Fiche technique de la lampe LED 334-15/T1 C3-2TVA - Boîtier T-1 3/4 - 3.6V Max - 30mA - 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 dispositif est construit à l'aide d'une puce semi-conductrice InGaN et d'un système de conversion par phosphore, le tout intégré dans un boîtier rond T-1 3/4 très répandu. L'objectif principal de conception est de fournir une intensité lumineuse élevée adaptée à une gamme d'applications d'indication et d'éclairage. Le produit est conforme à plusieurs normes environnementales et de sécurité, notamment la conformité RoHS, le règlement REACH de l'UE et les exigences sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Il présente également une tension de tenue aux décharges électrostatiques (ESD) robuste allant jusqu'à 4KV (HBM).

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites de fonctionnement du dispositif sont définies dans des conditions de Ta=25°C. Le dépassement de ces valeurs peut entraîner des dommages permanents.

• Courant direct continu (I_F) :30 mA
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA (Rapport cyclique 1/10 @ 1KHz)
• Tension inverse (V_R) :5 V
• Dissipation de puissance (P_d) :110 mW
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C
• ESD (HBM) :4000 V
• Courant inverse Zener (I_z) :100 mA
• Température de soudure (T_sol) :260°C pendant 5 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les principaux paramètres de performance sont mesurés à Ta=25°C et avec un courant de test standard de I_F=20mA.

• Tension directe (V_F) :Min. 2,8V, Typ. --, Max. 3,6V. Ceci définit la chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Tension inverse Zener (V_z) :Typ. 5,2V à I_z=5mA, indiquant une fonction de protection intégrée.
• Courant inverse (I_R) :Max. 50 µA à V_R=5V.
• Intensité lumineuse (I_V) :Min. 7150 mcd, Typ. --, Max. 14250 mcd. C'est la mesure principale du flux lumineux.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Typique 30 degrés. Ceci définit l'étalement angulaire où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de la valeur de crête.
• Coordonnées chromatiques (CIE 1931) :Typique x=0,26, y=0,27. Ceci place la lumière blanche émise dans une région spécifique du diagramme de chromaticité.

3. Explication du système de tri

Les LED sont triées en catégories (bins) en fonction de paramètres clés pour garantir l'homogénéité des lots de production.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en trois bins (T, U, V) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à I_F=20mA, avec une tolérance déclarée de ±10%.

• Bin T :7150 mcd (Min.) à 9000 mcd (Max.)
• Bin U :9000 mcd (Min.) à 11250 mcd (Max.)
• Bin V :11250 mcd (Min.) à 14250 mcd (Max.)

3.2 Tri par tension directe

La tension directe est triée en quatre codes (0, 1, 2, 3) avec une incertitude de mesure de ±0,1V.

• Bin 0 :2,8V (Min.) à 3,0V (Max.)
• Bin 1 :3,0V (Min.) à 3,2V (Max.)
• Bin 2 :3,2V (Min.) à 3,4V (Max.)
• Bin 3 :3,4V (Min.) à 3,6V (Max.)

3.3 Tri par couleur

La couleur est définie dans des limites spécifiques de coordonnées chromatiques. La fiche technique fait référence à des groupes combinant des bins spécifiques (par exemple, Groupe 1 : A1+A0). Les rangs de couleur A1 et A0 ont des zones définies sur le diagramme CIE 1931, avec une incertitude de mesure de ±0,01 pour les coordonnées x et y.

4. Analyse des courbes de performance

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

• Intensité relative vs Longueur d'onde :Montre la distribution spectrale de puissance de la lumière blanche, qui est une combinaison de l'émission bleue de la puce InGaN et de l'émission jaune plus large convertie par le phosphore.
• Diagramme de directivité :Un diagramme polaire visualisant l'angle de vision typique de 30 degrés, montrant comment l'intensité lumineuse décroît depuis l'axe central.
• Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V) :Démontre la relation exponentielle, cruciale pour la conception des circuits de limitation de courant.
• Intensité relative vs Courant direct :Montre comment le flux lumineux augmente avec le courant d'alimentation, important pour le contrôle de la luminosité et la compréhension de l'efficacité.
• Coordonnées chromatiques vs Courant direct :Indique comment la couleur perçue de la lumière blanche peut légèrement varier avec les changements du courant de fonctionnement.
• Courant direct vs Température ambiante :Illustre la déclassement du courant direct maximal admissible lorsque la température ambiante augmente, critique pour la gestion thermique.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le dispositif utilise un boîtier rond standard T-1 3/4 (environ 5mm) avec deux broches axiales. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
• Une tolérance générale de ±0,25mm s'applique sauf indication contraire.
• L'espacement des broches est mesuré au point où elles sortent du corps du boîtier.
• La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5mm.
• Le dessin du boîtier fournit les mesures détaillées du diamètre de la lentille, de la longueur du corps, de la longueur et du diamètre des broches, et du plan d'appui.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Formage des broches

• La courbure doit être effectuée à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
• Former les broches avant la soudure.
• Éviter de stresser le boîtier pendant le pliage pour prévenir les dommages internes ou la rupture.
• Couper les broches à température ambiante ; une coupe à haute température peut provoquer une défaillance.
• S'assurer que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.

6.2 Stockage

• Stockage recommandé : ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative.
• Durée de vie en stockage standard après expédition : 3 mois.
• Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utiliser un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
• Éviter les changements rapides de température en haute humidité pour prévenir la condensation.

6.3 Soudure

Maintenir une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.

Soudure manuelle :Température de la pointe du fer max 300°C (pour un fer max 30W), temps de soudure max 3 secondes.

Soudure à la vague/par immersion :Température de préchauffage max 100°C (pendant max 60 sec), température du bain de soudure max 260°C pendant 5 secondes.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

• Emballage :Les LED sont emballées dans des sacs anti-électrostatiques, placés dans des cartons intérieurs, qui sont ensuite emballés dans des cartons extérieurs principaux.
• Quantité par emballage :200-500 pièces par sac. 5 sacs par carton intérieur. 10 cartons intérieurs par carton extérieur.

7.2 Explication des étiquettes

Les étiquettes sur l'emballage incluent : Numéro de production client (CPN), Numéro de pièce (P/N), Quantité (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 de production / Numérotation des pièces

Le numéro de pièce suit le format :334-15/T1C3- □ □ □ □. Les carrés vides (□) sont des espaces réservés pour les codes de bin spécifiques liés au Groupe de Couleur, au Bin d'Intensité Lumineuse et au Groupe de Tension, permettant une sélection précise des caractéristiques de performance.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Panneaux de message & Indicateurs optiques :Tire parti de la haute intensité lumineuse pour une excellente visibilité.
• Rétroéclairage :Adapté au rétroéclairage de petits panneaux ou icônes.
• Lampes témoins :Idéal pour l'indication d'état ou de position.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter I_Fà 30mA ou moins.
• Gestion thermique :Prendre en compte la courbe de déclassement (Courant direct vs Température ambiante). Dans des environnements à haute température ou des espaces clos, réduire le courant d'alimentation pour maintenir la fiabilité.
• Protection ESD :Bien que classée pour 4KV HBM, la mise en œuvre d'une protection ESD standard sur les PCB est une bonne pratique, notamment lors de la manipulation et de l'assemblage.
• Conception optique :L'angle de vision de 30 degrés fournit un faisceau relativement focalisé. Pour un éclairage plus large, des optiques secondaires (lentilles, diffuseurs) peuvent être nécessaires.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principaux points différenciateurs de cette LED dans sa catégorie (LED blanche T-1 3/4) incluent :

• Haute Intensité Lumineuse :Un minimum de 7150 mcd est notablement élevé pour cette taille de boîtier, offrant une luminosité supérieure.
• Protection Zener intégrée :La tension inverse Zener spécifiée (Vz) suggère une protection intégrée contre les tensions inverses, qui n'est pas toujours présente dans les LED basiques, améliorant la robustesse dans la conception des circuits.
• Tri complet :Un tri détaillé pour l'intensité, la tension et la couleur permet un appariement précis dans les applications nécessitant une homogénéité entre plusieurs unités.
• Conformité environnementale :Satisfait aux normes modernes comme Sans Halogène et REACH, ce qui peut être critique pour des marchés spécifiques et des conceptions soucieuses de l'environnement.

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

Q1 : Quel est le courant de fonctionnement recommandé ?

R1 : Le courant continu maximal absolu est de 30mA. Un point de fonctionnement typique est de 20mA, qui est la condition de test standard pour les spécifications optiques listées (intensité lumineuse, couleur). Fonctionner à 20mA offre un bon équilibre entre luminosité, efficacité et longévité.

Q2 : Comment interpréter les bins d'intensité lumineuse (T, U, V) ?

R2 : Ces bins garantissent un flux lumineux minimum. Par exemple, commander dans le Bin V garantit que chaque LED aura au moins 11250 mcd à 20mA. Ceci est crucial pour les applications où un niveau de luminosité minimum doit être atteint. Les bins permettent aux concepteurs de sélectionner un niveau de performance adapté au coût.

Q3 : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 5V ?

R3 : Pas directement sans une résistance de limitation de courant. La tension directe (Vf) est comprise entre 2,8V et 3,6V. Connecter directement 5V provoquerait un courant excessif, détruisant la LED. Vous devez calculer et utiliser une résistance en série : R = (Tension d'alimentation - Vf) / I_F. En utilisant une Vf typique de 3,2V et I_F=20mA avec une alimentation 5V : R = (5 - 3,2) / 0,02 = 90 Ohms.

Q4 : Que signifie la classification ESD 4KV pour la manipulation ?

R4 : Cela signifie que la LED peut généralement résister à une décharge électrostatique de 4000V selon le Modèle du Corps Humain (HBM) sans dommage. Bien que cela soit robuste, il est toujours essentiel de suivre les précautions ESD standard lors de la manipulation et de l'assemblage (par exemple, utiliser des postes de travail et des bracelets de mise à la terre) pour prévenir les dommages cumulatifs ou les défauts latents.

Q5 : À quel point la distance minimale de 3mm pour la soudure/le pliage des broches est-elle critique ?

R5 : Très critique. La résine époxy et les fils de liaison internes près de la base du boîtier sont sensibles à la chaleur et aux contraintes mécaniques. Enfreindre cette distance peut provoquer une défaillance immédiate (résine fissurée, liaison rompue) ou des problèmes de fiabilité à long terme (dégradation du flux lumineux, défaillance prématurée).

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état à haute visibilité

Un concepteur a besoin de 20 indicateurs blancs brillants pour un tableau de commande qui doit être visible sous un fort éclairage ambiant. Il sélectionne des LED du bin d'intensité lumineuse le plus élevé (V) pour garantir une luminosité suffisante. Pour assurer une apparence uniforme, il spécifie également un bin de couleur serré (par exemple, Groupe 1). Un circuit de pilotage simple est conçu en utilisant une ligne 5V. Pour chaque LED, une résistance de 100 ohms, 1/8W est calculée (en utilisant une Vf prudente de 3,4V pour les bins 2/3 : (5-3,4)/0,02=80 Ohms ; 100 Ohms est une valeur standard fournissant ~16mA, un point de fonctionnement sûr et lumineux). Le placement sur le PCB assure un espacement de 3mm entre la pastille de soudure et le contour du corps de la LED. Pendant l'assemblage, un gabarit de soudure est utilisé pour maintenir la distance de pliage des broches de 3mm avant l'insertion dans la carte.

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). Lorsqu'un courant direct est appliqué, les électrons et les trous se recombinent au sein de la puce, émettant des photons dans la région bleue du spectre (typiquement autour de 450-455nm). Cette lumière bleue n'est pas émise directement. Au lieu de cela, elle frappe une couche de matériau phosphoreux jaune (ou jaune et rouge) déposée à l'intérieur de la coupelle réfléchissante entourant la puce. Le phosphore absorbe une partie de la lumière bleue et la ré-émet sous la forme d'un spectre plus large de lumière à plus longue longueur d'onde (jaune). La lumière bleue non absorbée restante se mélange à la lumière phosphorescente jaune, et l'œil humain perçoit cette combinaison comme de la lumière blanche. La teinte exacte ou la "température de couleur" de la lumière blanche est déterminée par le rapport entre la lumière bleue et jaune, qui est contrôlé par la composition et la concentration du phosphore.

13. Tendances et contexte technologiques

Le boîtier T-1 3/4 représente une technologie traversante mature, largement utilisée pendant des décennies dans les applications d'indication. L'utilisation d'une puce InGaN avec conversion par phosphore est la méthode standard pour produire des LED blanches depuis l'invention de la LED bleue. Les tendances actuelles dans l'industrie LED au sens large évoluent vers :

• Dispositifs à Montage en Surface (CMS) :Pour l'assemblage automatisé et des facteurs de forme plus petits, des boîtiers comme 3528, 5050 ou 2835 ont largement remplacé les LED traversantes dans les nouvelles conceptions à grand volume.
• Efficacité accrue :Le développement continu se concentre sur l'augmentation des lumens par watt (lm/W), réduisant la puissance électrique nécessaire pour le même flux lumineux.
• Amélioration de l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) :Utilisation de mélanges multi-phosphores ou de puces violet/bleu avec des phosphores rouge/vert pour produire une lumière blanche qui restitue plus fidèlement les couleurs des objets.
• Solutions intégrées :LED avec régulateurs de courant intégrés, contrôleurs, voire des capacités complètes de mélange de couleurs RVB.

Malgré ces tendances, les LED traversantes comme celle-ci restent pertinentes pour le prototypage, la réparation, la maintenance des systèmes existants, les usages éducatifs et les applications où un assemblage manuel ou une robustesse extrême est requise. Leur haute intensité dans un boîtier simple et robuste assure une niche continue dans le paysage des composants électroniques.