LED-Lampe 583UYD/S530-A3 Spezifikation - 5,8mm Rund - 2,0V - 60mW - Brillantes Gelb - Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Die 583UYD/S530-A3 ist eine hochhellige, brillant gelbe LED-Lampe für Durchsteckmontage-Anwendungen. Diese Bauteil nutzt AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleitertechnologie, um eine lebhafte gelbe Emission mit einer diffusen gelben Harzlinse zu erzeugen. Die Serie ist für zuverlässige Leistung in einem robusten Gehäuse ausgelegt und eignet sich für verschiedene Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen, bei denen konstante Farbe und Intensität erforderlich sind.

Die Kernvorteile dieser LED umfassen die Auswahl an Betrachtungswinkeln, die Verfügbarkeit auf Tape & Reel für automatisierte Bestückung und die Einhaltung wichtiger Umwelt- und Sicherheitsstandards wie RoHS, EU REACH und halogenfreien Anforderungen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ihre primären Zielmärkte sind Unterhaltungselektronik, Telekommunikation und Computer-Peripheriegeräte.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil ist für den Betrieb innerhalb strenger elektrischer und thermischer Grenzen ausgelegt, um langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Die absoluten Maximalwerte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden führen kann.

• Dauer-Durchlassstrom (IF):25 mA. Dies ist der maximale Gleichstrom, der unter normalen Betriebsbedingungen kontinuierlich an die LED angelegt werden darf.
• Spitzen-Durchlassstrom (IFP):60 mA. Dieser Wert gilt für gepulsten Betrieb mit einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1 kHz, was kurze Perioden mit höherer Helligkeit ermöglicht.
• Sperrspannung (VR):5 V. Das Überschreiten dieser Sperrspannung kann zum Durchbruch des Übergangs führen.
• Verlustleistung (Pd):60 mW. Dies ist die maximale Leistung, die das Gehäuse abführen kann, berechnet als Durchlassspannung (VF) * Durchlassstrom (IF).
• Betriebstemperatur (Topr):-40 bis +85 °C. Der Umgebungstemperaturbereich für zuverlässigen Betrieb.
• Lagertemperatur (Tstg):-40 bis +100 °C.
• Löttemperatur (Tsol):260 °C für 5 Sekunden, definiert die Toleranz des Reflow-Lötprofils.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Diese Parameter werden unter Standardtestbedingungen von Ta=25 °C und IF=20 mA gemessen und liefern die Basis-Leistungsdaten.

• Lichtstärke (Iv):Typischer Wert ist 20 mcd, Minimum 10 mcd. Dies quantifiziert die wahrgenommene Helligkeit des gelben Lichts. Die Messunsicherheit beträgt ±10%.
• Betrachtungswinkel (2θ1/2):170 Grad (typisch). Dieser sehr breite Betrachtungswinkel weist auf eine hochgradig diffuse Linse hin, was die LED für Anwendungen geeignet macht, die Sichtbarkeit aus einem breiten Blickwinkel erfordern.
• Spitzenwellenlänge (λp):591 nm (typisch). Die Wellenlänge, bei der die spektrale Strahlungsintensität maximal ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):589 nm (typisch). Die einzelne Wellenlänge, die die wahrgenommene Farbe der LED beschreibt, mit einer Messunsicherheit von ±1,0 nm.
• Spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ):15 nm (typisch). Die spektrale Breite bei halber Maximalintensität, ein Indikator für die Farbreinheit.
• Durchlassspannung (VF):Liegt zwischen 1,7 V (min) und 2,4 V (max), mit einem typischen Wert von 2,0 V bei 20 mA. Die Messunsicherheit beträgt ±0,1 V. Dieser Parameter ist entscheidend für die Berechnung des Vorwiderstands.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei VR=5V, was auf eine gute Übergangsintegrität hinweist.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt verwendet ein Binning-System, um LEDs basierend auf wichtigen optischen und elektrischen Parametern zu kategorisieren und so Konsistenz innerhalb einer Anwendung sicherzustellen. Die Etiketten auf der Verpackung (CAT, HUE, REF) entsprechen diesen Bins.

• CAT (Ränge der Lichtstärke):Gruppiert LEDs basierend auf ihrer gemessenen Lichtstärke (Iv). Dies ermöglicht es Entwicklern, Bauteile mit einem bestimmten Helligkeitsbereich auszuwählen.
• HUE (Ränge der dominanten Wellenlänge):Kategorisiert LEDs entsprechend ihrer dominanten Wellenlänge (λd), die direkt mit dem Gelbton korreliert. Dies gewährleistet Farbgleichheit über mehrere Anzeigen hinweg.
• REF (Ränge der Durchlassspannung):Sortiert LEDs nach ihrem Durchlassspannungsabfall (VF). Konsistente VF-Bins können das Netzteil-Design und die Stromregelung vereinfachen.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung mit einem Maximum bei etwa 591 nm (gelb) und einer typischen Bandbreite von 15 nm. Die Form bestätigt den Einsatz von AlGaInP-Technologie, die für effiziente gelbe und bernsteinfarbene Emission bekannt ist.

4.2 Richtcharakteristik

Das Polardiagramm veranschaulicht den 170-Grad-Betrachtungswinkel und zeigt ein lambert-ähnliches Abstrahlverhalten, das durch das diffuse Harz weicher wird, was zu einem breiten, gleichmäßigen Leuchten anstelle eines fokussierten Strahls führt.

4.3 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie)

Die Kurve zeigt die für eine Diode typische exponentielle Beziehung. Am empfohlenen Arbeitspunkt von 20 mA beträgt die Spannung typischerweise 2,0V. Die Kurve ist wesentlich für den Entwurf der Treiberschaltung, insbesondere zur Bestimmung des geeigneten Vorwiderstandswerts: R = (Versorgungsspannung - VF) / IF.

4.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Dieses Diagramm zeigt, dass die Lichtleistung (relative Intensität) bis zum maximal zulässigen Dauerstrom annähernd linear mit dem Durchlassstrom ansteigt. Es unterstreicht die Bedeutung einer stabilen Stromversorgung für gleichmäßige Helligkeit.

4.5 Thermische Kennlinien

Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Zeigt, dass die Lichtstärke mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt. Diese thermische Entlastung ist eine grundlegende Eigenschaft von LEDs, bei der höhere Sperrschichttemperaturen die Effizienz der Photonenerzeugung verringern. In Hochtemperaturumgebungen sind eine ordnungsgemäße Wärmeableitung oder Stromreduzierung erforderlich.

Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur:Diese Kurze soll wahrscheinlich die Beziehung unter konstanter Spannung oder Leistung zeigen und betont die Notwendigkeit einer Konstantstromquelle, um den negativen Temperaturkoeffizienten der Durchlassspannung auszugleichen.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein standardmäßiges 5,8mm rundes Radialgehäuse. Wichtige Abmessungen sind der Anschlussabstand (ca. 2,54mm oder 0,1"), der Gesamtdurchmesser und die Höhe. Die Flanschhöhe ist mit weniger als 1,5mm spezifiziert. Die Anschlüsse bestehen aus lötbarem Material, der Körper aus gelbem, diffusem Epoxidharz. Die Kathode ist typischerweise durch eine abgeflachte Stelle am Linsenrand oder durch den kürzeren Anschluss gekennzeichnet, obwohl das Datenblatt für die spezifische Polungsmarkierung konsultiert werden sollte.

5.2 Pad-Design & PCB-Layout

Für die PCB-Montage sollten die Löcher präzise auf den Anschlussdurchmesser und -abstand (2,54mm) ausgerichtet sein. Ein empfohlenes Pad-Layout würde ausreichend große Lötösen für zuverlässiges Löten beinhalten. Der Hinweis betont, dass Belastung der Anschlüsse während der Montage das Epoxidharz und die LED-Leistung beeinträchtigen kann.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um Schäden am LED-Harz und am Halbleiterchip zu verhindern.

6.1 Anschlussformen

• Das Biegen muss mindestens 3mm von der Harzkugelbasis entfernt erfolgen.
• Das Formen muss vor dem Löten und bei Raumtemperatur erfolgen.
• Vermeiden Sie Belastung des Gehäuses; falsch ausgerichtete PCB-Löcher können schädliche Spannungen verursachen.

6.2 Lagerbedingungen

• Empfohlen: ≤ 30°C und ≤ 70% relative Luftfeuchtigkeit.
• Die Haltbarkeit nach dem Versand beträgt 3 Monate. Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoff und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung, um Kondensation zu verhindern.

6.3 Lötparameter

Handlöten:Lötspitzentemperatur max. 300°C (für 30W Lötkolben), Lötzeit max. 3 Sekunden, Mindestabstand von der Lötstelle zur Harzkugel 3mm einhalten.

Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmtemperatur max. 100°C (max. 60 Sekunden), Lötbad-Temperatur max. 260°C für 5 Sekunden, 3mm Abstand von der Lötstelle zur Kugel einhalten.

Kritische Hinweise:Während des Lötens keine Belastung auf die Anschlüsse ausüben. Nicht mehr als einmal löten. Die LED während des Abkühlens vor mechanischen Stößen schützen. Möglichst niedrige Temperatur für den Prozess verwenden. Das empfohlene Lötprofil einhalten, das Vorwärmen, laminaren Wellenkontakt und kontrollierte Abkühlphasen beinhaltet.

6.4 Reinigung

Falls nötig, nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤ 1 Minute reinigen. Keine Ultraschallreinigung verwenden, sofern nicht vorqualifiziert, da Kavitation die interne Struktur oder Bondverbindungen beschädigen kann.

7. Thermomanagement und ESD-Schutz

7.1 Wärmemanagement

Obwohl die Verlustleistung relativ gering ist (60mW), ist ein ordnungsgemäßes thermisches Design dennoch entscheidend für Langlebigkeit und stabile Lichtleistung. Der Strom muss bei höheren Umgebungstemperaturen entsprechend der Entlastungskurve reduziert werden. Entwickler sollten sicherstellen, dass die Umgebungstemperatur in der Anwendung kontrolliert wird und den Wärmepfad von den LED-Anschlüssen zur PCB berücksichtigen.

7.2 ESD (Elektrostatische Entladung) Empfindlichkeit

Der AlGaInP-Halbleiterchip ist empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen und Überspannungen. ESD-Ereignisse können sofortigen Ausfall oder versteckte Schäden verursachen, die die langfristige Zuverlässigkeit verringern. Während der Handhabung und Montage müssen geeignete ESD-Schutzmaßnahmen (geerdete Arbeitsplätze, Handgelenksbänder, leitfähiger Schaum) verwendet werden. Aus diesem Grund wird das Bauteil in antistatischen Beuteln mit feuchtigkeitsbeständigen Materialien verpackt.

8. Verpackungs- und Bestellinformationen

8.1 Verpackungsspezifikation

Das Produkt ist lose und auf Tape & Reel erhältlich. Der Standard-Verpackungsablauf ist:

1. LEDs werden in antistatische Beutel gelegt (200-500 Stück pro Beutel).

2. Fünf Beutel werden in einen Innenkarton gepackt.

3. Zehn Innenkartons werden in einen Hauptaußenkarton gepackt.

8.2 Etikettenerklärung

Die Verpackungsetiketten enthalten: CPN (Kundenteilenummer), P/N (Herstellertypenbezeichnung: 583UYD/S530-A3), QTY (Menge), CAT/HUE/REF (Binning-Codes) und LOT No. (Rückverfolgbarkeitslosnummer).

9. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

9.1 Typische Anwendungsszenarien

• Statusanzeigen:Einschalt-, Standby-, Funktionsaktiv-Anzeigen in Fernsehern, Monitoren, Telefonen und Computern.
• Hintergrundbeleuchtung:Für Beschriftungen auf Schaltern, Tastaturen oder Bedienfeldern, wo ein weiches, diffuses gelbes Leuchten gewünscht ist.
• Allgemeine Signalisierung:Warnleuchten, Aufmerksamkeitsanzeigen in Verbraucher- und Industrieanlagen.

9.2 Designüberlegungen

• Stromversorgung:Immer eine Konstantstromquelle oder einen Vorwiderstand in Reihe mit der LED verwenden. Den Widerstand mit R = (Vs - Vf) / If berechnen, dabei den maximalen Vf aus dem Datenblatt berücksichtigen, um sicherzustellen, dass If die Grenzwerte nicht überschreitet.
• Betrachtungswinkel:Der 170-Grad-Winkel macht sie ideal für Frontplattenanzeigen, aber weniger geeignet für fokussierte Strahl-Anwendungen.
• Farbkonsistenz:Für Multi-LED-Arrays enge HUE- und CAT-Bins angeben, um ein einheitliches Erscheinungsbild zu gewährleisten.
• PCB-Layout:Sicherstellen, dass die Löcher korrekt beabstandet sind, um Belastung der Anschlüsse zu vermeiden. Bei Betrieb in hohen Umgebungstemperaturen ausreichende Kupferfläche um die Anschlüsse für Wärmeableitung vorsehen.

10. Technischer Vergleich und Differenzierung

Die 583UYD/S530-A3 differenziert sich auf dem Markt durch mehrere Schlüsselmerkmale. Im Vergleich zu älteren gelben LED-Technologien (z.B. mit gefiltertem Licht oder weniger effizienten Materialien) bietet der AlGaInP-Chip höhere Helligkeit und überlegene Farbreinheit. Der breite 170-Grad-Betrachtungswinkel mit diffusem Harz bietet ein angenehmeres, weicheres Leuchten im Vergleich zu schmalwinkligen klaren Linsen. Ihre Konformität mit modernen Umweltstandards (RoHS, REACH, halogenfrei) macht sie für globale Märkte mit strengen Vorschriften geeignet. Die Verfügbarkeit auf Tape & Reel unterstützt kostengünstige, automatisierte Bestückungsprozesse in hohen Stückzahlen.

11. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

11.1 Was ist der empfohlene Betriebsstrom?

Die Standardtestbedingung ist 20 mA, ein sicherer und typischer Arbeitspunkt deutlich unter dem absoluten Maximum von 25 mA. Für maximale Lebensdauer, insbesondere in Hochtemperaturumgebungen, ist ein Betrieb unter 20 mA ratsam.

11.2 Wie identifiziere ich die Kathode?

Obwohl im bereitgestellten Text nicht explizit gezeigt, ist bei diesem Gehäusetyp die Kathode standardmäßig der kürzere Anschluss und/oder durch eine abgeflachte Kante an der runden Kunststofflinse gekennzeichnet. Immer mit dem physischen Muster oder der Herstellerzeichnung überprüfen.

11.3 Kann ich diese LED mit einer 5V-Versorgung betreiben?

Ja, aber ein Vorwiderstand in Reihe ist zwingend erforderlich. Zum Beispiel, mit einem typischen Vf von 2,0V und einem gewünschten If von 20mA: R = (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ohm. Den maximalen Vf (2,4V) verwenden, um den minimalen sicheren Widerstandswert zu berechnen: R_min = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohm. Ein 150-Ohm-Widerstand ist eine geeignete Wahl.

11.4 Warum nimmt die Helligkeit über die Zeit/Temperatur ab?

LEDs unterliegen einem Lichtstromrückgang. Hohe Sperrschichttemperaturen beschleunigen diesen Prozess aufgrund erhöhter Defektbildung im Halbleitergitter. Ordentliches Wärmemanagement und das Betreiben der LED unter ihren Maximalwerten verlangsamt diesen Abbau.

12. Praktische Anwendungsfallstudie

Szenario: Entwurf eines Multi-Anzeigenpanels für ein Desktop-Modem.Das Panel benötigt deutliche, diffuse gelbe Lichter für "Strom", "Internet" und "Wi-Fi" Status. Die 583UYD/S530-A3 wurde aufgrund ihres breiten Betrachtungswinkels ausgewählt, der Sichtbarkeit von verschiedenen Schreibtischpositionen gewährleistet, und ihrer brillanten gelben Farbe, die einen guten Kontrast zu einer schwarzen Blende bietet. Um gleichmäßige Helligkeit und Farbe über alle drei LEDs sicherzustellen, spezifiziert der Entwickler in der Bestellung einen engen Binning-Bereich für CAT (Lichtstärke) und HUE (dominante Wellenlänge). Eine einfache Treiberschaltung wird mit der 3,3V-Schiene des Modems und 68-Ohm-Vorwiderständen pro LED implementiert, was zu einem Durchlassstrom von etwa 19 mA führt ((3,3V - 2,0V)/68Ω ≈ 19,1 mA). Das PCB-Layout platziert die LED-Löcher genau 2,54mm auseinander und beinhaltet kleine Kupferflächen, die mit den Kathodenanschlüssen verbunden sind, um die Wärmeableitung zu unterstützen.

13. Einführung in das Technologieprinzip

Die 583UYD/S530-A3 basiert auf AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleitermaterial, das auf einem Substrat gewachsen wird. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in die aktive Region injiziert, wo sie rekombinieren und Energie in Form von Photonen freisetzen. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die wiederum die Wellenlänge des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall gelb (~589-591 nm). Das gelbe diffuse Epoxidharz erfüllt mehrere Zwecke: Es dient als Linse zur Formung des Lichts, bietet mechanischen und Umweltschutz für den empfindlichen Halbleiterchip und die Bonddrähte und enthält Leuchtstoffe oder Diffusionspartikel, um das Licht zu streuen und den breiten, gleichmäßigen Betrachtungswinkel zu erzeugen.

14. Branchentrends und Entwicklungen

Die LED-Industrie entwickelt sich weiterhin in Richtung höherer Effizienz, größerer Zuverlässigkeit und Miniaturisierung. Während Durchsteck-LEDs wie die 583UYD für viele Anwendungen, insbesondere wo Robustheit und einfache manuelle Montage Priorität haben, entscheidend bleiben, gibt es einen starken Markttrend hin zu oberflächenmontierbaren (SMD) Gehäusen (z.B. 0603, 0805, 2835) für automatisierte PCB-Bestückung. Zukünftige Entwicklungen in der AlGaInP-Technologie könnten sich auf die weitere Verbesserung der Lichtausbeute (Lumen pro Watt) und Farbstabilität über Temperatur und Lebensdauer konzentrieren. Zudem ist die Integration von Treiberelektronik und intelligenten Funktionen direkt in LED-Gehäuse ein anhaltender Trend, obwohl für einfache Anzeigelampen wie diese der diskrete Bauteilansatz Kosteneffizienz und Designflexibilität bietet.