osram votre partenaire dans le choix des solutions
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OSRAM Votre partenaire dans le choix des solutions
Efficacitérelative
15ième 19ième 20ième siècle...
1 10 – 15 70 – 100 70 – 100 Objectif >>100
<1% 5 – 9% 25 – 30%
30 – 35%
Objectif
50 – 70%
HID LED
L‘avenir de la lumière?
Efficacitéen: Im/W
Leur utilité: Nouvelles possibilités de créations architecturales en éclairage général et en signalisation routière
Avantages supplémentaires des LED
Petitesdimensions
Résistanceaux chocs élevée
LongueDurée de vie
Grande stabilitéDe la couleur
Pas de rayonnement
UV / IR
Rayonnementcontrôlé
La fabrication d‘une LED se fait en deux étapes
ModuleCette étape consiste à intégrer la puce dans un boîtier
Plusieurs design sont possibles dans le technologies radiales ou SMT.
La LED prend son aspect visuel Enfin il est possible de
réaliser des sources de lumière par regroupement de LED.
Ainsi on peut fabriquer des modules adaptés aux besoins.
TOPLED-Package
LED-Chip
Epi-Wafer
La première opération consiste à permettre la dite épitaxie. C‘est là que l‘on dépose les matériaux composants sur le substrat. On obtient alors ce qu‘on appelle un Wafer (pastille).
Ensuite il faut structurer et séparer les puces.
On obtient alors les Chips ou puces.
Complexité de la technologie(exemple d‘un module de LEDs)
Étape 1 Étape 2
Substrat(absorbierend
odertransparent)
Couche translucide
Une LED se compose de plusieurs couches „Layer“ de matériaux semi-conducteurs.
En fonctionnement la couche active génère de la lumière.
La lumière est dirigée vers l‘extérieur soit directement soit par réflexion.
Contrairement aux lampes à incandescence qui donnent un spectre continu, les LED émettent dans une couleur donnée.
La couleur est fonction du matériau employé.
Deux compositions de matériaux (AllnGaP et InGaN) sont utilisées pour réaliser des LEDs à haut pouvoir lumineux, dans toutes les couleurs, du bleu au rouge ainsi que dans le blanc. (Conversion électroluminescente)
Coupe d‘une
LED
Couche positive
Couche active
(Génère la lumière)
Couche négative
+
-
Complexité de la technologie (exemple d‘un module de LEDs)
OSTAR® for Projection & Lighting
Standard technology: Volume emitter
Emitting area A = Top surface + 4 Side surfaces
Example*: chip length a = 1mm²height h = 0.2mmA = 1.8mm²
Thinfilm technology: Pure surface emitter
Emitting area A = 1mm²
Illuminance of chip: EV ThinFilm = 1.8 EV Standard
*Remark: Simplified consideration
h
a
Standard chip
ThinFilm technology
1 ... 4 mm
0,25 mm
Circuit imprimé
Fil de liaison
Résine époxy
Puce
Cavité
Plaquette à souder
Coupe d‘une LED avec boîtier SMT
W-BLANC 865: IRC>80 6500°K
V-VERT: 505 nm
W-BLANC 854: IRC>80 5400°K
W-BLANC 847: IRC>80 4700°K
B-BLEU: 470 nm
Y-JAUNE: 587 nm
T-VERT véritable: 525 nm
O-ORANGE: 610 nm
A-AMBRE: 617 nm
80 000 heures
À 25°C et un courant de typique
60 000 heures
50 000 heures
S-ROUGE: 633 nm
La durée de vie des LEDs et donc des modules varie en fonction de la couleur des LEDs.
Ceci est une propriété intrinsèque des LEDs, étroitement liée à la composition de la jonction PN
Informations non contractuelles
Palette de Couleurs des LEDs
Thermal ManagementThermal Characteristics of LW W5SG
max. Tjunc = 8.97 °C
TS = 0 °C
PD = 1 W
Semiconductor
Leadframe
Fixed TemperatureTS = 0 °C
Die Attach
Mainly defined by package construction, e.g. geometry, material selection. Cannot by changed by the customer
Thermal Resistance RthJS
Thermal ManagementInternal Thermal Resistance RthJS
P
TTR SJ
thJS
W
K9
W1
C0C97.8R thJS
Molding Compound not shown
Thermal System Configuration Thermal Resistor Network
Thermal ManagementThermal System Configuration
Aluminium Plate
Solder
DielectricSolder Pads
Heat Sink
DieBond Wire
Molding CompoundDie AttachLeads
T Junction
T Solder Point
TBoard
TAmbient
R th SB
R th BA
R th JS
SubstrateTechnology
Influencing Factors
Board material with higher thermal
conductivity Attach to additional heat spreader
(PCB on Aluminium) Solder pad layout and placement
of other components Use of thermal vias
Considering the heat transfer trough and within the printed circuit board. The value is application specific.
Thermal Resistance RthSB
Thermal ManagementExternal Thermal Resistance RthSB
FR4 PCB Insulated Metal Substrate
Cutting Plane: PCB Cutting Plane: PCB
Cutting Plane: LEDs Cutting Plane: LEDs
Tjunc = 168.9 °C
T = Tjunc - Tamb = 118.9 °C
Tjunc = 101.3 °C
T = Tjunc - Tamb = 51.3 °C-55%
Thermal ManagementThermal Resistance of Board Material
RthSB
IMS with enhanced dielectric 3.5 K/W
IMS with FR4 dielectric 7.3 K/W
Flexible PCB on Al with standard PSA 9.5 K/W
Flexible PCB on Al with enhanced PSA
FR4 with standard PSA and thermal Vias
7.6 K/W
9.7 K/W
Aluminium; Plate t = 1.5 mm
Dielectric; t = 100 µm
Copper; t = 35 µm
Copper; t = 35 µm
Aluminium; Plate t = 1.5 mm
Dielectric PEN; t = 50 µmPSA; t = 50 µm
Copper; t = 35 µm
Aluminium Plate t = 1.5 mm
PSA; t = 130 µm
Dielectric FR4t = 1 mm
Board Material
LED en boîtier SMTExemples types:
LED radiale
Power TOPLED
Hyper SIDELEDPower TOPLED
avec lentille
LED radiale
(3mm/5mm)
Particularités du produit:
- Plusieurs angles possibles grâce à des lentilles intégrées - Courant maximum
20-30mA
Particularités du produit
- évacuation thermique optimisée
- courant maximum: jusqu‘à 70mA - flux lumineux typique (50mA)): 2 lm (rouge, jaune), 1 lm (vert-pâle, vert) - émission lumineuse verticale
Particularités du produit:
- émission lumineuse horizontale parallèle à la platine- idéale pour la réalisation de chemins lumineux
Enveloppes de LEDs: Radiale „préperçage“ + SMT
Bleu
Vert
Jaune
Orange
Blanc
Rouge
Ambre
W = White (GaN) x=0.32/y=0.31)
B = Blue (InGaN) 470nm
V= Verde-Green (InGaN) 505nm
T= True Green (InGaN) 525nm
P = Pure Green (GaP) 560nm
G = Green (GaP:N) 570nm
Y = Yellow (InGaAlP) 587nm
O = Orange (InGaAlP) 605nm
A = Amber (InGaAlP) 615nm
S = Super-Red (InGaAlP) 630nm
H = Hyper-Red (GaAlAs) 645nm
s
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
bleu
vert
rouge
jaune
blanc
B = Blue (GaN) 466nm
W = White (InGaN) (x=0.32/y=0.31)
Diagramme de chromaticité
Spectre de couleur des LED
Indice de rendu des couleurs: ~ 80Température de couleur: > 6000 K
LED bleue + matériau de conversion = LED blanche
LED blanche
LINEARLIGHT COLORMIX
LINEARLIGHT COLORMIX FLEX
LED équipée de 3 chips RVB, pour un mixage constant et linéaire permettant d‘obtenir une palette de couleur pratiquement infini
LINEARLIGHT COLORMIX
LINEARLIGHT COLORMIX FLEX
3 chips rouge , vert et bleu réunie sur une LEDIntensité de chaque couleur pilotable individuellementPermet de composer une infinité de teintes
Pilotage par OT DIM (1-10V)OT RVB 3 Channel et OT SEQUENCEUR
Applications :Mise en couleur dynamiqueStructures linéaires
633nm 545
nm
470
nm
OSTAR® optical data
Back to benefits
RGB Red (617 nm)
Green(525 nm)
Blue (465 nm)
DC-current/chip 750 mA 700 mA 700 mA
Luminous flux 60 lm 115 lm 15 lm
Luminance 20 Mega Cd/m2 18 Mega Cd/m2 5 Mega Cd/m2
Monochrome Red (617 nm)
Green(525 nm)
Blue (465 nm)
White (5600 K)
DC-current/chip 750 mA 700 mA 700 mA 700 mA
Luminous flux 240 lm 230 lm 60 lm > 200 lm
OSTAR® - Lighting
Typical U-I characteristics
6
8
10
12
14
16
18
20
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
If [mA]
Uf [
V]
Uf min
Uf typ
Uf max
OSTAR® - Lighting 4 Chip
OSTAR® - Lighting
Typical U-I characteristics
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
If [mA]
Uf [
V]
Uf min
Uf typ
Uf max
OSTAR® - Lighting 6 Chip
...pour fournir le courant
aux modules de LEDs
Ses spécificités: réglé pour les modules-LED tension continue stabilisée électroniquement indépendante de la charge protégé contre les court-circuits et le surcharges deux versions 10V ou 24V
- modèle économique à poser (6W à 75W) - modèle en 6W de taille réduite pour intégration dans les boites d‘encastrement murale
OPTOTRONIC: alimentation pour les Modules-LED
La variation des LEDs se fait idéalement selon le principe de la modulation de la largeur d’impulsion (PWM)
Le signal est imputable à la tension continu fournie au secondaire du convertisseur électronique Tout appareil permettant de varier, grader ou gérer la luminosité des modules de LEDs doit être
intercalé entre le convertisseur électronique et le module de LEDs.
OPTOTRONIC DIM
PRINCIPES DE LA VARIATION DES MODULES DE LEDs
t
U
La variation de phase est strictement interdite avec les OPTOTRONIC et les Modules de LEDs !
Réalisations
500 ‘Linearlight’ Modulo Color
Réalisations
+ +
Réalisations
8 Linearflex +
Réalisations
12 Linearlight + Alimentations
Réalisations
Réalisations
Réalisations
Aqualed
Réalisations
Merci de votre attention