Fiche technique de la lampe LED blanche 334-15/F1C2-7VXA - Boîtier T-1 3/4 - 20mA - 3,2V Typ - 110mW - 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. Son principal avantage réside dans la combinaison d'un facteur de forme compact et standardisé avec une puissance lumineuse élevée.

Les marchés cibles principaux incluent les applications nécessitant des indicateurs visuels clairs et brillants, tels que les panneaux de messages, les voyants d'état, le rétroéclairage pour petits afficheurs et les feux de marquage. Le produit est conçu pour répondre aux exigences générales de fiabilité et de performance dans l'électronique grand public et industrielle.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le composant est conçu pour fonctionner dans des limites électriques et thermiques 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 à 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, et le stockage peut se faire de -40°C à +100°C. Le composant peut résister à une décharge électrostatique (ESD) jusqu'à 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 20 mA de courant direct et une température ambiante (T_a) de 25°C. La tension directe (V_F) se situe typiquement entre 2,8 V et 3,6 V. L'intensité lumineuse (I_V) a une valeur typique, avec une large plage de classement allant de 11 250 mcd à 22 500 mcd. L'angle de vision (2θ_1/2) est d'environ 20 degrés, fournissant un faisceau relativement focalisé. Les coordonnées chromatiques typiques sont x=0,30, y=0,29 selon l'espace colorimétrique CIE 1931, indiquant un point blanc. Le courant inverse (I_R) est limité à un maximum de 50 μA sous une polarisation inverse de 5 V.

3. Explication du système de classement

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont triées en classes selon leur intensité lumineuse mesurée à 20 mA. Cela garantit une uniformité de luminosité pour les applications de production. Les codes de classe sont V (11 250-14 250 mcd), W (14 250-18 000 mcd) et X (18 000-22 500 mcd). Une tolérance générale de ±10% s'applique à l'intensité lumineuse.

3.2 Classement par tension directe

Pour faciliter la conception de circuits concernant la chute de tension et la régulation du courant, les LED sont également classées par tension directe. Les classes sont 0 (2,8-3,0V), 1 (3,0-3,2V), 2 (3,2-3,4V) et 3 (3,4-3,6V). L'incertitude de mesure pour ce paramètre est de ±0,1V.

3.3 Classement par couleur

Le point de couleur blanc est contrôlé dans des régions spécifiques du diagramme de chromaticité CIE. Le produit utilise une combinaison de groupes de couleurs, spécifiquement B5 et B6. Les coordonnées de ces groupes définissent une zone quadrilatère sur le diagramme CIE, garantissant que la lumière blanche émise se situe dans une plage acceptable de température de couleur corrélée (CCT), indiquée visuellement entre 5600K et 9000K sur le diagramme fourni.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour les ingénieurs concepteurs. Lacourbe Intensité relative en fonction de la Longueur d'ondemontre la distribution spectrale de puissance de la lumière blanche, qui est un spectre large résultant d'une puce InGaN bleue excitant un phosphore. Lediagramme de Directivitéillustre la distribution spatiale de la lumière, confirmant l'angle de vision de 20 degrés. Lacourbe Courant direct en fonction de la Tension directe (Courbe I-V)est essentielle pour déterminer le point de fonctionnement et concevoir le circuit de limitation de courant. Lacourbe Intensité relative en fonction du Courant directmontre comment la puissance lumineuse évolue avec le courant d'alimentation, important pour les considérations de gradation ou de suralimentation. Legraphique Coordonnées chromatiques en fonction du Courant directindique comment le point blanc peut se déplacer avec différents courants d'alimentation. Enfin, lacourbe Courant direct en fonction de la Température ambianteest critique pour comprendre les exigences de déclassement et les besoins en gestion thermique dans l'application.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED utilise un boîtier rond standard T-1 3/4 (5mm) avec deux broches axiales. Un dessin coté détaillé est fourni. Les dimensions clés incluent le diamètre des broches, le diamètre du bulbe et la longueur totale. L'écartement des broches est mesuré à l'endroit où elles sortent du corps du boîtier. Des notes précisent que toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,25mm sauf indication contraire. La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5mm. Un alignement correct des trous du PCB avec les broches de la LED est souligné pour éviter les contraintes mécaniques lors du montage.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Une manipulation appropriée est requise pour maintenir l'intégrité du composant. Pour leformage des broches, la flexion doit se faire à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy et doit être effectuée avant la soudure. Les contraintes sur le boîtier doivent être évitées. La coupe des broches doit se faire à température ambiante. Pour lestockage, les LED doivent être conservées à ≤30°C et ≤70% d'HR. La durée de conservation à partir de l'expédition est de 3 mois ; pour un stockage plus long, un environnement à atmosphère contrôlée, rempli d'azote, est recommandé. Les changements rapides de température en conditions humides doivent être évités. Pour lasoudure, le joint doit être à au moins 3mm du bulbe en époxy. Les conditions recommandées sont : pour la soudure manuelle, une température de pointe du fer ≤300°C (30W max) pendant ≤3 secondes ; pour la soudure à la vague ou par immersion, une préchauffe ≤100°C pendant ≤60 secondes et un bain de soudure à ≤260°C pendant ≤5 secondes.

7. Informations sur l'emballage et la commande

Les LED sont emballées dans des matériaux résistants à l'humidité et antistatiques. Elles sont fournies dans des sacs antistatiques, placés dans des cartons intérieurs, qui sont ensuite conditionnés dans des cartons extérieurs. La quantité d'emballage est flexible : un minimum de 200 à un maximum de 500 pièces par sac, avec 5 sacs par carton intérieur, et 10 cartons intérieurs par carton maître (extérieur). L'étiquette sur l'emballage comprend des champs pour le Numéro de Production Client (CPN), la Référence (P/N), la Quantité (QTY), le Classement d'Intensité Lumineuse et de Tension (CAT), le Classement de Couleur (HUE), la Référence (REF), le Numéro de Lot (LOT No.), et le Lieu de Production.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED haute intensité est idéale pour les applications nécessitant une source lumineuse ponctuelle et brillante. Les utilisations principales incluent :Panneaux de messages et Signalétique: Où les pixels individuels doivent être clairement visibles.Voyants d'état optiques: Dans les équipements où un signal lumineux "sous tension" ou "système actif" est nécessaire, même dans des environnements bien éclairés.Rétroéclairage: Pour petits afficheurs LCD, claviers ou légendes de panneaux.Feux de marquage et de position: Dans l'électronique grand public, les intérieurs automobiles ou les commandes industrielles.

8.2 Considérations de conception

Lors de la conception avec cette LED, les ingénieurs doivent considérer :Limitation de courant: Toujours utiliser une résistance série ou un pilote à courant constant pour maintenir le courant direct à ou en dessous de 30 mA en continu. La courbe I-V doit être référencée pour la V_F bin. Gestion thermique: Bien que la dissipation de puissance soit faible, garantir que le composant fonctionne dans sa plage de température nominale est vital pour la longévité, surtout dans des espaces clos ou à températures ambiantes élevées. Se référer à la courbe de déclassement.Angle de vision: Le faisceau de 20 degrés est relativement étroit. Pour un éclairage plus large, des diffuseurs ou des lentilles peuvent être nécessaires.Protection contre les décharges électrostatiques (ESD): Bien que classée pour 4kV HBM, les précautions ESD standard lors de la manipulation et de l'assemblage sont recommandées.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED blanches 5mm génériques, ce produit se différencie principalement par sonclassement en haute intensité lumineuse, offrant des puissances de sortie minimales garanties jusqu'à 22 500 mcd, ce qui est nettement plus brillant que les offres standard. La fourniture d'unclassement détaillé de la tension directe et de la couleurpermet un contrôle de conception plus précis dans les applications où l'uniformité de couleur ou la chute de tension précise est critique, comme dans les réseaux multi-LED ou les appareils alimentés par batterie. L'inclusion d'unediode Zener(avec V_Zet I_Zspécifiés) pour la protection contre les tensions inverses est une fonctionnalité absente de toutes les LED basiques, ajoutant une couche de robustesse dans les conceptions de circuits sensibles aux transitoires de tension.

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

Q : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser pour une alimentation de 12V ?

R : En utilisant la loi d'Ohm (R = (V_alimentation- V_F) / I_F) et en supposant une V_Ftypique de 3,2V et un I_Fsouhaité de 20mA : R = (12V - 3,2V) / 0,02A = 440 Ω. Utilisez la valeur standard supérieure (par exemple, 470 Ω) et vérifiez le courant réel et la puissance nominale de la résistance.

Q : Puis-je alimenter cette LED à 30mA en continu ?

R : Oui, 30mA est le courant direct continu nominal. Cependant, fonctionner à la valeur maximale peut réduire la durée de vie et augmenter la température de jonction. Pour une longévité optimale, une alimentation à 20mA ou moins est recommandée si l'intensité lumineuse est suffisante.

Q : Comment la température affecte-t-elle les performances ?

R : Comme le montre la courbe Courant direct en fonction de la Température ambiante, le courant direct admissible diminue lorsque la température ambiante dépasse 25°C pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres. La puissance lumineuse diminue également typiquement avec l'augmentation de la température de jonction.

Q : Quel est l'objectif des classes de couleur B5 et B6 ?

R : Ces classes définissent une région spécifique sur le diagramme de couleur CIE. Le mélange de LED de ces classes permet une apparence de couleur blanche uniforme dans un assemblage, même si les unités individuelles présentent de légères variations. Cela garantit que le point blanc reste dans une plage visuellement acceptable, apparaissant typiquement comme un blanc froid.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un voyant d'état haute visibilité pour équipement extérieur

Un ingénieur a besoin d'une LED d'état visible en plein soleil. Sélectionner une LED de la classe de luminosité la plus élevée (X : 18 000-22 500 mcd) est crucial. Pour garantir la fiabilité dans un environnement extérieur avec des températures extrêmes, une analyse thermique est réalisée en utilisant la courbe de déclassement. La LED sera alimentée à 20mA en utilisant un circuit à courant constant pour maintenir la luminosité malgré les petites fluctuations de tension de la batterie. L'angle de vision étroit de 20 degrés est un avantage ici, concentrant la lumière vers la ligne de visée attendue de l'utilisateur. Un revêtement conformant pourrait être appliqué sur le PCB, mais il faut veiller à ne pas contaminer la lentille de la LED, et le revêtement doit être compatible avec la résine époxy.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Il s'agit d'une LED blanche à conversion de phosphore. L'élément émetteur de lumière central 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 principalement dans la région bleue du spectre. Cette lumière bleue n'est pas émise directement. Au lieu de cela, elle frappe une couche de matériau phosphorescent (typiquement du Grenat d'Aluminium et d'Yttrium dopé au Cérium, ou YAG:Ce) qui est déposée à l'intérieur de la coupelle réfléchissante du boîtier de la LED. Le phosphore absorbe une partie de la lumière bleue et la ré-émet sous forme d'un large spectre de lumière jaune. La combinaison de la lumière bleue restante et de la lumière jaune générée se mélange pour produire la perception de lumière blanche pour l'œil humain. La teinte exacte ou la température de couleur corrélée (CCT) de la lumière blanche est déterminée par la composition et l'épaisseur de la couche de phosphore.

13. Tendances et contexte technologiques

Le boîtier rond LED T-1 3/4 (5mm) est une technologie mature et largement adoptée. Ses principaux avantages sont le faible coût, la facilité de manipulation pour l'assemblage traversant et la haute fiabilité. La tendance dans l'industrie LED au sens large va vers les boîtiers pour montage en surface (CMS) (comme 2835, 5050, etc.) pour une densité plus élevée, une meilleure gestion thermique et un assemblage automatisé. Cependant, le boîtier traversant reste pertinent pour les applications nécessitant une luminosité ponctuelle élevée, une robustesse dans les environnements à fortes vibrations, un assemblage ou une réparation manuelle, et dans les contextes éducatifs ou de loisirs. La technologie décrite ici représente l'optimisation d'un type de boîtier classique, se concentrant sur la fourniture d'une haute intensité lumineuse et de paramètres de performance bien définis pour répondre aux besoins des applications héritées et spécifiques modernes où son facteur de forme et ses caractéristiques de performance sont idéaux.