334-15/T1C3-7TVA LED-Lampe Datenblatt - Weißlicht - 30° Abstrahlwinkel - 20mA - 3,2V typ. - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die technischen Spezifikationen für die 334-15/T1C3-7TVA, eine hochintensive weiße LED-Lampe. Das Bauteil ist darauf ausgelegt, eine überragende Lichtleistung aus einem kompakten Gehäuse zu liefern, was es für Anwendungen geeignet macht, die helles, zuverlässiges Licht erfordern. Sein Kernaufbau nutzt einen InGaN-Chip in Kombination mit einem phosphorgefüllten Reflektor, um blaue Emission in ideales Weißlicht umzuwandeln.

1.1 Kernvorteile

• Hohe Lichtstärke:Kann bei einem Standard-Strom von 20mA bis zu 14250 mcd liefern.
• Optimierte thermische Leistung:Besitzt ein Gehäuse mit niedrigem thermischen Widerstand für effiziente Wärmeableitung, was zur langfristigen Zuverlässigkeit beiträgt.
• Konformität mit Vorschriften:Das Produkt ist für die Einhaltung wichtiger Umwelt- und Sicherheitsstandards ausgelegt, einschließlich RoHS, EU REACH und halogenfreien Anforderungen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
• Konsistentes Weißlicht:Die Phosphor-Konversionstechnologie gewährleistet einen stabilen und wünschenswerten weißen Farbort.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED richtet sich primär an Märkte, die robuste und helle Punktlichtquellen benötigen.

• Automobilbeleuchtung:Ideal für Innenraumbeleuchtung, Armaturenbrett-Anzeigen und Zusatz-Signallichter.
• Elektronische Schilder und Signale:Geeignet für Statusanzeigen, hinterleuchtete Paneele und Informationsdisplays.
• Allgemeine Beleuchtung:Kann für Akzentbeleuchtung, dekorative Beleuchtung und andere Anwendungen verwendet werden, bei denen eine kompakte, helle weiße Lichtquelle benötigt wird.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Die folgenden Abschnitte bieten eine detaillierte, objektive Analyse der wichtigsten Leistungsparameter des Bauteils.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter oder an diesen Grenzen ist nicht garantiert.

• Dauer-Durchlassstrom (I_F):20 mA. Dies ist der maximale Gleichstrom, der für den Dauerbetrieb empfohlen wird.
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):100 mA. Nur unter gepulsten Bedingungen zulässig (Tastverhältnis 1/10 @ 1 kHz).
• Sperrspannung (V_R):5 V. Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zum Durchbruch des Übergangs führen.
• Verlustleistung (P_d):110 mW. Die maximale Leistung, die das Gehäuse bei Ta=25°C abführen kann.
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +85°C. Der Umgebungstemperaturbereich für den Normalbetrieb.
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +100°C.
• ESD (HBM):4000 V. Zeigt einen moderaten Grad an Schutz vor elektrostatischer Entladung an.
• Löttemperatur (T_sol):260°C für 5 Sekunden. Definiert das Grenzprofil für Reflow-Löten.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Dies sind die typischen elektrischen und optischen Leistungsparameter, gemessen bei Ta=25°C und I_F=20mA, sofern nicht anders angegeben.

• Durchlassspannung (V_F):2,8V bis 3,6V. Der Spannungsabfall über der LED beim angegebenen Strom. Ein typischer Wert liegt bei etwa 3,2V.
• Lichtstärke (I_V):7150 mcd bis 14250 mcd. Diese große Bandbreite wird durch ein Binning-System verwaltet (siehe Abschnitt 3). Die Ausgabe ist stark stromabhängig.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):30 Grad (typisch). Definiert den Winkelbereich, in dem die Lichtstärke mindestens die Hälfte der maximalen axialen Lichtstärke beträgt.
• Farbwertkoordinaten (x, y):Typische Werte sind x=0,31, y=0,30, was den Weißpunkt innerhalb einer Standard-Weiß-Region im CIE-Diagramm platziert. Spezifische Bins definieren engere Koordinatenbereiche.
• Zener-Schutz:Das Bauteil enthält eine integrierte Zener-Diode mit einer Sperrspannung (V_Z) von 5,2V (typisch bei I_Z=5mA), die einen Basisschutz gegen Sperrspannungs-Transienten bietet.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Konsistenz in der Massenproduktion zu gewährleisten, werden LEDs nach Leistung sortiert (gebinned). Dies ermöglicht es Entwicklern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Anwendungsanforderungen an Helligkeit und Spannung erfüllen.

3.1 Binning der Lichtstärke

LEDs werden basierend auf ihrer gemessenen Lichtstärke bei I_F=20mA in drei Bins kategorisiert. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt ±10%.

• Bin T:7150 mcd (Min) bis 9000 mcd (Max)
• Bin U:9000 mcd (Min) bis 11250 mcd (Max)
• Bin V:11250 mcd (Min) bis 14250 mcd (Max)

3.2 Binning der Durchlassspannung

LEDs werden auch nach ihrem Durchlassspannungsabfall bei I_F=20mA gebinned, mit einer Messunsicherheit von ±0,1V. Dies hilft bei der Entwicklung konsistenter Stromtreiberschaltungen, insbesondere in Parallelschaltungen.

• Bin 0:2,8V bis 3,0V
• Bin 1:3,0V bis 3,2V
• Bin 2:3,2V bis 3,4V
• Bin 3:3,4V bis 3,6V

3.3 Farb-Binning

Der Weiß-Farbpunkt wird innerhalb spezifischer Regionen im CIE-Farbtafeldiagramm kontrolliert. Das Produkt fasst mehrere Farbklassen (B5-1 bis B6-4) unter einer einzigen Gruppenbezeichnung (Gruppe 7) zusammen. Jede Klasse hat definierte Grenzen für die x- und y-Koordinaten, mit einer Messunsicherheit von ±0,01. Diese Gruppierung stellt sicher, dass das Weißlicht für allgemeine Anwendungen innerhalb eines akzeptablen Bereichs der korrelierten Farbtemperatur (CCT) liegt.

4. Analyse der Kennlinien

Die bereitgestellten Kennlinien geben Einblicke in das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung des emittierten weißen Lichts. Sie weist typischerweise einen primären blauen Peak vom InGaN-Chip und einen breiteren gelb-grünen Peak vom Phosphor auf. Das kombinierte Spektrum bestimmt den Farbwiedergabeindex (CRI) und die wahrgenommene Farbe des weißen Lichts.

4.2 Richtcharakteristik

Das Abstrahldiagramm bestätigt den 30-Grad-Abstrahlwinkel und zeigt, wie die Lichtstärke mit zunehmendem Winkel von der Mittelachse abnimmt. Dies ist ein klassisches Lambert'sches oder nahezu Lambert'sches Muster, das für LED-Lampen üblich ist.

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

Diese exponentielle Kurve ist grundlegend für das Design von LED-Treiberschaltungen. Sie zeigt die nichtlineare Beziehung zwischen Strom und Spannung. Eine kleine Erhöhung der Spannung über den Einschaltpunkt hinaus verursacht einen großen Anstieg des Stroms, was die Notwendigkeit strombegrenzender Treiber anstelle von Spannungsquellen unterstreicht.

4.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Diese Kurve zeigt die Abhängigkeit der Lichtausbeute vom Treiberstrom. Die Lichtstärke steigt im Allgemeinen mit dem Strom an, kann aber bei höheren Strömen aufgrund von Effizienzabfall und erhöhter Sperrschichttemperatur sublinear werden.

4.5 Farbwertkoordinaten vs. Durchlassstrom

Dieses Diagramm ist entscheidend für das Verständnis der Farbstabilität. Es zeigt, wie sich der Weißpunkt (x, y-Koordinaten) mit Änderungen des Treiberstroms verschieben kann. Stabile Koordinaten über den gesamten Betriebsstrombereich sind für eine konsistente Farbwiedergabe wünschenswert.

6.6 Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur

Diese Reduktionskurve zeigt den maximal zulässigen Durchlassstrom bei steigender Umgebungstemperatur. Um Überhitzung zu verhindern und die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, muss der Treiberstrom bei hohen Umgebungstemperaturen (nahe der maximalen T_oprvon +85°C) reduziert werden.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED hat ein Standard-Radialgehäuse (oft als \"Lampen\"-Gehäuse bezeichnet). Wichtige Abmessungshinweise sind:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern (mm).
• Die allgemeine Toleranz beträgt ±0,25 mm, sofern in der Zeichnung nicht anders angegeben.
• Der Anschlussabstand wird an der Stelle gemessen, an der die Anschlüsse aus dem Gehäusekörper austreten.
• Der maximal zulässige Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 1,5 mm.
• Die Gehäusezeichnung liefert kritische Maße für das Leiterplatten-Layout, einschließlich Anschlussdurchmesser, Gehäusegröße und Gesamthöhe.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch eine Abflachung auf der Linse, einen kürzeren Anschluss oder andere Markierungen auf dem Gehäusekörper gekennzeichnet, wie im Abmessungsdiagramm dargestellt. Die korrekte Polarität muss während der Montage beachtet werden.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um die LED-Leistung und -Zuverlässigkeit zu erhalten.

6.1 Anschlussformen

• Das Biegen muss mindestens 3 mm von der Basis des Epoxid-Glaskörpers entfernt erfolgen, um Belastungen des internen Chips und der Bonddrähte zu vermeiden.
• Formen Sie die Anschlüsse vor dem Lötvorgang.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung des Gehäuses während des Formens.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur; Hochtemperaturschneiden kann zu Ausfällen führen.
• Stellen Sie sicher, dass die Leiterplattenlöcher perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sind, um Montagespannungen zu vermeiden.

6.2 Lötparameter

• Handlöten:Lötspitzentemperatur ≤ 300°C (für max. 30W Lötkolben), Lötzeit ≤ 3 Sekunden pro Anschluss. Halten Sie einen Mindestabstand von 3 mm zwischen Lötstelle und Epoxid-Glaskörper ein.
• Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmtemperatur ≤ 100°C (für max. 60 Sekunden), Lötbad-Temperatur ≤ 260°C für eine maximale Tauchzeit von 5 Sekunden.

6.3 Lagerbedingungen

• Empfohlene Lagerung nach Erhalt: ≤ 30°C und ≤ 70% relative Luftfeuchtigkeit (RH). Die Haltbarkeit unter diesen Bedingungen beträgt 3 Monate.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr), bewahren Sie die LEDs in einem versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel auf.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung, um Kondensation auf den Bauteilen zu verhindern.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um Schäden durch elektrostatische Entladung (ESD) und Feuchtigkeit zu verhindern.

• Primärverpackung:Antistatische Beutel mit 200 bis 500 Stück.
• Sekundärverpackung:5 Beutel werden in einen Innenkarton gelegt.
• Tertiärverpackung:10 Innenkartons werden in einen Master- (Außen-)Karton verpackt.

7.2 Etikettenerklärung

Das Verpackungsetikett enthält mehrere wichtige Kennungen: Kundenteilenummer (CPN), Produktionsnummer (P/N), Packmenge (QTY), kombinierte Rangfolge für Lichtstärke und Durchlassspannung (CAT), Farbklasse (HUE), Referenz (REF) und Losnummer (LOT No).

7.3 Modellnummernbezeichnung

Die vollständige Teilenummer lautet 334-15/T1C3-7TVA. Die Struktur (334-15/T1C3-□ □ □ □) deutet darauf hin, dass die nachgestellten Zeichen (durch Quadrate dargestellt) wahrscheinlich die spezifischen Bins für Lichtstärke (z.B. V), Durchlassspannung (z.B. 1) und möglicherweise andere Attribute angeben, was eine präzise Bestellung gewünschter Leistungsklassen ermöglicht.

8. Anwendungsdesign-Überlegungen

8.1 Treiberschaltungs-Design

Aufgrund der exponentiellen I-V-Kennlinie wird dringend ein Konstantstromtreiber anstelle eines einfachen Vorwiderstands oder einer Spannungsquelle für einen stabilen und effizienten Betrieb empfohlen, insbesondere bei Temperaturschwankungen. Der Treiber sollte für maximal 20mA Gleichstrom ausgelegt sein. Die integrierte Zener-Diode bietet Basisschutz, reicht aber möglicherweise nicht für alle transienten Ereignisse aus; für raue elektrische Umgebungen (z.B. Automotive) sollten zusätzliche externe Schutzschaltungen (wie TVS-Dioden) in Betracht gezogen werden.

8.2 Thermomanagement

Obwohl das Gehäuse einen niedrigen thermischen Widerstand aufweist, ist eine ordnungsgemäße Wärmeableitung entscheidend für die Aufrechterhaltung von Leistung und Lebensdauer. Die maximale Verlustleistung beträgt 110mW. Bei einem typischen V_Fvon 3,2V und I_Fvon 20mA beträgt die Verlustleistung 64mW, was einen guten Spielraum bietet. In Anwendungen mit hoher Umgebungstemperatur oder bei Montage auf einer Leiterplatte mit schlechter Wärmeleitfähigkeit kann die Sperrschichttemperatur jedoch ansteigen, was zu reduzierter Lichtausbeute, beschleunigtem Lichtstromrückgang und möglicher Farbverschiebung führt. Sorgen Sie für ausreichende Luftzirkulation oder thermische Durchkontaktierungen in der Leiterplatte unter dem Flansch der LED.

8.3 Optische Integration

Der 30-Grad-Abstrahlwinkel bietet einen relativ fokussierten Lichtkegel. Für Anwendungen, die andere Lichtverteilungen (breiter oder enger) erfordern, müssen Sekundäroptiken wie Linsen oder Reflektoren verwendet werden. Die kleine Gehäusegröße erleichtert die Integration in enge Räume und Arrays.

9. Technischer Vergleich und Positionierung

Im Vergleich zu generischen, nicht gebinnten LEDs bietet dieses Bauteil durch sein detailliertes Binning-System garantierte Leistungsparameter, was für Anwendungen entscheidend ist, die konsistente Helligkeit und Farbe über mehrere Einheiten hinweg erfordern (z.B. Anzeigegruppen, Hintergrundbeleuchtungs-Arrays). Der integrierte Basiszener-Schutz ist ein Vorteil gegenüber LEDs ohne jeglichen Schutz und vereinfacht das Schaltungsdesign in Umgebungen mit potenzieller Sperrspannung. Die Kombination aus hoher Intensität (bis zu 14250 mcd) in einem Radialgehäuse macht es wettbewerbsfähig für Anwendungen, die traditionell Glühlampen verwenden, wo hohe Punkthelligkeit benötigt wird.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Kann ich diese LED mit einer 3,3V-Stromversorgung betreiben?

A: Nicht direkt. Die Durchlassspannung liegt zwischen 2,8V und 3,6V. Eine 3,3V-Versorgung könnte einige Einheiten (in Bin 0) gerade noch einschalten, würde aber andere (in Bin 2 oder 3) aufgrund der steilen I-V-Kurve stark überlasten und zu schnellem Ausfall führen. Verwenden Sie immer eine strombegrenzende Schaltung, die auf 20mA oder weniger eingestellt ist.

F: Was ist die typische Lebensdauer dieser LED?

A: Die LED-Lebensdauer (oft definiert als L70 - Zeit bis auf 70% der anfänglichen Lichtleistung) wird in diesem Datenblatt nicht explizit angegeben. Sie hängt stark von den Betriebsbedingungen ab, primär von der Sperrschichttemperatur. Ein Betrieb bei oder unterhalb der empfohlenen 20mA mit gutem Thermomanagement kann zu einer Lebensdauer von Zehntausenden Stunden führen.

F: Wie wähle ich das richtige Bin für meine Anwendung?

A: Wählen Sie das Lichtstärke-Bin (T, U, V) basierend auf Ihrer mindestens erforderlichen Helligkeit. Wählen Sie das Durchlassspannungs-Bin basierend auf Ihrem Treiberschaltungs-Design; die Verwendung von LEDs aus demselben Spannungs-Bin stellt eine gleichmäßige Stromaufteilung bei Parallelschaltung sicher. Die Farbgruppe (7) ist für diese Teilenummer festgelegt.

F: Ist diese LED für den Außeneinsatz geeignet?

A: Der Betriebstemperaturbereich (-40°C bis +85°C) unterstützt viele Außenumgebungen. Das Datenblatt gibt jedoch keine IP-Schutzart (Ingress Protection) für das Gehäuse selbst an. Für den Außeneinsatz müsste die LED ordnungsgemäß vergossen oder in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht werden, um sie vor Feuchtigkeit und Verunreinigungen zu schützen.

11. Design- und Anwendungsfallstudie

Szenario: Entwicklung eines kompakten Statusanzeigepanels

Ein Entwickler benötigt 20 helle weiße Anzeigen für ein Bedienpanel. Konsistente Helligkeit ist für das Nutzererlebnis entscheidend.

Umsetzung:

1. Der Entwickler wählt die 334-15/T1C3-7TVA LED in Bin V für maximale Helligkeit und Bin 1 für eine konsistente Durchlassspannung um 3,1V.

2. Ein einzelner Konstantstrom-Treiber-IC, der 400mA (20mA x 20 LEDs) liefern kann, wird ausgewählt. Die LEDs werden in einer Serien-Parallel-Konfiguration verschaltet, wobei sichergestellt wird, dass alle Stränge die gleiche Anzahl LEDs haben, um die Strombalance zu erhalten, unterstützt durch die Verwendung desselben Spannungs-Bins.

3. Das Leiterplattenlayout enthält thermische Entlastungspads, die mit einer Massefläche verbunden sind, um die Wärmeableitung zu unterstützen.

4. Der 30-Grad-Abstrahlwinkel ist perfekt für die kleinen Aperturlöcher des Panels und liefert klares, gerichtetes Licht ohne übermäßige Streuung.

Dieser Ansatz gewährleistet ein einheitliches, helles und zuverlässiges Anzeigepanel.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Diese LED arbeitet nach dem Prinzip der Elektrolumineszenz in einem Halbleiter. Der Kern ist ein InGaN-Chip (Indiumgalliumnitrid). Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Chips und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der InGaN-Legierung ist auf die Emission von blauem Licht abgestimmt. Dieses blaue Licht wird nicht direkt emittiert. Stattdessen trifft es auf eine Phosphorbeschichtung (typischerweise YAG:Ce - mit Cer dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat), die im Reflektortopf des Gehäuses eingebracht ist. Der Phosphor absorbiert die hochenergetischen blauen Photonen und emittiert niederenergetischere Photonen über ein breites Spektrum im gelb-grünen Bereich neu. Die Mischung aus verbleibendem blauem Licht und konvertiertem gelbem Licht wird vom menschlichen Auge als weißes Licht wahrgenommen. Diese Methode wird als phosphorkonvertierte weiße LED-Technologie bezeichnet.

13. Technologietrends und Kontext

Die 334-15/T1C3-7TVA repräsentiert eine ausgereifte, hochzuverlässige LED-Technologie. Das Radialgehäuse, obwohl in modernster Unterhaltungselektronik weniger verbreitet, bleibt in der Automobil-, Industrie- und Spezialbeleuchtung von entscheidender Bedeutung, wo die Durchsteckmontage aufgrund mechanischer Robustheit oder Kompatibilität mit bestehenden Designs bevorzugt wird. Der Branchentrend geht zu höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbesserter Farbwiedergabe und höheren maximalen Sperrschichttemperaturen. Oberflächenmontage-Bauteile (SMD) wie 5050, 3535 oder 2835 dominieren aufgrund ihrer Eignung für die automatisierte Montage nun Hochvolumenanwendungen. Die spezifischen Leistungsparameter, die Binning-Strenge und der Zuverlässigkeitsfokus dieser lampenförmigen LED stellen jedoch ihre fortgesetzte Relevanz in Nischenmärkten sicher, die diese Eigenschaften gegenüber der kleinstmöglichen Bauform priorisieren.