tri par tension directe

Les dispositifs sont également triés selon leur chute de tension directe. Les catégories sont : 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 la tension est de ±0,1V.

3.3 Tri par couleur (Chromaticité)

Le diagramme de chromaticité CIE et le tableau associé définissent des rangs de couleur spécifiques (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0). Chaque rang est défini par une zone quadrilatère sur le diagramme de coordonnées CIE 1931 (x,y). Ces rangs regroupent les LED ayant une couleur blanche perçue similaire, couvrant une plage de température de couleur corrélée (CCT) d'environ 4600K à plus de 22000K comme indiqué sur le diagramme. L'incertitude de mesure pour les coordonnées de couleur est de ±0,01.

4. Analyse des courbes de performance

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

• Intensité relative en fonction de la longueur d'onde :Montre la distribution spectrale de puissance de la lumière blanche émise, qui est un spectre large résultant de la combinaison de la LED bleue et du phosphore.
• Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV) :Représente la relation non linéaire entre le courant et la tension, essentielle pour concevoir des circuits de limitation de courant.
• Intensité relative en fonction du courant direct :Démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant d'alimentation, montrant typiquement une relation sous-linéaire aux courants plus élevés en raison de la baisse d'efficacité et de l'échauffement.
• Courant direct en fonction de la température ambiante :Montre la déclassement du courant direct maximal autorisé lorsque la température ambiante augmente, ce qui est critique pour la gestion thermique.
• Coordonnées chromatiques en fonction du courant direct :Illustre comment le point de couleur (x,y) peut légèrement se déplacer avec les variations du courant d'alimentation.
• Intensité relative en fonction du déplacement angulaire :Un diagramme polaire représentant le diagramme de rayonnement spatial ou l'angle de vision de la LED.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED utilise un boîtier rond standard T-1 3/4 (5mm) avec deux broches axiales. Le dessin coté détaillé spécifie la longueur totale, le diamètre des broches, la forme de la lentille et le plan d'appui. Les notes clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres, l'écartement des broches est mesuré au point de sortie du boîtier, et la saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5mm. Le boîtier est transparent.

6. Guide de soudure et d'assemblage

6.1 Formage des broches

Si les broches doivent être pliées, cela doit être fait à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy. Le formage doit toujours être effectué avant la soudure. Il faut éviter toute contrainte sur le boîtier pendant le formage pour prévenir les dommages ou la rupture. La coupe des broches doit être effectuée à température ambiante. Lors du montage sur un PCB, les trous doivent être parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Stockage

Les conditions de stockage recommandées sont de 30°C ou moins et 70% d'humidité relative ou moins. La durée de vie en stockage est limitée à 3 mois dans ces conditions. Pour un stockage plus long (jusqu'à un an), les dispositifs doivent être conservés dans un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.

6.3 Procédé de soudure

La soudure doit être effectuée avec soin, en maintenant une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy. Les conditions recommandées sont :
Soudure manuelle :Température de la pointe du fer max 300°C (30W max), temps de soudure max 3 secondes.
Soudure à la vague/par immersion :Température de préchauffage max 100°C (60 sec max), température du bain de soudure max 260°C pendant 5 secondes.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Emballage

Les LED sont emballées dans des matériaux résistants à l'humidité et antistatiques. Le flux d'emballage typique est : les LED sont placées dans un sac antistatique (200-500 pièces par sac). Cinq sacs sont placés dans un carton intérieur. Dix cartons intérieurs sont emballés dans un carton extérieur.

7.2 Étiquetage

Les étiquettes incluent des champs pour le numéro de pièce client (CPN), le numéro de production (P/N), la quantité emballée (QTY), les codes de tri pour l'intensité lumineuse et la tension directe (CAT), le rang de couleur (HUE), la référence (REF) et le numéro de lot (LOT No.).

7.3 Désignation du numéro de pièce

Le numéro de pièce suit la structure : 334-15/F1 C5-□ □ □ □. Les espaces vides correspondent à des codes spécifiques pour le Groupe de couleur, la Catégorie d'intensité lumineuse et le Groupe de tension, permettant une sélection précise des caractéristiques de performance.

8. Suggestions d'application

8.1 Applications typiques

La haute intensité lumineuse rend cette LED adaptée aux panneaux de message, indicateurs optiques, applications de rétroéclairage et feux de marquage où une grande visibilité est requise.

8.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant :Utilisez toujours une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec la LED. Fonctionnez à ou en dessous du 20mA recommandé pour la luminosité standard ou 30mA pour le maximum, en tenant compte du déclassement thermique.
• Gestion thermique :Bien que le boîtier ne soit pas conçu pour une dissipation de puissance élevée, assurer une ventilation adéquate et éviter un fonctionnement au-dessus de la température de jonction maximale est crucial pour la longévité, surtout lorsqu'il est alimenté à des courants plus élevés ou dans des températures ambiantes élevées.
• Protection ESD :Bien que le dispositif dispose d'une protection ESD intégrée (4KV), les précautions de manipulation ESD standard pendant l'assemblage sont toujours recommandées.
• Conception optique :L'angle de vision de 50 degrés fournit un diagramme d'émission large. Pour une lumière focalisée, des optiques secondaires (lentilles) peuvent être nécessaires.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principaux avantages de cette LED dans sa catégorie (LED blanche T-1 3/4) sont sa très haute intensité lumineuse (jusqu'à 9000 mcd) et la disponibilité d'un tri électrique et colorimétrique précis. La diode Zener intégrée pour la protection contre les tensions inverses est une caractéristique notable qui peut simplifier la conception des circuits dans des environnements sujets aux transitoires de tension. Le système de tri détaillé permet aux concepteurs de sélectionner des composants pour une luminosité et une couleur cohérentes dans leurs applications, réduisant le besoin d'étalonnage ultérieur.

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

Q : Quel est l'objectif des différents codes de catégorie ?
R : Le tri garantit l'uniformité. Les catégories d'intensité lumineuse (R, S, T) garantissent une luminosité minimale. Les catégories de tension (0-3) aident à prédire la consommation d'énergie et simplifient la conception du pilote. Les catégories de couleur (A1-C0) assurent une apparence de couleur blanche uniforme sur plusieurs LED dans un assemblage.

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 30mA ?
R : Oui, 30mA est la valeur maximale absolue en continu à 25°C. Cependant, vous devez consulter la courbe de déclassement (Courant direct en fonction de la Température ambiante). À des températures ambiantes plus élevées, le courant continu maximal autorisé diminue pour éviter la surchauffe et une défaillance prématurée.

Q : Comment interpréter le diagramme de chromaticité CIE pour cette LED ?
R : Le lieu du corps noir et les lignes de CCT sont fournis à titre de référence. Les quadrilatères colorés (A1, A0, etc.) sont les plages de couleur acceptables pour chaque catégorie. Les LED sont testées et triées dans ces zones. Une CCT plus basse (par ex., près de B3/B4) indique un blanc plus chaud, tandis qu'une CCT plus élevée (par ex., près de C0) indique un blanc plus froid, plus bleuté.

11. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateur d'état à haute visibilité.
Un ingénieur conçoit un pupitre de commande industriel nécessitant des indicateurs d'état blancs, brillants et uniformes, visibles sous un fort éclairage ambiant. En sélectionnant des LED de la même catégorie d'intensité lumineuse (par ex., Catégorie T pour une luminosité maximale) et de la même catégorie de couleur (par ex., B4 pour un blanc neutre), il assure une apparence et une luminosité uniformes sur tous les indicateurs. L'angle de vision de 50 degrés offre une bonne visibilité sous différents angles. L'ingénieur met en œuvre un circuit pilote simple utilisant une alimentation 5V et une résistance de limitation de courant calculée pour ~20mA, assurant un fonctionnement dans les spécifications. La diode Zener intégrée protège les LED d'une polarité inverse accidentelle pendant la maintenance.

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 (électroluminescence). Cette lumière bleue n'est pas émise directement. Au lieu de cela, elle frappe un revêtement de phosphore (typiquement du Grenat d'Aluminium et d'Yttrium dopé au Cérium, ou YAG:Ce) en suspension dans la résine époxy du boîtier. Le phosphore absorbe une partie des photons bleus et réémet de la lumière sur un large spectre dans la région jaune. La combinaison de la lumière bleue restante non absorbée et de l'émission jaune large du phosphore se mélange pour produire une lumière qui apparaît blanche à l'œil humain. Les rapports spécifiques de bleu et de jaune, et la composition exacte du phosphore, déterminent la température de couleur corrélée (CCT) et les propriétés de rendu des couleurs de la lumière blanche.

13. Tendances technologiques

La technologie décrite représente un stade mature du développement des LED blanches à conversion par phosphore. Les tendances en cours dans l'industrie LED au sens large incluent :
Augmentation de l'efficacité :Améliorations continues de l'efficacité quantique interne de la puce InGaN bleue et de l'efficacité de conversion du phosphore (sortie en lumens par watt plus élevée).
Qualité de la couleur :Développement de mélanges multi-phosphores (par ex., ajout de phosphores rouges) pour améliorer l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC), obtenant une reproduction des couleurs plus naturelle et saturée, bien que cette fiche technique spécifie un système à phosphore unique plus simple.
Miniaturisation des boîtiers :Bien que le T-1 3/4 reste populaire, de nombreuses nouvelles applications évoluent vers des boîtiers pour montage en surface (SMD) comme le 2835 ou le 3030 pour une meilleure fabricabilité et performance thermique.
Éclairage intelligent et connecté :L'intégration de l'électronique de contrôle directement avec les boîtiers LED est une tendance croissante, bien que ce produit soit un composant discret, sans pilote intégré.
Ce dispositif particulier se concentre sur la fourniture d'une haute intensité lumineuse dans un boîtier traversant classique, une exigence qui reste stable pour de nombreuses applications d'indicateur haute luminosité spécifiques et héritées.