LTL-2550G Grüne LED-Leiste Datenblatt - Rechteckige Lichtquelle - Spannung 2,1-2,6V - Leistung 70mW pro Segment - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTL-2550G ist eine Festkörper-Lichtquelle in Form einer rechteckigen Leiste. Sie wurde für Anwendungen entwickelt, die eine große, helle und gleichmäßige Leuchtfläche erfordern. Das Bauteil nutzt grüne LED-Chips, die mittels GaP-Epitaxie auf GaP-Substrat oder AlInGaP auf nicht-transparentem GaAs-Substrat-Technologie gefertigt werden, und verfügt über ein weißes Leistengehäuse. Dieses Produkt fällt in die Kategorie der universellen rechteckigen Leisten-LEDs und ist nach Lichtstärke kategorisiert, um eine konsistente Leistung über alle Einheiten hinweg sicherzustellen.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

• Rechteckige Leisten-Form:Bietet ein charakteristisches, längliches Lichtabgabemuster, das sich für Hintergrundbeleuchtung, Anzeigen und Beschilderung eignet, bei denen eine lineare Lichtquelle gegenüber einer Punktquelle bevorzugt wird.
• Große, helle, gleichmäßige Leuchtfläche:Konstruiert, um eine hohe Leuchtdichte über die gesamte Oberfläche der Leiste zu liefern, Hotspots zu minimieren und eine gleichmäßige Ausleuchtung zu gewährleisten.
• Geringer Leistungsbedarf:Arbeitet effizient und ist somit geeignet für batteriebetriebene oder energiebewusste Anwendungen.
• Hohe Helligkeit & Hoher Kontrast:Die grünen Chips bieten eine signifikante Lichtstärke und gewährleisten gute Sichtbarkeit selbst bei hellen Umgebungsbedingungen.
• Festkörper-Zuverlässigkeit:Profitiert von der inhärenten Langlebigkeit und Robustheit der LED-Technologie, ohne Glühfäden oder Glas, die brechen könnten.
• Nach Lichtstärke kategorisiert:Die Einheiten werden basierend auf ihrer Lichtausbeute gebinnt (kategorisiert), was es Konstrukteuren ermöglicht, Bauteile für eine konsistente Helligkeit in Mehrfachanordnungen auszuwählen.
• Bleifreies Gehäuse (RoHS-konform):Hergestellt gemäß Umweltschutzvorschriften zur Beschränkung gefährlicher Stoffe.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Dieses Bauteil ist für den Einsatz in gewöhnlichen elektronischen Geräten vorgesehen. Typische Anwendungen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: Statusanzeigen an Bürogeräten (Drucker, Kopierer), Hintergrundbeleuchtung für Schalter und Bedienfelder, dekorative Beleuchtung und verschiedene Unterhaltungselektronik, bei der eine helle, zuverlässige Anzeige benötigt wird. Es ist für Anwendungen konzipiert, bei denen außergewöhnliche Zuverlässigkeit nicht die primäre Sicherheitsanforderung ist (z.B. nicht-kritische Anzeigen). Für Anwendungen, bei denen ein Ausfall Leben oder Gesundheit gefährden könnte (Luftfahrt, Medizingeräte), ist eine spezifische Beratung erforderlich.

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

2.1 Elektrische und optische Eigenschaften

Alle Parameter sind bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C spezifiziert.

• Mittlere Lichtstärke (Iv):Liegt im Bereich von 3500 µcd (Minimum) bis 8000 µcd (typisch) bei einem Durchlassstrom (IF) von 10mA. Dies ist ein Maß für die vom menschlichen Auge wahrgenommene Lichtausgabe, gemessen mit einem Sensor, der auf die CIE photopische Empfindlichkeitskurve gefiltert ist.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λp):Typisch 565 nm bei IF=20mA. Dies ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung ihr Maximum erreicht.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Typisch 30 nm bei IF=20mA. Dieser Parameter gibt die spektrale Reinheit oder Bandbreite des emittierten Lichts an; ein kleinerer Wert deutet auf eine monochromatischere Quelle hin.
• Dominante Wellenlänge (λd):Typisch 569 nm bei IF=20mA. Dies ist die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlängen-Farbe, die sich leicht von der Spitzenwellenlänge unterscheiden kann.
• Durchlassspannung pro Segment (VF):Liegt im Bereich von 2,1V (typisch) bis 2,6V (maximal) bei IF=20mA. Die Schaltungsauslegung muss diesen Bereich berücksichtigen, um sicherzustellen, dass der beabsichtigte Treiberstrom an alle Segmente geliefert wird.
• Sperrstrom pro Segment (IR):Maximal 100 µA bei einer Sperrspannung (VR) von 5V. Es ist kritisch zu beachten, dass dieser Sperrspannungszustand nur zu Testzwecken dient und das Bauteil nicht unter kontinuierlicher Sperrvorspannung betrieben werden sollte.
• Lichtstärke-Abgleichverhältnis (Iv-m):Maximales Verhältnis von 2:1 zwischen den Segmenten bei IF=10mA. Dies spezifiziert die maximal zulässige Helligkeitsvariation zwischen verschiedenen Segmenten desselben Bauteils.

2.2 Absolute Maximalwerte

Belastungen über diese Grenzen hinaus können dauerhafte Schäden am Bauteil verursachen.

• Verlustleistung pro Segment:70 mW.
• Spitzen-Durchlassstrom pro Segment:60 mA (gepulst, 1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Pulsbreite).
• Dauer-Durchlassstrom pro Segment:25 mA bei 25°C. Dieser Wert reduziert sich linear um 0,33 mA/°C, wenn die Temperatur über 25°C steigt.
• Betriebstemperaturbereich:-35°C bis +85°C.
• Lagertemperaturbereich:-35°C bis +85°C.
• Löttemperatur:Maximal 260°C für maximal 3 Sekunden, gemessen 1,6mm unterhalb der Auflageebene des Bauteils.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt gibt an, dass die LTL-2550Gnach Lichtstärke kategorisiert ist. Dies impliziert, dass ein Binning-System existiert, obwohl spezifische Bin-Codes in diesem Auszug nicht angegeben sind. Typischerweise umfasst eine solche Kategorisierung:

• Lichtstärke-Binning:Bauteile werden basierend auf ihrer gemessenen Lichtausbeute bei einem Standardteststrom (z.B. 10mA oder 20mA) in Gruppen (Bins) sortiert. Dies ermöglicht es Konstrukteuren, Bauteile mit eng übereinstimmender Helligkeit für Anwendungen mit mehreren Einheiten auszuwählen, um sichtbare Ungleichmäßigkeiten zu vermeiden.
• Wellenlängen-/Dominante-Wellenlängen-Binning:Obwohl für dieses Modell nicht explizit angegeben, ist es bei farbigen LEDs üblich, auch nach dominanter oder Spitzenwellenlänge zu binnieren, um einen konsistenten Farbton über eine Produktionscharge oder Baugruppe hinweg sicherzustellen.
• Durchlassspannungs-Binning:Weniger üblich für Anzeige-LEDs, wird manchmal durchgeführt, um Bauteile mit ähnlichem Vf für eine vereinfachte Strombegrenzungsschaltungsauslegung zu gruppieren.
• Auslegungsimplikation:Das Datenblatt empfiehlt ausdrücklich, LEDs aus demselben Bin zu wählen, wenn zwei oder mehr Anzeigen in einem Set zusammengebaut werden, um Farbton-Ungleichmäßigkeiten zu vermeiden.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist aufTypische elektrische/optische Kennlinienkurven. Obwohl die spezifischen Graphen im Text nicht bereitgestellt werden, würden Standardkurven für ein solches Bauteil typischerweise umfassen:

• Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve):Zeigt die exponentielle Beziehung, entscheidend für die Auslegung der Treiberschaltung. Die Kurve veranschaulicht den typischen Vf bei verschiedenen Strömen, einschließlich des 20mA-Testpunkts.
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom (L-I-Kurve):Zeigt, wie die Lichtausgabe mit dem Treiberstrom zunimmt. Sie ist im Betriebsbereich im Allgemeinen linear, sättigt jedoch bei höheren Strömen. Diese Kurve hilft, den optimalen Treiberstrom für die gewünschte Helligkeit unter Berücksichtigung von Effizienz und Lebensdauer zu bestimmen.
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Reduzierung der Lichtausgabe bei steigender Sperrschichttemperatur. LEDs werden bei höheren Temperaturen weniger effizient, daher ist diese Kurve entscheidend für das thermische Management und die Vorhersage der Leistung unter erhöhten Umgebungsbedingungen.
• Spektrale Verteilung:Eine Darstellung der relativen Intensität gegenüber der Wellenlänge, die das Maximum bei ~565nm und die spektrale Breite (Δλ) von ~30nm zeigt.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das Bauteil hat eine rechteckige Leistenform. Alle Abmessungen sind in Millimetern angegeben. Die allgemeine Toleranz für Abmessungen beträgt ±0,25 mm (0,01 Zoll), sofern keine spezifische Anmerkung etwas anderes besagt. Die genaue Maßzeichnung ist im Datenblatt referenziert, wird aber in diesem Textauszug nicht wiedergegeben.

5.2 Pinbelegung und Polaritätsidentifikation

Die LTL-2550G ist ein Mehrsegment-Bauteil mit 8 Pins. Die Pinbelegung ist wie folgt:

• Pin 1: Kathode A
• Pin 2: Anode A
• Pin 3: Kathode B
• Pin 4: Anode B
• Pin 5: Kathode C
• Pin 6: Anode C
• Pin 7: Kathode D
• Pin 8: Anode D

Diese Konfiguration deutet darauf hin, dass die Lichtleiste intern möglicherweise in vier unabhängig ansteuerbare Segmente (A, B, C, D) unterteilt ist, was eine Teilbeleuchtung oder einfache Animationsmuster ermöglicht, wenn sie von einem geeigneten Controller angesteuert wird.

5.3 Internes Schaltbild

Das Datenblatt enthält ein internes Schaltbild. Basierend auf der Pinbeschreibung zeigt es wahrscheinlich vier separate LED-Segmente, jedes mit seiner eigenen Anoden- und Kathodenverbindung, in einer gemeinsamen Konfiguration angeordnet, aber intern nicht in Reihe oder parallel geschaltet. Dies gibt dem Konstrukteur Flexibilität bei der Ansteuerung der Segmente.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötparameter

Der absolute Maximalwert gibt eine Löttemperatur von maximal 260°C für maximal 3 Sekunden an, gemessen 1,6mm unterhalb der Auflageebene. Dies definiert die Spitzentemperatur- und Zeit-bei-Temperatur-Beschränkungen für ein Standard-Reflow-Lötprofil. Ein Standard-Bleifrei (SnAgCu) Reflow-Profil mit einer Spitzentemperatur zwischen 245°C und 260°C ist typischerweise anwendbar, wobei die Zeit oberhalb der Liquidus-Temperatur und bei Spitzentemperatur kontrolliert werden muss.

6.2 Handhabungs- und Montagehinweise

• Vermeiden Sie die Verwendung ungeeigneter Werkzeuge oder Montagemethoden, die eine abnormale Kraft auf das Anzeigekörper ausüben.
• Wenn eine Druck-/Musterfolie mit Haftkleber aufgebracht wird, vermeiden Sie, dass die Folienseite engen Kontakt mit einem Frontpanel/Deckel hat, da äußere Kräfte die Folie verschieben können.
• Schnelle Änderungen der Umgebungstemperatur, insbesondere bei hoher Luftfeuchtigkeit, sollten vermieden werden, da sie zu Kondensation auf der LED führen können.

7. Lagerbedingungen

Eine ordnungsgemäße Lagerung ist entscheidend, um eine Oxidation der Pins oder Lötpads zu verhindern.

• Für LED-Durchsteckmontage-Anzeigen:In Originalverpackung bei 5°C bis 30°C mit einer Luftfeuchtigkeit unter 60% r.F. lagern. Eine Langzeitlagerung großer Bestände wird nicht empfohlen; Bestand zeitnah verbrauchen.
• Für LED-SMD-Anzeigen:
  • Im original versiegelten Beutel: 5°C bis 30°C, Luftfeuchtigkeit unter 60% r.F.
  • Nach Öffnen des Beutels: 5°C bis 30°C, Luftfeuchtigkeit unter 60% r.F., maximal 168 Stunden (MSL Level 3).
  • Wenn länger als 168 Stunden ausgepackt, wird ein Trocknen bei 60°C für 24 Stunden vor dem Löten empfohlen.
• Allgemein:Die Anzeige sollte innerhalb von 12 Monaten ab dem Versanddatum verwendet werden. Nicht Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit oder korrosiven Gasen aussetzen. Langzeitlagerung vermeiden.

8. Anwendungsvorschläge und Auslegungsüberlegungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

• Status- und Anzeigebeleuchtung:Ideal für Netz-, Aktivitäts- oder Modusanzeigen an Verbraucher- und Industrieanlagen aufgrund ihrer hohen Helligkeit und gleichmäßigen Leistenform.
• Hintergrundbeleuchtung:Kann zum Randausleuchten kleiner Panels, Etiketten oder Folientastaturen verwendet werden.
• Dekorative und architektonische Beleuchtung:Die lineare Form kann für Akzente, Umrandungen oder einfache Beschilderung verwendet werden.

8.2 Kritische Auslegungsüberlegungen

• Treiber-Schaltung:Konstantstrom-Ansteuerung wird dringend empfohlen, um eine konsistente Lichtstärke und Langlebigkeit sicherzustellen. Die Schaltung muss so ausgelegt sein, dass sie den gesamten Bereich der Durchlassspannung (2,1V bis 2,6V) aufnehmen kann, um den Zielstrom zu garantieren.
• Strombegrenzung:Der sichere Betriebsstrom muss unter Berücksichtigung der maximalen Umgebungstemperatur gewählt werden, wobei der Reduktionsfaktor von 0,33 mA/°C über 25°C anzuwenden ist.
• Sperrspannungsschutz:Die Treiberschaltung sollte einen Schutz (z.B. eine parallel geschaltete Diode) enthalten, um die LEDs vor Sperrspannungen und transienten Spannungsspitzen während des Ein-/Ausschaltens zu schützen. Kontinuierliche Sperrvorspannung kann zu Metallmigration und Ausfall führen.
• Thermisches Management:Das Überschreiten der empfohlenen Betriebstemperatur oder des Treiberstroms führt zu einer starken Reduzierung der Lichtausgabe und/oder vorzeitigem Ausfall. Sorgen Sie für ausreichende Wärmeableitung, wenn nahe der Maximalwerte betrieben wird.
• Binning für Mehrfachanordnungen:Spezifizieren und verwenden Sie immer LEDs aus demselben Lichtstärke- und Wellenlängen-Bin, wenn mehrere Einheiten nebeneinander verwendet werden, um visuelle Gleichmäßigkeit sicherzustellen.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während ein direkter Wettbewerbsvergleich im Datenblatt nicht bereitgestellt wird, sind die wichtigsten differenzierenden Merkmale der LTL-2550G basierend auf ihren Spezifikationen:

• Formfaktor:Die rechteckige Lichtleiste bietet einen deutlichen Vorteil gegenüber Einzelpunkt-3mm- oder 5mm-LEDs für Anwendungen, die eine lineare beleuchtete Fläche benötigen, ohne mehrere diskrete LEDs zu verwenden.
• Segmentiertes Design:Die vier unabhängigen Segmente bieten grundlegende Animationsfähigkeiten, die in einem Einzel-Chip-LED-Gehäuse nicht verfügbar sind.
• Hohe Helligkeit:Mit einer typischen Lichtstärke von 8000 µcd bei nur 10mA bietet sie eine hohe Lichtausgabeeffizienz.
• Kategorisierte Ausgabe:Das Binning für die Intensität bietet eine Gewähr für Konsistenz, was für professionelle Anwendungen entscheidend ist.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge (565nm) und dominanter Wellenlänge (569nm)?

A: Die Spitzenwellenlänge ist das physikalische Maximum der spektralen Emission. Die dominante Wellenlänge ist der vom menschlichen Auge wahrgenommene Farbpunkt, berechnet aus dem gesamten Spektrum. Sie unterscheiden sich bei grünen LEDs oft leicht.

F: Kann ich diese LED mit einer Konstantspannungsquelle betreiben?

A: Es wird nicht empfohlen. Die Durchlassspannung variiert (2,1V-2,6V). Eine Konstantspannungsquelle mit einem einfachen Vorwiderstand regelt den Strom über diesen Bereich oder bei Temperaturänderungen möglicherweise nicht effektiv, was zu inkonsistenter Helligkeit und potenziellem Überstrom führt. Ein Konstantstrom-Treiber ist vorzuziehen.

F: Warum gibt es eine Lagerzeitbegrenzung (168 Stunden) nach dem Öffnen des Beutels für die SMD-Version?

A: Dies liegt am Feuchtigkeitsempfindlichkeitslevel (MSL 3). Das Kunststoffgehäuse absorbiert Feuchtigkeit aus der Luft. Wenn zu schnell nach der Exposition gelötet wird, kann eingeschlossene Feuchtigkeit während des Reflow verdampfen und innere Schäden (\"Popcorning\") verursachen. Das Trocknen entfernt diese Feuchtigkeit.

F: Was bedeutet \"Lichtstärke-Abgleichverhältnis von 2:1\"?

A: Es bedeutet, dass die Lichtstärke des hellsten Segments nicht mehr als doppelt so hoch sein sollte wie die des dunkelsten Segments auf demselben Bauteil, wenn unter denselben Bedingungen (IF=10mA) gemessen. Dies gewährleistet Gleichmäßigkeit über die Leiste.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Auslegung eines Multi-Status-Anzeigepanels für einen Netzwerkrouter.

Die LTL-2550G kann verwendet werden, um verschiedene Zustände anzuzeigen (Strom, Internet, Wi-Fi, Ethernet-Aktivität). Jedes der vier Segmente (A, B, C, D) kann einem Status zugewiesen werden. Ein Mikrocontroller kann jedes Segment unabhängig über seine Anoden-/Kathodenpaare ansteuern. Die hohe Helligkeit gewährleistet Sichtbarkeit. Der Konstrukteur würde:

1. Einen Konstantstrom-Treiber-IC verwenden, der vier Kanäle mit jeweils ~10-20mA liefern kann.

2. Das PCB-Layout gemäß der mechanischen Zeichnung auslegen und die korrekte Pinausrichtung sicherstellen.

3. Dem Lieferanten vorgeben, dass alle LTL-2550G-Einheiten für dieses Produkt aus demselben Lichtstärke-Bin stammen müssen, um zu verhindern, dass eine Statusleuchte heller erscheint als eine andere.

4. Den Lagerungs- und Lötrichtlinien folgen, um Oxidation und feuchtigkeitsbedingte Defekte während der Montage zu verhindern.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Die LTL-2550G basiert auf Halbleiter-Elektrolumineszenz. Wenn eine Durchlassspannung, die die eingebaute Potenzialdifferenz der Diode überschreitet, an Anode und Kathode eines Segments angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich des Halbleiterchips (aus GaP oder AlInGaP) injiziert. Diese Ladungsträger rekombinieren und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der Halbleitermaterialien (die \"Bandlücke\") bestimmt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts – in diesem Fall grün (~565-569 nm). Das weiße Leistengehäuse fungiert als Diffusor und Linse und formt das Licht zu einem gleichmäßigen rechteckigen Strahl.

13. Technologietrends und Kontext

Die LTL-2550G repräsentiert einen anwendungsspezifischen Gehäusetyp innerhalb der breiteren LED-Industrie. Trends, die solche Bauteile beeinflussen, umfassen:

Erhöhte Effizienz:Fortlaufende Verbesserungen in der Materialwissenschaft (wie die erwähnte Verwendung von AlInGaP) führen zu höherer Lichtausbeute (mehr Licht pro Watt), was entweder eine hellere Ausgabe bei gleichem Strom oder die gleiche Ausgabe mit geringerem Stromverbrauch und weniger Wärme ermöglicht.

Miniaturisierung & Integration:Während dies ein diskretes Bauteil ist, geht der Trend hin zur Integration von Steuerlogik und mehreren LEDs in intelligentere, oberflächenmontierbare Module.

Farbqualität und Konsistenz:Fortschritte in der Epitaxie und Binning-Prozesse verbessern kontinuierlich die Farbgleichmäßigkeit und -präzision von Charge zu Charge, was, wie in den Hinweisen hervorgehoben, für Mehrfachanwendungen entscheidend ist.

Fokus auf Zuverlässigkeit:Datenblätter liefern zunehmend detaillierte Lebensdauer- und Lumen-Erhaltungsdaten unter verschiedenen Bedingungen, obwohl sich dieses spezifische Datenblatt auf grundlegende Nennwerte und Handhabung konzentriert.