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LED-Lampe 333-2SYGD/S530-E2 Datenblatt - Brillantes Gelbgrün - 20mA - 2,0V - 60mW - Technisches Dokument

Vollständiges technisches Datenblatt für eine brillante gelbgrüne LED-Lampe (333-2SYGD/S530-E2). Enthält Merkmale, absolute Maximalwerte, elektro-optische Eigenschaften, Gehäuseabmessungen und Handhabungsrichtlinien.
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PDF-Dokumentendeckel - LED-Lampe 333-2SYGD/S530-E2 Datenblatt - Brillantes Gelbgrün - 20mA - 2,0V - 60mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine hochhelle, brillante gelbgrüne LED-Lampe. Das Bauteil basiert auf AlGaInP-Chip-Technologie, ist in grünem diffundierendem Harz gekapselt und für Anwendungen konzipiert, die zuverlässige und robuste Beleuchtung mit verschiedenen Abstrahlwinkeln erfordern. Das Produkt entspricht den relevanten Umweltstandards.

1.1 Kernvorteile und Zielmarkt

Die primären Vorteile dieser LED-Serie umfassen ihre hohe Lichtstärke, Verfügbarkeit in verschiedenen Farben und Intensitäten sowie Verpackungsoptionen wie Tape-and-Reel für die automatisierte Bestückung. Sie ist speziell für Anwendungen mit hohen Helligkeitsanforderungen entwickelt. Die Zielmärkte und typischen Anwendungen umfassen Displays in der Unterhaltungselektronik, Kontrollleuchten und Hintergrundbeleuchtungssysteme für Geräte wie Fernseher, Computermonitore, Telefone und andere Rechengeräte.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Interpretation der wichtigsten elektrischen, optischen und thermischen Parameter des Bauteils, wie unter Standardtestbedingungen (Ta=25°C) definiert.

2.1 Absolute Maximalwerte

Die absoluten Maximalwerte definieren die Belastungsgrenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Dies sind keine empfohlenen Betriebsbedingungen.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Diese Parameter definieren die Leistung des Bauteils unter normalen Betriebsbedingungen (IF=20mA). Die Spalte 'Typ.' repräsentiert den erwarteten Medianwert, während 'Min.' und 'Max.' die akzeptable Produktionsstreuung definieren.

Messtoleranzen:Das Datenblatt vermerkt spezifische Unsicherheiten: ±0,1V für VF, ±10% für Iv und ±1,0nm für λd. Diese müssen in präzise Designberechnungen einfließen.

3. Erklärung des Binning-Systems

Die bereitgestellten Daten implizieren eine Binning-Struktur basierend auf wichtigen Leistungsparametern, um Konsistenz in der Massenproduktion sicherzustellen. Obwohl eine detaillierte Binning-Matrix nicht vollständig erläutert wird, kann aus den Spezifikationstabellen und Etiketten-Erklärungen Folgendes abgeleitet werden:

4. Analyse der Kennlinien

Die typischen Kennlinien bieten entscheidende Einblicke in das Verhalten des Bauteils unter variierenden Bedingungen, die für einen robusten Schaltungs- und thermischen Entwurf unerlässlich sind.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve stellt die spektrale Leistungsverteilung grafisch dar und zeigt ein Maximum bei etwa 575 nm mit einer FWHM von ungefähr 20 nm. Sie bestätigt die monochromatische Natur des Lichtausgangs, zentriert im gelbgrünen Bereich des sichtbaren Spektrums.

4.2 Richtcharakteristik

Die Richtcharakteristik- (oder Abstrahl-)Kurve veranschaulicht die räumliche Lichtverteilung. Der angegebene 30-Grad-Abstrahlwinkel leitet sich aus diesem Muster ab. Die Kurvenform ist typisch für eine Standard-LED-Lampe mit einer Linsenkuppel und zeigt ein nahezu lambertisches oder leicht fokussiertes Abstrahlprofil.

4.3 Vorwärtsstrom vs. Vorwärtsspannung (I-V-Kennlinie)

Diese Kurve zeigt die exponentielle Beziehung zwischen Strom und Spannung, typisch für eine Diode. Die 'Kniespannung' liegt bei etwa 1,8V-2,0V. Jenseits dieses Punktes führt eine kleine Spannungserhöhung zu einem großen Stromanstieg, was die kritische Notwendigkeit der Stromregelung, nicht der Spannungsregelung, beim Betreiben von LEDs hervorhebt.

4.4 Relative Intensität vs. Vorwärtsstrom (L-I-Kennlinie)

Diese Kurve zeigt die Beziehung zwischen Treiberstrom und Lichtausgang. Sie ist im empfohlenen Betriebsbereich im Allgemeinen linear, wird aber bei sehr hohen Strömen sättigen und schließlich abnehmen. Der Betrieb bei den typischen 20mA gewährleistet eine gute Balance aus Effizienz, Helligkeit und Langlebigkeit.

4.5 Thermische Eigenschaften

Die Kurven fürRelative Intensität vs. UmgebungstemperaturundVorwärtsstrom vs. Umgebungstemperatur(bei konstanter Spannung) sind von entscheidender Bedeutung. Sie zeigen, dass der Lichtausgang mit steigender Umgebungstemperatur aufgrund reduzierter interner Quanteneffizienz und erhöhter nichtstrahlender Rekombination abnimmt. Umgekehrt wird bei einer festen angelegten Spannung der Vorwärtsstrom mit der Temperatur ansteigen, weil die Vorwärtsspannung der Diode einen negativen Temperaturkoeffizienten hat. Dies kann ein potenzielles thermisches Durchgehen verursachen, wenn es nicht ordnungsgemäß mit einem Konstantstromtreiber verwaltet wird.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen und Zeichnung

Das Datenblatt enthält eine detaillierte Maßzeichnung. Wichtige aus der Zeichnung und den Hinweisen abgeleitete Spezifikationen umfassen: Alle Maße sind in Millimetern (mm), die Flanschhöhe muss kleiner als 1,5 mm sein, und die allgemeine Toleranz beträgt ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Die Zeichnung definiert den Anschlussabstand, die Bauteilgröße und die Gesamtform, die für das PCB-Footprint-Design (Land Pattern) wesentlich sind.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Obwohl im bereitgestellten Text nicht explizit detailliert, kennzeichnen Standard-LED-Lampen typischerweise die Kathode (negativer Anschluss) über eine abgeflachte Kante an der Linse, einen kürzeren Anschluss oder eine Markierung auf dem Gehäuse. Der PCB-Footprint muss so gestaltet sein, dass er dieser Polarität entspricht, um die korrekte Ausrichtung während der Montage sicherzustellen.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Eine ordnungsgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit und Leistung des Bauteils unerlässlich.

6.1 Anschlussformung

6.2 Lagerbedingungen

6.3 Lötprozess

Kritische Regel:Mindestabstand von 3 mm zwischen Lötstelle und Epoxidharz-Glühbirne einhalten.

6.4 Reinigung

6.5 Wärmemanagement

Effektives Wärmemanagement ist für die LED-Leistung und Lebensdauer von größter Bedeutung. Der Strom muss bei höheren Umgebungstemperaturen entsprechend der im Datenblatt referenzierten Derating-Kurve reduziert werden. Das Design muss sicherstellen, dass die Temperatur um das LED-Gehäuse kontrolliert wird, typischerweise durch Verwendung einer Leiterplatte mit ausreichender Wärmeentlastung, Wärmedurchkontaktierungen oder einem externen Kühlkörper für Hochleistungsanwendungen.

6.6 Elektrostatische Entladung (ESD)-Schutz

Diese LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. ESD kann latente Schäden oder sofortigen Ausfall verursachen. Bauteile stets in einem ESD-geschützten Bereich unter Verwendung geerdeter Handgelenkbänder und leitfähiger Matten handhaben. Verwenden Sie während aller Montage- und Handhabungsprozesse ESD-sichere Verpackungen und Geräte.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die Bauteile sind so verpackt, dass mechanische und elektrostatische Schäden während des Transports und der Handhabung verhindert werden.

7.2 Etikettenerklärung

Das Verpackungsetikett enthält mehrere Codes für Rückverfolgbarkeit und Identifikation:

8. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese LED eignet sich gut für:

8.2 Kritische Designüberlegungen

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Obwohl kein direkter Vergleich mit spezifischen Konkurrenzprodukten vorliegt, sind die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser LED basierend auf ihrem Datenblatt:

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F1: Kann ich diese LED mit 30mA für mehr Helligkeit betreiben?

A: Nein. Der absolute Maximalwert für den Dauer-Vorwärtsstrom beträgt 25 mA. Ein Betrieb mit 30mA überschreitet diesen Wert, was die Lebensdauer der LED erheblich verkürzt, zu schnellem Lichtstromrückgang führt und zu katastrophalem thermischem Versagen führen kann.

F2: Meine Stromversorgung liefert 5V. Welchen Widerstandswert sollte ich für einen 20mA-Betriebsstrom verwenden?

A: Verwenden Sie für ein sicheres Design den Worst-Case- (maximalen) VF von 2,4V. R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohm. Der nächsthöhere Standardwert ist 150 Ohm. Mit 150 Ohm wäre der Strom ungefähr (5V - 2,0V)/150 = 20mA (unter Verwendung des typischen VF), was sicher ist. Überprüfen Sie stets die Verlustleistung im Widerstand: P = I^2 * R = (0,02^2)*150 = 0,06W, daher ist ein Standard-1/8W (0,125W) Widerstand ausreichend.

F3: Warum wird die Lichtleistung schwächer, wenn mein Gerät heiß wird?

A: Dies ist eine grundlegende Eigenschaft von LEDs, wie in der Kurve "Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur" gezeigt. Der Wirkungsgrad des Halbleitermaterials nimmt mit steigender Sperrschichttemperatur ab, wodurch bei gleichem elektrischem Strom weniger Licht erzeugt wird. Verbessertes thermisches Management in Ihrem Design kann diesen Effekt mildern.

F4: Kann ich Ultraschallreinigung verwenden, um die Leiterplatte nach dem Löten dieser LEDs zu reinigen?

A: Es wird dringend nicht empfohlen. Das Datenblatt besagt, dass Ultraschallreinigung die LED je nach Leistung und Montagebedingungen beschädigen kann. Falls Sie sie verwenden müssen, müssen Sie gründliche Vorabqualifizierungstests durchführen. Sicherere Alternativen sind die Verwendung von Isopropylalkohol mit sanftem Bürsten oder die Verwendung von No-Clean-Flussmittel, das keine Nachlötreinigung erfordert.

11. Praktisches Design- und Anwendungsfallbeispiel

Szenario: Entwurf einer Gruppe von Statusanzeigen für einen Netzwerkrouter.

Ein Entwickler benötigt 5 helle, gelbgrüne Anzeigen für Strom, Internet, Wi-Fi und zwei Ethernet-Ports. Er wählt diese LED aufgrund ihrer Helligkeit und Farbe.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Diese LED arbeitet nach dem Prinzip der Elektrolumineszenz in einem Halbleiter-p-n-Übergang. Das Chipmaterial ist AlGaInP. Wenn eine Vorwärtsspannung angelegt wird, die die Durchlassspannung der Diode (etwa 1,7-2,0V) überschreitet, injizieren Elektronen aus dem n-dotierten Bereich und Löcher aus dem p-dotierten Bereich über den Übergang. Diese Ladungsträger rekombinieren im aktiven Bereich des Halbleiters. Ein erheblicher Teil dieser Rekombinationen ist strahlend, was bedeutet, dass sie Energie in Form von Photonen (Licht) freisetzen. Die spezifische Wellenlänge von 573-575 nm (Gelbgrün) wird durch die Bandlückenenergie der im aktiven Chipbereich verwendeten AlGaInP-Legierungszusammensetzung bestimmt. Das grüne diffundierende Epoxidharzgehäuse dient zum Schutz des Chips, fungiert als Primärlinse zur Formung des Lichtstrahls und diffundiert das Licht, um ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild zu erzeugen.

13. Technologietrends und Kontext

Diese Komponente repräsentiert eine ausgereifte, etablierte Technologie für monochromatische Indikator-LEDs. AlGaInP-basierte LEDs sind der Standard für hocheffiziente rote, bernsteinfarbene und gelbgrüne Emission. Aktuelle Branchentrends, die für solche Bauteile relevant sind, umfassen:

LED-Spezifikations-Terminologie

Vollständige Erklärung der LED-Technikbegriffe

Photoelektrische Leistung

Begriff Einheit/Darstellung Einfache Erklärung Warum wichtig
Lichtausbeute lm/W (Lumen pro Watt) Lichtausgang pro Watt Strom, höher bedeutet energieeffizienter. Bestimmt direkt den Energieeffizienzgrad und Stromkosten.
Lichtstrom lm (Lumen) Gesamtlicht, das von der Quelle emittiert wird, allgemein "Helligkeit" genannt. Bestimmt, ob das Licht hell genug ist.
Betrachtungswinkel ° (Grad), z.B. 120° Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Strahlbreite. Beeinflusst Beleuchtungsbereich und Gleichmäßigkeit.
Farbtemperatur K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K Wärme/Kühle des Lichts, niedrigere Werte gelblich/warm, höhere weißlich/kühl. Bestimmt Beleuchtungsatmosphäre und geeignete Szenarien.
Farbwiedergabeindex Einheitenlos, 0–100 Fähigkeit, Objektfarben genau wiederzugeben, Ra≥80 ist gut. Beeinflusst Farbauthentizität, wird an anspruchsvollen Orten wie Einkaufszentren, Museen verwendet.
Farborttoleranz MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-Schritt" Metrik für Farbkonsistenz, kleinere Schritte bedeuten konsistentere Farbe. Sichert einheitliche Farbe über dieselbe Charge von LEDs.
Dominante Wellenlänge nm (Nanometer), z.B. 620nm (rot) Wellenlänge, die der Farbe farbiger LEDs entspricht. Bestimmt Farbton von roten, gelben, grünen monochromen LEDs.
Spektralverteilung Wellenlänge vs. Intensitätskurve Zeigt Intensitätsverteilung über Wellenlängen. Beeinflusst Farbwiedergabe und Farbqualität.

Elektrische Parameter

Begriff Symbol Einfache Erklärung Design-Überlegungen
Flussspannung Vf Mindestspannung zum Einschalten der LED, wie "Startschwelle". Treiberspannung muss ≥ Vf sein, Spannungen addieren sich für serielle LEDs.
Flussstrom If Stromwert für normalen LED-Betrieb. Normalerweise Konstantstromantrieb, Strom bestimmt Helligkeit & Lebensdauer.
Max. Pulsstrom Ifp Spitzenstrom, der für kurze Zeit erträglich ist, wird für Dimmen oder Blinken verwendet. Pulsbreite & Tastverhältnis müssen streng kontrolliert werden, um Schäden zu vermeiden.
Sperrspannung Vr Maximale Sperrspannung, die die LED aushalten kann, darüber kann es zum Durchbruch kommen. Schaltung muss verhindern, dass umgekehrte Verbindung oder Spannungsspitzen auftreten.
Wärmewiderstand Rth (°C/W) Widerstand gegen Wärmeübertragung vom Chip zum Lötpunkt, niedriger ist besser. Hoher Wärmewiderstand erfordert stärkere Wärmeableitung.
ESD-Immunität V (HBM), z.B. 1000V Fähigkeit, elektrostatische Entladung zu widerstehen, höher bedeutet weniger anfällig. In der Produktion sind antistatische Maßnahmen erforderlich, insbesondere für empfindliche LEDs.

Wärmemanagement & Zuverlässigkeit

Begriff Schlüsselmetrik Einfache Erklärung Auswirkung
Sperrschichttemperatur Tj (°C) Tatsächliche Betriebstemperatur im LED-Chip. Jede Reduzierung um 10°C kann die Lebensdauer verdoppeln; zu hoch verursacht Lichtabfall, Farbverschiebung.
Lichtstromrückgang L70 / L80 (Stunden) Zeit, bis die Helligkeit auf 70% oder 80% des Anfangswerts sinkt. Definiert direkt die "Nutzungsdauer" der LED.
Lichtstromerhaltung % (z.B. 70%) Prozentsatz der nach Zeit verbleibenden Helligkeit. Gibt die Fähigkeit an, die Helligkeit über die langfristige Nutzung zu erhalten.
Farbverschiebung Δu′v′ oder MacAdam-Ellipse Grad der Farbänderung während der Verwendung. Beeinflusst die Farbkonsistenz in Beleuchtungsszenen.
Thermisches Altern Materialabbau Verschlechterung aufgrund langfristig hoher Temperatur. Kann zu Helligkeitsabfall, Farbänderung oder Leiterunterbrechung führen.

Verpackung & Materialien

Begriff Gängige Typen Einfache Erklärung Merkmale & Anwendungen
Gehäusetyp EMC, PPA, Keramik Chip schützendes Gehäusematerial, bietet optische/thermische Schnittstelle. EMC: gute Wärmebeständigkeit, niedrige Kosten; Keramik: bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer.
Chip-Struktur Front, Flip-Chip Chip-Elektrodenanordnung. Flip-Chip: bessere Wärmeableitung, höhere Effizienz, für Hochleistung.
Phosphorbeschichtung YAG, Silikat, Nitrid Bedeckt den blauen Chip, wandelt einen Teil in gelb/rot um, mischt zu weiß. Verschiedene Phosphore beeinflussen Effizienz, CCT und CRI.
Linse/Optik Flach, Mikrolinse, TIR Optische Struktur auf der Oberfläche, die die Lichtverteilung steuert. Bestimmt den Betrachtungswinkel und die Lichtverteilungskurve.

Qualitätskontrolle & Binning

Begriff Binning-Inhalt Einfache Erklärung Zweck
Lichtstrom-Bin Code z.B. 2G, 2H Nach Helligkeit gruppiert, jede Gruppe hat Mindest-/Maximal-Lumenwerte. Sichert einheitliche Helligkeit in derselben Charge.
Spannungs-Bin Code z.B. 6W, 6X Nach Flussspannungsbereich gruppiert. Erleichtert Treiberabgleich, verbessert Systemeffizienz.
Farb-Bin 5-Schritt MacAdam-Ellipse Nach Farbkoordinaten gruppiert, sichert engen Bereich. Garantiert Farbkonsistenz, vermeidet ungleichmäßige Farbe innerhalb der Leuchte.
CCT-Bin 2700K, 3000K usw. Nach CCT gruppiert, jede hat entsprechenden Koordinatenbereich. Erfüllt verschiedene Szenario-CCT-Anforderungen.

Prüfung & Zertifizierung

Begriff Standard/Test Einfache Erklärung Bedeutung
LM-80 Lichtstromerhaltungstest Langzeitbeleuchtung bei konstanter Temperatur, Aufzeichnung von Helligkeitsabfall. Wird zur Schätzung der LED-Lebensdauer (mit TM-21) verwendet.
TM-21 Lebensdauerschätzstandard Schätzt Lebensdauer unter tatsächlichen Bedingungen basierend auf LM-80-Daten. Bietet wissenschaftliche Lebensdauervorhersage.
IESNA Beleuchtungstechnische Gesellschaft Deckt optische, elektrische, thermische Testmethoden ab. Industrieanerkannte Testbasis.
RoHS / REACH Umweltzertifizierung Stellt sicher, dass keine schädlichen Substanzen (Blei, Quecksilber) enthalten sind. Marktzugangsvoraussetzung international.
ENERGY STAR / DLC Energieeffizienzzertifizierung Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtungsprodukte. Wird in staatlichen Beschaffungen, Subventionsprogrammen verwendet, steigert Wettbewerbsfähigkeit.