LED-Lampe 383-2SURC/S530-A3 Datenblatt - Hyper Rot - 20mA - 2.0V Typ - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die LED-Lampe 383-2SURC/S530-A3. Diese Komponente ist ein Oberflächenmontagebauteil (SMD), das für Anwendungen mit hoher Helligkeit und zuverlässiger Leistung konzipiert ist. Die Serie basiert auf AlGaInP-Chip-Technologie, emittiert im hyperroten Spektrum und ist in klarem Harz vergossen.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LED bietet mehrere Schlüsselmerkmale, die sie für anspruchsvolle elektronische Anwendungen geeignet machen:

• Hohe Helligkeit:Speziell für Anwendungen entwickelt, die eine überlegene Lichtstärke erfordern.
• Auswahl an Abstrahlwinkeln:Verfügbar mit verschiedenen Abstrahlwinkeloptionen, um unterschiedlichen Designanforderungen gerecht zu werden.
• Robuste Verpackung:Verfügbar auf Tape & Reel für die automatisierte Bestückung, was Zuverlässigkeit und einfache Handhabung in der Großserienfertigung gewährleistet.
• Umweltkonformität:Das Produkt entspricht wichtigen Umweltvorschriften, einschließlich RoHS, EU REACH, und ist halogenfrei (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Farb- und Intensitätsoptionen:Die LED-Lampen-Serie ist in verschiedenen Farben und Lichtstärkeklassen erhältlich.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED ist für die Integration in eine Vielzahl von Konsum- und Industrie-Elektronikgeräten konzipiert, die Anzeigelampen oder Hintergrundbeleuchtung erfordern. Typische Anwendungsbereiche sind:

• Fernsehgeräte
• Computermonitore
• Telefone
• Personal Computer und Peripheriegeräte

2. Analyse der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der für die LED spezifizierten elektrischen, optischen und thermischen Parameter. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C, sofern nicht anders angegeben.

2.1 Absolute Maximalwerte

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

• Dauer-Durchlassstrom (IF):25 mA. Dies ist der maximale Gleichstrom, der kontinuierlich angelegt werden darf.
• Spitzen-Durchlassstrom (IFP):160 mA. Dies ist nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1 kHz zulässig.
• Elektrostatische Entladungsfestigkeit (ESD):2000 V (Human Body Model). Richtige ESD-Handhabungsverfahren sind zwingend erforderlich.
• Sperrspannung (VR):5 V. Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zu sofortigem Ausfall führen.
• Verlustleistung (Pd):60 mW. Dies ist die maximale Leistung, die das Gehäuse abführen kann.
• Betriebstemperaturbereich (Topr):-40°C bis +85°C.
• Lagertemperaturbereich (Tstg):-40°C bis +100°C.
• Löttemperatur (Tsol):260°C für maximal 5 Sekunden während des Reflow- oder Handlötens.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Diese Parameter definieren die typische Leistung der LED unter normalen Betriebsbedingungen (IF=20mA, Ta=25°C).

• Lichtstärke (Iv):1000 mcd (Min), 2500 mcd (Typ). Diese hohe Intensität ist charakteristisch für hyperrote AlGaInP-LEDs. Die Messunsicherheit beträgt ±10%.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):6° (Typisch). Dies ist ein sehr schmaler Abstrahlwinkel, der einen stark gerichteten Strahl erzeugt.
• Spitzenwellenlänge (λp):632 nm (Typisch). Die Wellenlänge, bei der die spektrale Strahlungsintensität maximal ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):624 nm (Typisch). Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge. Die Messunsicherheit beträgt ±1.0 nm.
• Spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ):20 nm (Typisch). Die spektrale Breite bei halber Maximalintensität.
• Durchlassspannung (VF):2.0 V (Typisch), 2.4 V (Maximal) bei 20mA. Die Messunsicherheit beträgt ±0.1V.
• Sperrstrom (IR):10 μA (Maximal) bei VR=5V.

2.3 Thermische Eigenschaften

Obwohl nicht explizit in einer separaten Tabelle aufgeführt, ist das thermische Management entscheidend. Die Verlustleistung (Pd) von 60 mW und der Betriebstemperaturbereich implizieren, dass ein geeignetes PCB-Layout zur Wärmeableitung notwendig ist, insbesondere beim Betrieb bei oder nahe dem maximalen Durchlassstrom. Die Kennlinien zeigen die Beziehung zwischen Umgebungstemperatur und Durchlassstrom/Intensität.

3. Binning- und Auswahlsystem

Das Datenblatt zeigt, dass das Produkt mit verschiedenen Intensitäten und Farben erhältlich ist. Die Verpackungsspezifikationsetiketten verweisen auf Klassifizierungssysteme für Schlüsselparameter, die eine Auswahl basierend auf den Anwendungsanforderungen ermöglichen:

• CAT:Klassen der Lichtstärke. Ermöglicht die Auswahl von Helligkeitsgraden.
• HUE:Klassen der dominanten Wellenlänge. Ermöglicht die Auswahl innerhalb einer bestimmten Farb-/Wellenlängenklasse.
• REF:Klassen der Durchlassspannung. Nützlich für Designs, die eine enge Spannungsanpassung erfordern.

Konsultieren Sie die detaillierte Binning-Dokumentation des Herstellers für spezifische Code-Definitionen und verfügbare Bereiche.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere typische Kennlinien, die für den Schaltungsentwurf und das Verständnis der Leistung unter nicht standardmäßigen Bedingungen wesentlich sind.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Dieses Diagramm zeigt die spektrale Leistungsverteilung, die bei etwa 632 nm mit einer Bandbreite (FWHM) von etwa 20 nm ihren Höhepunkt erreicht und die hyperrote Farbe bestätigt.

4.2 Richtcharakteristik

Das Polardiagramm veranschaulicht den typischen Abstrahlwinkel von 6°, zeigt eine sehr hohe Intensität in Vorwärtsrichtung mit schnellem Abfall.

4.3 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (IV-Kennlinie)

Diese Kurve ist nichtlinear, typisch für Dioden. Sie zeigt die Beziehung zwischen angelegter Spannung und resultierendem Strom. Die typische Vf von 2,0V bei 20mA ist sichtbar. Entwickler müssen einen strombegrenzenden Widerstand oder eine Konstantstromquelle verwenden.

4.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Die Lichtstärke nimmt mit dem Durchlassstrom zu, jedoch nicht linear. Der Betrieb über dem empfohlenen Strom reduziert aufgrund erhöhter Wärme die Effizienz und Lebensdauer.

4.5 Temperaturabhängigkeitskurven

• Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Zeigt, dass die Lichtausbeute mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt. Dies muss in Designs für Hochtemperaturumgebungen berücksichtigt werden.
• Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur:Zeigt, wie sich die Durchlassspannungskennlinie mit der Temperatur verschiebt, was den Strom beeinflussen kann, wenn er von einer Konstantspannungsquelle gespeist wird.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das Datenblatt enthält eine detaillierte Maßzeichnung des LED-Gehäuses. Wichtige Hinweise sind:

• Alle Maße sind in Millimetern.
• Die Höhe des Flansches muss kleiner als 1,5 mm (0,059\") sein.
• Die Standardtoleranz beträgt ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben.

Die Zeichnung spezifiziert die Baugröße, den Anschlussabstand und die Gesamtform, die für das PCB-Footprint-Design entscheidend sind.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch eine visuelle Markierung auf dem Gehäuse gekennzeichnet, wie z.B. eine Kerbe, einen grünen Punkt oder einen gekürzten Anschluss. Die Maßzeichnung sollte für die spezifische Markierung dieses Modells konsultiert werden.

6. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Eine ordnungsgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit entscheidend. Das Datenblatt bietet umfassende Anweisungen.

6.1 Anschlussformung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3 mm von der Epoxidharz-Glühbirnenbasis entfernt.
• Führen Sie die Formung vor dem Löten durch.
• Vermeiden Sie Belastungen des Gehäuses. Fehlausrichtung während der PCB-Montage kann zu Harzrissen und Ausfall führen.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur.

6.2 Lagerung

• Lagern Sie bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit. Die Haltbarkeit beträgt 3 Monate ab Versand.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoff und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchten Umgebungen, um Kondensation zu verhindern.

6.3 Lötparameter

Handlöten:Lötspitzentemperatur max. 300°C (max. 30W). Lötzeit max. 3 Sekunden. Halten Sie einen Mindestabstand von 3 mm zwischen der Lötstelle und der Epoxidharz-Glühbirne ein.

Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmtemperatur max. 100°C (max. 60 Sekunden). Lötbad-Temperatur max. 260°C für 5 Sekunden. Halten Sie einen Mindestabstand von 3 mm zwischen Lötstelle und Glühbirne ein.

Allgemeine Regeln:Wenden Sie bei hoher Temperatur keine Belastung auf die Anschlüsse an. Löten Sie nicht mehr als einmal. Schützen Sie vor Stößen, bis sie auf Raumtemperatur abgekühlt sind. Vermeiden Sie schnelles Abkühlen. Verwenden Sie immer die niedrigste effektive Temperatur.

6.4 Reinigung

• Reinigen Sie nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• Vermeiden Sie Ultraschallreinigung. Wenn unbedingt erforderlich, qualifizieren Sie den Prozess vorab, um sicherzustellen, dass keine Schäden auftreten.

6.5 Wärmemanagement

Der Hinweis betont, dass das Wärmemanagement bereits in der Designphase berücksichtigt werden muss. Der Betriebsstrom sollte basierend auf der tatsächlichen thermischen Umgebung der Anwendung entsprechend reduziert werden, um Langlebigkeit und stabile Leistung zu gewährleisten.

7. Verpackung und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um Schäden während des Versands und der Handhabung zu verhindern:

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Sekundärverpackung:Innenkartons.
• Tertiärverpackung:Außenkartons für Massenversand.
• Verpackungsmenge:Typischerweise 200 bis 500 Stück pro Beutel, 6 Beutel pro Innenkarton und 10 Innenkartons pro Außenkarton.

7.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten Codes für Rückverfolgbarkeit und Auswahl: CPN (Kunden-PN), P/N (Hersteller-PN), QTY, CAT (Intensitätsklasse), HUE (Wellenlängenklasse), REF (Spannungsklasse) und LOT No.

8. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

8.1 Typische Anwendungsschaltungen

Diese LED muss mit einer strombegrenzenden Einrichtung betrieben werden. Die einfachste Methode ist ein Vorwiderstand. Berechnen Sie den Widerstandswert mit R = (Versorgungsspannung - Vf) / If. Für eine 5V-Versorgung und typische Vf von 2,0V bei 20mA: R = (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. Eine Konstantstromquelle wird für Präzision und Stabilität empfohlen, insbesondere über den Temperaturbereich.

8.2 PCB-Layout-Überlegungen

• Stellen Sie sicher, dass der Footprint genau den Gehäuseabmessungen entspricht.
• Bieten Sie ausreichende Kupferfläche um die Anschlüsse zur Wärmeableitung, insbesondere bei Betrieb nahe der Maximalwerte.
• Halten Sie den empfohlenen Abstand von 3 mm zwischen dem Lötpad und der Epoxidharz-Glühbirne ein, um thermische Schäden beim Löten zu verhindern.

8.3 Optisches Design

Der schmale Abstrahlwinkel von 6° macht diese LED geeignet für Anwendungen, die einen fokussierten Strahl erfordern oder bei denen Licht nicht in benachbarte Bereiche streuen soll. Für breitere Beleuchtung wären Sekundäroptiken (Linsen oder Diffusoren) erforderlich.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu Standard-Rot-GaAsP-LEDs bietet diese auf AlGaInP basierende hyperrote LED eine deutlich höhere Lichtausbeute und Intensität bei gleichem Betriebsstrom. Der schmale Abstrahlwinkel ist ein definierendes Merkmal gegenüber breitwinkligen LEDs für Flächenbeleuchtung. Ihre Konformität mit modernen Umweltstandards (Halogenfrei, REACH) ist ein Schlüsselvorteil für Produkte, die auf globale Märkte mit strengen Vorschriften abzielen.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

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

A: Nein. Der absolute Maximalwert für den Dauer-Durchlassstrom beträgt 25 mA. Das Überschreiten dieses Wertes riskiert sofortige oder langfristige Schäden und macht die Garantie ungültig. Für höhere Helligkeit wählen Sie eine LED aus einer Klasse mit höherer Lichtstärke (CAT-Klasse).



F: Die Durchlassspannung ist mit 2,0V typisch angegeben. Welchen Wert sollte ich für meine Vorwiderstandsberechnung verwenden?

A: Für ein robustes Design verwenden Sie die maximale Durchlassspannung (2,4V) aus dem Datenblatt. Dies stellt sicher, dass der Strom den gewünschten Wert nicht überschreitet, selbst wenn Sie eine LED am oberen Ende des Vf-Bereichs erhalten. Die Verwendung des typischen Werts kann bei einigen Einheiten zu Überstrom führen.



F: Ist diese LED für den Außeneinsatz geeignet?

A: Der Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +85°C deckt die meisten Außenumgebungen ab. Die LED selbst ist jedoch nicht wasserdicht oder UV-stabilisiert. Für den Außeneinsatz muss sie hinter einem Schutzfenster oder einer Linse platziert werden, die eine Umgebungsabdichtung bietet.



F: Warum sind die Lagerbedingungen so spezifisch (≤30°C/70% rF für 3 Monate)?

A: SMD-Bauteile sind anfällig für Feuchtigkeitsaufnahme. Das Überschreiten dieser Grenzwerte kann während des Reflow-Lötens zu \"Popcorning\" führen, bei dem eingeschlossene Feuchtigkeit verdampft und das Gehäuse aufreißt. Die Richtlinien gewährleisten Lötbarkeit und Zuverlässigkeit.

11. Praktisches Design- und Anwendungsbeispiel

Beispiel: Entwurf einer Statusanzeige für einen Netzwerk-Switch.Die LED muss hell, zuverlässig und langlebig sein. Die 383-2SURC/S530-A3 ist eine ausgezeichnete Wahl. Ein Entwickler würde: 1) Die passende CAT/HUE-Klasse für konsistente Farbe und Helligkeit über alle Einheiten auswählen. 2) Einen PCB-Footprint genau gemäß der Maßzeichnung entwerfen. 3) Eine auf 20mA (oder etwas weniger für längere Lebensdauer) eingestellte Konstantstromquelle anstelle eines einfachen Widerstands für stabile Intensität unabhängig von Versorgungsspannungsschwankungen verwenden. 4) Sicherstellen, dass das PCB-Layout ein kleines thermisches Entlastungspad bietet, das mit einer Massefläche verbunden ist, um die Wärmeableitung zu unterstützen. 5) Während der Bestückung das Wellenlötprofil genau einhalten, um thermischen Schock zu vermeiden.

12. Einführung in das Technologieprinzip

Diese LED verwendet einen AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleiterchip. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Halbleiters und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die wiederum die Spitzenwellenlänge des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall im hyperroten Bereich (~624-632 nm). Das klare Epoxidharz fungiert als Primärlinse und formt den Ausgangsstrahl auf den spezifizierten Abstrahlwinkel von 6°.

13. Technologietrends

Der Trend bei Anzeige-LEDs wie dieser geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), was die gleiche Helligkeit bei niedrigerem Strom ermöglicht und so den Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung reduziert. Es gibt auch einen starken Trend zur Miniaturisierung bei gleichzeitiger Beibehaltung oder Verbesserung der optischen Leistung. Darüber hinaus wird das Streben nach breiterer Umweltkonformität (über RoHS hinaus, einschließlich halogenfrei, REACH und konfliktfreie Mineralien) zum Standard in der gesamten Branche. Die Entwicklung robusterer Verpackungsmaterialien, die höheren Reflow-Temperaturen und härteren Umweltbedingungen standhalten, ist ebenfalls ein fortlaufender Schwerpunkt.