LTL-2500G Grüne LED-Leiste Datenblatt - Rechteckige Lichtquelle - Hohe Helligkeit - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Der LTL-2500G ist eine rechteckige Leisten-Lichtquelle, die für eine Vielzahl von Anwendungen konzipiert ist, bei denen eine große, helle Lichtquelle benötigt wird. Dieses Bauteil nutzt grüne LED-Chips, die aus GaP-Epi auf GaP-Substrat oder AlInGaP auf einem nicht-transparenten GaAs-Substrat gefertigt sind, und verfügt über ein weißes Leistengehäuse. Es wird als universelle rechteckige Leisten-LED-Anzeigekomponente kategorisiert.

1.1 Kernvorteile und Zielmarkt

Die primären Vorteile dieses Bauteils umfassen seine rechteckige Leisten-Form, die eine große, helle und gleichmäßige Lichtemissionsfläche bietet. Es ist für geringen Leistungsbedarf ausgelegt und liefert dennoch hohe Helligkeit und hohen Kontrast. Die Festkörperkonstruktion gewährleistet hohe Zuverlässigkeit. Das Bauteil ist nach Lichtstärke kategorisiert, was eine konsistente Leistungsauswahl ermöglicht. Darüber hinaus wird es in einer bleifreien Ausführung angeboten, die den RoHS-Richtlinien entspricht. Seine Zielanwendungen liegen in gewöhnlichen elektronischen Geräten wie Bürogeräten, Kommunikationsgeräten und Haushaltsanwendungen, bei denen ein auffälliges visuelles Anzeigeelement oder eine Hintergrundbeleuchtung benötigt wird.

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

2.1 Elektrische und optische Eigenschaften

Die Leistung des LTL-2500G ist unter Standard-Prüfbedingungen bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C definiert. Zu den Schlüsselparametern gehören:

• Mittlere Lichtstärke (Iv):Reicht von einem Minimum von 1400 µcd bis zu einem typischen Wert von 4200 µcd bei einem Durchlassstrom (IF) von 10mA. Die Lichtstärke wird mit einer Kombination aus Lichtsensor und Filter gemessen, die der photopischen Augenempfindlichkeitskurve der CIE (Commission Internationale de L'Éclairage) annähernd entspricht.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λp):Typischerweise 565 nm bei IF=20mA.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Typischerweise 30 nm bei IF=20mA.
• Dominante Wellenlänge (λd):Typischerweise 569 nm bei IF=20mA.
• Durchlassspannung pro Segment (VF):Liegt zwischen 2,1V (min) und 2,6V (max) bei IF=20mA.
• Sperrstrom pro Segment (IR):Maximal 100 µA bei einer Sperrspannung (VR) von 5V. Es ist kritisch zu beachten, dass dieser Sperrspannungszustand nur für den Leckstromtest spezifiziert ist und das Bauteil nicht kontinuierlich unter Sperrvorspannung betrieben werden darf.
• Lichtstärke-Anpassungsverhältnis (Iv-m):Das Verhältnis zwischen den Segmenten beträgt typischerweise 2:1 oder besser bei IF=10mA.

2.2 Absolute Maximalwerte und thermische Eigenschaften

Ein Betrieb des Bauteils außerhalb dieser Grenzwerte kann dauerhafte Schäden verursachen.

• Verlustleistung pro Segment:Maximal 70 mW.
• Spitzen-Durchlassstrom pro Segment:Maximal 60 mA unter gepulsten Bedingungen (1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Pulsbreite).
• Dauer-Durchlassstrom pro Segment:Maximal 25 mA bei 25°C. Dieser Wert reduziert sich linear mit einer Rate von 0,33 mA/°C, wenn die Umgebungstemperatur über 25°C steigt.
• Betriebstemperaturbereich:-35°C bis +85°C.
• Lagertemperaturbereich:-35°C bis +85°C.
• Löttemperatur:Hält maximal 260°C für bis zu 3 Sekunden stand, gemessen 1,6mm unterhalb der Auflageebene.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt gibt an, dass der LTL-2500G "nach Lichtstärke kategorisiert" ist. Dies impliziert, dass ein Binning-System auf die Bauteile angewendet wird, basierend auf ihrer gemessenen Lichtleistung bei einem Standard-Prüfstrom (IF=10mA). Die typische Lichtstärke beträgt 4200 µcd, mit einem spezifizierten Mindestwert von 1400 µcd. Für Anwendungen, die mehrere Einheiten erfordern, wird dringend empfohlen, Bauteile aus demselben Lichtstärke-Bin auszuwählen, um eine gleichmäßige Helligkeit und Farbtonuniformität über die gesamte Baugruppe hinweg zu gewährleisten. Das Datenblatt spezifiziert keine detaillierten Bin-Codes für Wellenlänge oder Durchlassspannung, daher sollten Konstrukteure die vollständigen spezifizierten Bereiche in ihrem Schaltungsentwurf berücksichtigen.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist auf "Typische elektrische/optische Kennlinien". Während die spezifischen Graphen im bereitgestellten Text nicht detailliert sind, würden solche Kurven, die typischerweise in vollständigen Datenblättern enthalten sind, die Beziehung zwischen Durchlassstrom (IF) und Lichtstärke (Iv), Durchlassspannung (VF) gegenüber Durchlassstrom sowie den Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Lichtstärke veranschaulichen. Diese Kurven sind für Konstrukteure wesentlich, um das nichtlineare Verhalten von LEDs zu verstehen, den Treiberstrom für die gewünschte Helligkeit zu optimieren und ein geeignetes thermisches Management zur Aufrechterhaltung von Leistung und Lebensdauer zu implementieren.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Abmessungen und Polaritätskennzeichnung

Das Bauteil verfügt über ein rechteckiges Leistengehäuse. Alle Abmessungen sind in Millimetern angegeben, mit Standardtoleranzen von ±0,25 mm (0,01"), sofern nicht anders angegeben. Eine detaillierte Maßzeichnung wäre im vollständigen Datenblatt vorhanden. Die interne Schaltung besteht aus Segmenten, jedes mit eigener Anode und Kathode. Die Pin-Belegung ist klar definiert:

• Pin 1: Kathode A
• Pin 2: Anode A
• Pin 3: Kathode B
• Pin 4: Anode B

Diese Konfiguration ermöglicht die unabhängige Steuerung verschiedener Segmente innerhalb der Lichtleiste. Die Polarität muss während der Montage strikt beachtet werden, um Schäden durch Sperrvorspannung zu verhindern.

6. Richtlinien für Löten, Montage und Lagerung

6.1 Hinweise zum Löten und zur Anwendung

Mehrere kritische Hinweise werden für eine zuverlässige Anwendung gegeben:

• Treiber-Schaltungsentwurf:Konstantstrom-Ansteuerung wird für konsistente Leistung empfohlen. Die Schaltung muss so ausgelegt sein, dass sie den gesamten Bereich der Durchlassspannung (VF: 2,1V bis 2,6V) aufnehmen kann, um sicherzustellen, dass der beabsichtigte Treiberstrom immer geliefert wird. Die Schaltung sollte die LEDs auch vor Sperrspannungen und transienten Spannungsspitzen während des Einschaltens oder Abschaltens schützen.
• Thermisches Management:Der sichere Betriebsstrom muss basierend auf der maximalen Umgebungstemperatur der Anwendungsumgebung reduziert werden. Das Überschreiten des empfohlenen Stroms oder der Temperatur führt zu schwerwiegendem Lichtabfall oder vorzeitigem Ausfall.
• Sperrvorspannung vermeiden:Kontinuierliche Sperrvorspannung sollte vermieden werden, da sie Metallmigration verursachen kann, was den Leckstrom erhöht oder Kurzschlüsse verursacht.
• Umgebungsbedingungen:Vermeiden Sie schnelle Umgebungstemperaturänderungen, insbesondere bei hoher Luftfeuchtigkeit, um Kondensation auf der LED zu verhindern. Wenden Sie keine ungewöhnliche mechanische Kraft auf das Anzeigekörper an.
• Montage mit Folien:Wenn eine Druck-/Musterfolie mit Haftkleber aufgebracht wird, vermeiden Sie, dass diese Seite in direkten Kontakt mit einer Frontplatte/Abdeckung kommt, da äußere Kräfte die Folie verschieben können.

6.2 Lagerbedingungen

Eine ordnungsgemäße Lagerung ist entscheidend, um Pin-Oxidation zu verhindern.

• LED-Anzeige (Standard):Lagern Sie in der Originalverpackung bei 5°C bis 30°C und unter 60% relativer Luftfeuchtigkeit. Eine langfristige Lagerung außerhalb dieser Bedingungen kann die Pins oxidieren lassen, was ein erneutes Plattieren vor der Verwendung erforderlich macht. Ein baldiger Verbrauch wird empfohlen.
• LED-SMD-Anzeige:Im original versiegelten Beutel: 5°C bis 30°C, unter 60% relativer Luftfeuchtigkeit. Einmal geöffnet und nicht im original versiegelten Beutel: Lagern bei 5°C bis 30°C, unter 60% relativer Luftfeuchtigkeit, und innerhalb von 168 Stunden verwenden (MSL Level 3). Wenn länger als 168 Stunden ausgepackt, wird ein Trocknen bei 60°C für 24 Stunden vor dem Löten empfohlen.
• Allgemein:Anzeigen sollten innerhalb von 12 Monaten ab dem Versanddatum verwendet werden und dürfen nicht hoher Feuchtigkeit oder korrosiven Gasumgebungen ausgesetzt werden.

7. Anwendungsempfehlungen

7.1 Typische Anwendungsszenarien und Konstruktionsüberlegungen

Der LTL-2500G eignet sich für Anwendungen, die eine auffällige, rechteckige Lichtquelle erfordern. Dazu gehören Statusanzeigen, Hintergrundbeleuchtung für Beschriftungen oder Panels sowie allgemeine Beleuchtung in Unterhaltungselektronik, Industrie-Steuerungen und Kommunikationsgeräten. Wichtige Konstruktionsüberlegungen umfassen:

• Stromeinstellung:Wählen Sie einen Treiberstrom (z.B. 10mA oder 20mA gemäß Prüfbedingungen), der ausreichende Helligkeit bietet, während er innerhalb der absoluten Maximalwerte bleibt und die thermische Reduzierung berücksichtigt.
• Spannungsreserve:Die Treiber-Stromversorgung muss genügend Spannung liefern, um die maximale VF des LED-Segments beim gewählten Strom zu überwinden, zuzüglich aller Spannungsabfälle über Reihenwiderstände oder stromregelnde Komponenten.
• Thermisches Design:Stellen Sie sicher, dass das PCB und das gesamte Gehäusedesign eine ausreichende Wärmeableitung ermöglichen, insbesondere wenn mehrere LEDs verwendet werden oder die Umgebungstemperatur hoch ist.
• Optische Integration:Das weiße Leistengehäuse und die rechteckige Form erleichtern die Integration in Schlitze oder hinter Diffusoren, um gleichmäßig beleuchtete Bereiche zu schaffen.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während ein direkter Vergleich mit anderen Teilenummern in diesem einzelnen Datenblatt nicht bereitgestellt wird, sind die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale des LTL-2500G innerhalb seiner Kategorie seine spezifische rechteckige Leisten-Form, die Verwendung von grüner GaP/AlInGaP-Chip-Technologie für seine spezifische Wellenlängenausgabe, seine Kategorisierung nach Lichtstärke zur Sicherstellung der Helligkeitskonsistenz und seine Konformität mit bleifreien/RoHS-Standards. Seine relativ hohe typische Lichtstärke (4200 µcd bei 10mA) für ein Leisten-Bauteil ist eine bemerkenswerte Leistungseigenschaft.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Kann ich diese LED mit einer Konstantspannungsquelle betreiben?

A: Es wird nicht empfohlen. LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Eine Konstantspannungsquelle mit nur einem Reihenwiderstand ist üblich, aber weniger stabil. Ein dedizierter Konstantstrom-Treiber oder Regler wird für konsistente Helligkeit und Langlebigkeit bevorzugt, insbesondere da VF mit der Temperatur und zwischen einzelnen Bauteilen variiert.

F: Was passiert, wenn ich kurzzeitig eine Sperrspannung anlege?

A: Das Bauteil kann eine Sperrspannung von 5V zum Zweck des Leckstromtests (IR) standhalten. Ein Dauerbetrieb oder das Anlegen höherer Sperrspannungen ist jedoch verboten, da es irreversiblen Schaden verursachen kann.

F: Wie wähle ich den strombegrenzenden Widerstand?

A: Wenn Sie eine einfache Spannungsquelle (Vcc) und einen Reihenwiderstand (R) verwenden, wenden Sie das Ohmsche Gesetz an: R = (Vcc - VF) / IF. Verwenden Sie die maximale VF (2,6V) aus dem Datenblatt, um sicherzustellen, dass unter ungünstigsten Bedingungen genügend Strom fließt. Berechnen Sie außerdem die Widerstandsleistung: P = (IF)^2 * R.

F: Warum ist es wichtig, LEDs aus demselben Bin auszuwählen?

A: LEDs haben natürliche Schwankungen in Lichtstärke und Durchlassspannung. Die Verwendung von Bauteilen aus demselben Bin minimiert Helligkeits- und Farbunterschiede zwischen benachbarten Einheiten in einer Multi-LED-Baugruppe und gewährleistet ein einheitliches Erscheinungsbild.

10. Praktisches Anwendungsbeispiel

Betrachten Sie den Entwurf einer mehrstufigen Statusanzeige für einen Netzwerkrouter. Zwei LTL-2500G-Leisten könnten verwendet werden: eine zur Anzeige von "Eingeschaltet" und eine andere zur Anzeige von "Netzwerkaktivität". Jede Leiste würde von einem separaten GPIO-Pin eines Mikrocontrollers über eine einfache Transistor-Schaltschaltung angesteuert. Ein Konstantstrom von 15mA könnte als Kompromiss zwischen Helligkeit und Stromverbrauch gewählt werden. Die rechteckige Form würde sich ordentlich in einen beschrifteten Schlitz auf der Frontplatte des Routers einfügen. Der Entwurf würde strombegrenzende Widerstände enthalten, die unter Verwendung der maximalen VF berechnet wurden, und das PCB-Layout würde etwas Kupferfläche zur Wärmeableitung bieten. Um visuelle Konsistenz zu gewährleisten, würden die beiden LED-Leisten spezifiziert, aus demselben Lichtstärke-Bin zu stammen.

11. Einführung in das Funktionsprinzip

Der LTL-2500G ist eine Festkörper-Lichtquelle basierend auf Halbleiter-Elektrolumineszenz. Der aktive Bereich enthält einen p-n-Übergang, der aus Galliumphosphid (GaP)- oder Aluminiumindiumgalliumphosphid (AlInGaP)-Materialien gefertigt ist. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den Übergangsbereich injiziert, wo sie rekombinieren. In diesen direkten Bandlückenmaterialien setzt diese Rekombination Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der Halbleiterlegierung bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt mit der Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts korreliert – in diesem Fall grün (~565-569 nm). Das weiße Kunststoffgehäuse dient als Diffusor und Schutz für den Halbleiterchip.

12. Technologietrends und Kontext

Diskrete LED-Anzeigen wie der LTL-2500G repräsentieren eine ausgereifte und zuverlässige Technologie. Aktuelle Trends in der breiteren LED-Industrie umfassen einen fortgesetzten Schub für höhere Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbesserte Farbwiedergabe und die Entwicklung von Mikro-LEDs und Mini-LEDs für fortschrittliche Display-Anwendungen. Für Anzeige- und einfache Beleuchtungsfunktionen geht der Trend zu größerer Integration (z.B. LED-Treiber mit integrierter Diagnose), niedrigeren Betriebsspannungen und verbesserter Zuverlässigkeit unter rauen Umgebungsbedingungen. Der Übergang zu bleifreien und RoHS-konformen Gehäusen, wie bei diesem Bauteil zu sehen, ist mittlerweile eine Standardanforderung, die durch globale Umweltvorschriften vorangetrieben wird. Die zugrundeliegende Materialtechnologie, wie hier für grüne/rote/orange LEDs verwendetes AlInGaP, wird weiterhin für Leistung und Kosten optimiert.