Fiche technique LED décodée : Chaque spec qu'il faut pour conception et sélection
Une fiche technique LED est un contrat entre vous et la physique du semi-conducteur. Mal lire un paramètre — surtout thermique — transforme un dispositif 50 000 h en échec 500 h. Voici la ventilation spec par spec.
Spécifications électriques (Les limites « CC »)
| Symbole | Paramètre | Plage typique | Implication conception |
|---|---|---|---|
| VF | Tension directe | 1,8 V (Rouge) – 3,6 V (Bleu/Blanc) | Détermine résistance série / tension headroom driver. Utilisez MAX VF pour calcul résistance pire cas. |
| IF | Courant direct (Test/Typ) | 10 mA (Signal) – 1 A+ (Puissance) | Point nominal pour specs optiques. |
| IF(max) | Max courant direct continu | 20 mA (3 mm) – 3 A (Haute puissance) | Limite dure. Dératez avec température ! |
| IFP | Courant crête impulsionnel | 2×–5× IF(max) | Pour multiplexage/PWM. Vérifiez cycle service & largeur impulsion limites. |
| VR | Tension inverse | 5 V (Typique) | Très bas. Jamais polariser inverse. Diode série si AC possible. |
| PD | Dissipation puissance | VF × IF(max) | Max chaleur générée à TA=25°C. Dératez linéaire au-dessus 25°C. |
| RθJA | Résistance thermique Jonction-Ambiante | 100–500 °C/W (CMS), 10–50 °C/W (MCPCB) | Spec la plus critique. TJ = TA + PD × RθJA. Gardez TJ < TJ(max) (généralement 125-150°C). |
| RθJS / RθJC | Jonction-Soudure/Boîtier | 5–20 °C/W | Pour conception radiateur/MCPCB. RθJA total = RθJS + RθCA. |
Spécifications optiques (La sortie « Lumière »)
| Symbole | Paramètre | Unité | Note |
|---|---|---|---|
| λd / λp | Longueur d'onde dominante / pic | nm | Perception couleur (λd) vs pic spectral (λp). Codes bin critiques ! |
| IV | Intensité lumineuse | mcd / cd | Luminosité axe. Directionnelle ! Angle vision compte. |
| ΦV | Flux lumineux | lm | Puissance visible totale. Meilleur pour comparaison éclairage. |
| Φe | Flux radiant | mW | Puissance optique totale (toutes longueurs d'onde). Pour apps non-visuelles. |
| 2θ1/2 | Angle vision (Demi-intensité) | deg | 120° (CMS standard), 15°–30° (lentille/haute puissance). |
| CRI / Ra | Indice rendu couleur | 0–100 | >80 (Général), >90 (Commerce/Art), >95 (Médical/Photo). |
| CCT | Température couleur corrélée | K | 2700 K (Chaud) – 6500 K (Froid). Binés quadrangles ANSI. |
Binning : La variable cachée
Les LED sont fabriquées avec large dispersion VF et λ. Fabricants trient en Bins.
- Bins VF : Critiques pour chaînes parallèles (partage courant).
- Bins Flux/Intensité : ex. « Q2 », « R3 ». Commandez bins spécifiques pour luminosité uniforme.
- Bins Couleur : Ellipses MacAdam (SDCM). 3-step = serré ; 5-7 step = standard.
Spécifiez toujours codes bins dans nomenclature pour production.
Fiabilité & Durée de vie
- L70 / L50 / L90 : Heures jusqu'à dégradation flux à 70 %/50 %/90 % initial. L70 @ TJ=85°C est standard industriel.
- Projection TM-21 : Méthode extrapolation depuis données test LM-80 (6000-10000 h). Ne croyez pas « 100 000 h » sans rapport TM-21 à votre TJ.
- Décharge électrostatique (ESD) : Classe (HBM/MM). GaN/InGaN (Bleu/Blanc/Vert) sont Classe 0/1 (<250 V). Manipulez protocole ESD.
Mécanique / Boîtier
- Boîtier : 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, 2835, 3030, 3535, 5050, TO-220, COB.
- Profil brasage : J-STD-020 / MSL (Niveau sensibilité humidité). MSL 2a/3 courant. Cuisson si vie sol dépassée.
- Marque polarité : Cathode généralement : trait vert, encoche, biseau, ou « T » dessous. Vérifiez par dessin datasheet.
Checklist concepteur
- Calculez max TJ à max TA & max bin VF.
- Sélectionnez courant (IF) pour flux cible + durée vie (tournez à 50-70 % IF(max) pour longévité).
- Concevez chemin thermique : MCPCB → TIM → Radiateur. Vérifiez RθCA.
- Choisissez driver : Courant Constant (CC) obligatoire. Adaptez plage VF + méthode gradateur (PWM/Analogique).
- Spécifiez bins Flux & Couleur dans achats.
La fiche technique n'est pas une suggestion. Ce sont les conditions limites de fiabilité. Concevez aux specs MAX électriques, MIN optiques, et PIRE CAS thermiques.