Fiche technique LED blanche série T20 2016 - Format 2.0x1.6x0.75mm - Tension 5.9-6.4V - Puissance 0.64W - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La série T20 2016 est une LED blanche haute performance conçue pour les applications d'éclairage général. Cette LED à émission frontale (top-view) présente une conception de boîtier à gestion thermique améliorée, permettant un flux lumineux élevé et un fonctionnement fiable dans des conditions exigeantes. Sa taille compacte et son large angle de vision la rendent adaptée à une variété de luminaires.

1.1 Avantages principaux

• Boîtier à gestion thermique améliorée :Une meilleure gestion thermique pour des performances et une longévité accrues.
• Flux lumineux élevé :Fournit un éclairage brillant et efficace.
• Capacité en courant élevée :Supporte un fonctionnement jusqu'à un courant direct de 100 mA.
• Taille de boîtier compacte :L'empreinte 2016 (2.0 mm x 1.6 mm) permet des implantations PCB à haute densité.
• Large angle de vision :Un angle à mi-intensité typique de 120 degrés assure une distribution lumineuse large et uniforme.
• Sans plomb et conforme RoHS :Adaptée aux procédés de fabrication respectueux de l'environnement.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED est conçue pour des solutions d'éclairage diverses où la fiabilité et l'efficacité sont primordiales.

• Éclairage intérieur :Downlights, panneaux lumineux et autres luminaires d'intérieur.
• Rénovation et remplacement :Modernisation des systèmes d'éclairage existants avec la technologie LED.
• Éclairage général :Une source lumineuse polyvalente pour les usages commerciaux et résidentiels.
• Éclairage architectural et décoratif :Éclairage d'accentuation, éclairage en niche et autres applications axées sur le design.

2. Analyse 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 performances sont mesurées dans des conditions de test standard : courant direct (IF) de 80 mA et température de jonction (Tj) de 25°C. Le flux lumineux varie avec la Température de Couleur Corrélée (CCT) et l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC).

• Flux lumineux (Typique / Minimum) :Varie d'environ 51 lm à 66 lm selon la combinaison CCT/IRC. Par exemple, une LED 4000K avec Ra80 a un flux typique de 66 lm et un minimum de 63 lm.
• Tolérances :Les mesures de flux lumineux ont une tolérance de ±7 %, et les mesures d'IRC (Ra) ont une tolérance de ±2.

2.2 Valeurs maximales absolues

Ce sont les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement doit toujours être maintenu dans ces limites.

• Courant direct (IF) :100 mA (continu).
• Courant direct en impulsion (IFP) :150 mA (Largeur d'impulsion ≤100μs, Rapport cyclique ≤1/10).
• Puissance dissipée (PD) :640 mW.
• Tension inverse (VR) :5 V.
• Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +105°C.
• Température de jonction (Tj) :120°C (Maximum).

2.3 Caractéristiques électriques et thermiques

Ce sont les paramètres de fonctionnement typiques à Tj=25°C.

• Tension directe (VF) :5.9V à 6.4V à IF=80mA, avec une tolérance de mesure de ±0.2V.
• Angle de vision (2θ1/2) :120 degrés (typique). C'est l'angle hors axe où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur maximale.
• Résistance thermique (Rth j-sp) :25 °C/W (typique). Ce paramètre indique l'impédance thermique de la jonction LED au point de soudure sur un MCPCB, cruciale pour la conception du dissipateur thermique.
• Décharge électrostatique (ESD) :Résiste à 1000V (Modèle du corps humain).

3. Explication du système de tri

Les LED sont triées en catégories (bins) basées sur des paramètres de performance clés pour assurer l'homogénéité des lots de production.

3.1 Tri par flux lumineux

Les LED sont catégorisées en rangs de flux spécifiques (ex. : E8, F1) avec des valeurs de sortie lumineuse minimale et maximale définies. La structure de tri est définie séparément pour différentes combinaisons CCT et IRC. Par exemple, une LED 4000K Ra80 du bin F1 aura un flux lumineux compris entre 66 lm et 70 lm.

3.2 Tri par tension directe

Les LED sont également triées par chute de tension directe à 80mA. Des codes comme Z3, A4, B4 et C4 représentent des plages de tension (ex. : Z3 : 5.6V - 5.8V). Ceci est important pour concevoir des alimentations à courant constant afin d'assurer une luminosité uniforme entre plusieurs LED en série.

3.3 Tri par chromaticité (Couleur)

La cohérence de couleur est contrôlée à l'intérieur d'une ellipse de MacAdam à 5 pas sur le diagramme de chromaticité CIE. Chaque CCT (ex. : 2700K, 4000K) a une coordonnée centrale définie (x, y) et des paramètres d'ellipse (a, b, Φ). Cela garantit une différence de couleur visible minimale entre les LED d'un même point blanc nominal.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques donnent un aperçu du comportement de la LED dans différentes conditions.

4.1 Distribution spectrale de puissance

La fiche technique inclut les spectres pour les variantes Ra80 et Ra90. Ces courbes montrent l'intensité relative en fonction des longueurs d'onde, définissant la qualité de couleur et les propriétés de rendu de la lumière.

4.2 Courant vs. Tension (I-V) et Courant vs. Intensité relative

La courbe I-V (Fig. 5) montre la relation non linéaire entre le courant direct et la tension. La courbe montrant le courant direct vs. l'intensité relative (Fig. 4) démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, jusqu'à la valeur maximale admissible.

4.3 Dépendance à la température

Les graphiques clés illustrent l'impact de la température ambiante (Ta) :

• Flux lumineux relatif vs. Ta (Fig. 6) :La sortie lumineuse diminue lorsque la température augmente. Une conception thermique adéquate est cruciale pour maintenir la luminosité.
• Tension directe relative vs. Ta (Fig. 7) :La tension directe diminue généralement avec l'augmentation de la température.
• Décalage de chromaticité vs. Ta (Fig. 8) :Montre comment les coordonnées de couleur du point blanc peuvent se déplacer avec la température.

4.4 Courbe de déclassement du courant direct

La figure 9 fournit le courant direct admissible en fonction de la température ambiante/du point de soudure. Pour garantir la fiabilité et éviter la surchauffe, le courant maximal autorisé doit être réduit lors d'un fonctionnement à des températures ambiantes élevées.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED a une taille de boîtier compacte 2016. Les dimensions clés incluent :

• Longueur : 2.00 mm
• Largeur : 1.60 mm
• Hauteur : 0.75 mm (typique)
• Les dimensions du motif de pastilles de soudure sont fournies pour l'implantation PCB.

Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0.1 mm.

5.2 Identification de la polarité

La cathode et l'anode sont clairement indiquées dans le diagramme de vue de dessous. Une connexion de polarité correcte est essentielle au fonctionnement du composant.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

La LED est compatible avec les procédés standard de soudage par refusion sans plomb. Les paramètres de profil recommandés incluent :

• Température maximale du corps du boîtier (Tp) :260°C maximum.
• Temps au-dessus du liquidus (TL=217°C) :60 à 150 secondes.
• Vitesse de montée en température :Maximum 3°C par seconde de TL à Tp.
• Préchauffage :Montée de 150°C à 200°C sur 60-120 secondes.

Le respect de ce profil est critique pour éviter les dommages thermiques au boîtier LED et à la puce interne.

6.2 Considérations de manipulation et de stockage

• Des précautions ESD doivent être observées lors de la manipulation.
• La température de stockage recommandée est comprise entre -40°C et +85°C.
• Éviter l'exposition à l'humidité ; utiliser un emballage sec ou procéder à un séchage selon les procédures standard MSL (Niveau de Sensibilité à l'Humidité) si nécessaire.

7. Numérotation des pièces et informations de commande

7.1 Système de numérotation des modèles

Le numéro de pièce suit le format : T [X1][X2][X3][X4][X5][X6] – [X7][X8][X9][X10].

• X1 (Code type) :'20' pour le boîtier 2016.
• X2 (Code CCT) :ex. : '27' pour 2700K, '40' pour 4000K.
• X3 (Rendu des couleurs) :'7' pour Ra70, '8' pour Ra80, '9' pour Ra90.
• X4 (Puces en série) :Nombre de puces en série (1-Z).
• X5 (Puces en parallèle) :Nombre de puces en parallèle (1-Z).
• X6 (Code composant) :Désignation interne (A-Z).
• X7 (Code couleur) :Définit la norme de performance (ex. : 'M' pour ANSI, 'F' pour ERP).

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Conception du circuit d'alimentation

En raison des caractéristiques de tension directe et du système de tri, un pilote à courant constant est fortement recommandé plutôt qu'une source à tension constante. Cela assure une sortie lumineuse stable et protège la LED des pics de courant. Le pilote doit être sélectionné pour fonctionner dans les limites des valeurs maximales absolues, en tenant compte de la courbe de déclassement pour les environnements à haute température.

8.2 Gestion thermique

Un dissipateur thermique efficace est primordial pour les performances et la durée de vie. La résistance thermique de la jonction au point de soudure (Rth j-sp) est de 25°C/W. Concevez le PCB et le dissipateur pour maintenir la température du point de soudure aussi basse que possible, surtout lors d'un fonctionnement à fort courant ou dans des ambiances chaudes. Utilisez des matériaux conducteurs thermiques et assurez un bon contact mécanique entre le boîtier LED et le dissipateur.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 120 degrés convient aux applications nécessitant un éclairage large et diffus. Pour des faisceaux plus focalisés, des optiques secondaires (lentilles ou réflecteurs) seront nécessaires. La conception top-view facilite l'émission de lumière directe perpendiculaire au plan de montage.

9. Comparaison et différenciation technique

Bien que des comparaisons spécifiques avec des concurrents ne soient pas fournies dans le document source, les principaux points de différenciation de la LED série T20 2016, basés sur ses spécifications, incluent :

• Performance équilibrée :Offre une combinaison compétitive de flux lumineux élevé, de bonnes options d'IRC (jusqu'à Ra90) et d'une large gamme de CCT dans un boîtier très compact.
• Conception thermique :La mention explicite 'Conception de boîtier à gestion thermique améliorée' suggère une attention portée à la fiabilité en conditions de fonctionnement, ce qui peut offrir un avantage dans les applications où la gestion thermique est difficile.
• Tri complet :Un tri détaillé pour le flux, la tension et la couleur (ellipse MacAdam à 5 pas) permet un appariement précis des couleurs et une cohérence électrique dans les produits d'éclairage de haute qualité.

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

10.1 Quelle est la consommation électrique réelle de cette LED ?

Dans les conditions de test typiques de 80 mA et une tension directe de 5.9V-6.4V, la puissance électrique est comprise entre 472 mW et 512 mW. Ceci est inférieur à la puissance dissipée maximale absolue de 640 mW, offrant une marge de sécurité.

10.2 Puis-je alimenter cette LED à son courant maximum de 100 mA ?

Oui, mais seulement si les conditions thermiques le permettent. Vous devez consulter la courbe de déclassement du courant direct (Fig. 9). À des températures ambiantes élevées, le courant maximal autorisé est réduit. Dépasser le courant déclassé ou la température de jonction maximale (120°C) réduira la durée de vie de la LED.

10.3 Comment choisir le bon bin pour mon application ?

Pour une apparence uniforme dans les luminaires multi-LED, spécifiez des bins serrés pour le flux lumineux (ex. : F1 uniquement) et la chromaticité (ellipse à 5 pas). Pour les applications sensibles au coût où de légères variations sont acceptables, un bin plus large ou un mélange de bins peut être autorisé. Le tri par tension est crucial pour les conceptions utilisant des LED en série afin de s'assurer qu'elles partagent le courant de manière uniforme.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un tube LED de rénovation.

1. Exigences :Remplacer un tube fluorescent T8. Nécessite une haute efficacité, un bon rendu des couleurs (Ra80+), une lumière à 4000K et un fonctionnement fiable dans un luminaire fermé.
2. Sélection de la LED :La LED T20 2016 en 4000K/Ra80 est choisie pour son flux élevé et sa taille compacte, permettant de placer de nombreuses LED sur une bande PCB étroite.
3. Conception thermique :Le PCB en aluminium sert de dissipateur thermique. La résistance thermique (25°C/W) est utilisée pour calculer la température de jonction attendue en fonction de la puissance de la LED et de la capacité du PCB à dissiper la chaleur vers l'environnement du tube. La courbe de déclassement est vérifiée pour s'assurer que le courant d'alimentation choisi (ex. : 80 mA) est sûr à la température interne maximale prévue du tube.
4. Conception électrique :Les LED sont arrangées en configuration série-parallèle. Des bins de tension (ex. : A4 : 5.8-6.0V) sont spécifiés pour minimiser les déséquilibres de tension. Un pilote à courant constant compatible avec la tension et le courant totaux de la chaîne est sélectionné.
5. Résultat :Un tube LED de haute qualité et fiable avec une luminosité et une couleur constantes, rendu possible en respectant les spécifications détaillées et les recommandations d'application fournies dans cette fiche technique.

12. Introduction au principe technique

Les LED blanches sont typiquement basées sur une puce LED bleue recouverte d'une couche de phosphore. Lorsque la lumière bleue de la puce semi-conductrice excite le phosphore, celui-ci convertit une partie de cette lumière en longueurs d'onde plus longues (jaune, rouge). Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière émise par le phosphore est perçu comme blanc par l'œil humain. La Température de Couleur Corrélée (CCT) est contrôlée par la composition du phosphore, la faisant paraître 'chaude' (2700K, plus jaune/rouge) ou 'froide' (6500K, plus bleue). L'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) mesure la précision avec laquelle la lumière révèle les vraies couleurs des objets par rapport à une source de référence naturelle ; une valeur Ra plus élevée (ex. : 90) indique une meilleure fidélité des couleurs.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

L'industrie des LED continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure qualité de couleur et une plus grande fiabilité. Les tendances pertinentes pour des composants comme la série T20 incluent :

• Efficacité accrue :Les améliorations continues de la technologie des puces et des phosphores permettent d'obtenir un flux lumineux plus élevé à partir de boîtiers identiques ou plus petits.
• Qualité de couleur :La demande pour un éclairage à IRC élevé (Ra90, Ra95+) et à spectre complet croît dans les applications commerciales et résidentielles.
• Miniaturisation :La tendance vers des LED plus petites et plus puissantes permet des designs de luminaires plus élégants et une densité de pixels plus élevée dans les applications à vue directe.
• Éclairage intelligent et réglable :Les LED sont de plus en plus intégrées dans des systèmes permettant un contrôle dynamique de l'intensité et de la température de couleur.
• Durabilité :L'accent mis sur la longue durée de vie, la conformité RoHS et la recyclabilité reste un moteur important dans la conception et la fabrication des composants.

Les spécifications de la LED série T20 2016 s'alignent sur ces tendances en offrant une bonne efficacité, des options à IRC élevé et un facteur de forme compact adapté aux conceptions d'éclairage modernes.