Technisches Datenblatt für die LED-Anzeigelampe A1844B/4SYG/S530-E2 - Leuchtendes Gelbgrün - 20mA - 60mW

1. Produktübersicht

Die A1844B/4SYG/S530-E2 ist eine LED-Anzeigelampe mit geringer Leistungsaufnahme und hoher Effizienz, die für universelle Anzeigeanwendungen in elektronischen Geräten konzipiert ist. Sie emittiert ein leuchtendes gelbgrünes Licht und bietet eine ausgezeichnete Sichtbarkeit. Das Bauteil ist als Array aufgebaut, das einen Kunststoffhalter mit der LED-Lampe kombiniert, was die einfache Montage auf Frontplatten oder Leiterplatten (PCBs) erleichtert. Die primären Designziele sind Zuverlässigkeit, einfache Montage und Kosteneffizienz für die Serienfertigung.

Zu den Hauptvorteilen dieses Produkts zählen sein stapelbares Design, das sowohl vertikale als auch horizontale Anordnungen für individuelle Anzeigegruppen ermöglicht. Es entspricht den wichtigsten Umweltvorschriften, einschließlich der EU-RoHS- (Beschränkung gefährlicher Stoffe) und REACH-Richtlinien, und wird als halogenfreie Komponente hergestellt, wobei der Brom- und Chlorgehalt unter spezifizierten Grenzwerten gehalten wird (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Dies macht es für den Einsatz in Produkten mit strengen Umweltanforderungen geeignet.

2. Detaillierte technische Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte

Die absoluten Maximalwerte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Diese Werte sind nicht für den Dauerbetrieb vorgesehen. Für die A1844B/4SYG/S530-E2 beträgt der zulässige Dauer-Durchlassstrom (I_F) 25 mA. Ein höherer Spitzen-Durchlassstrom (I_FP) von 60 mA ist zulässig, jedoch nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1 kHz. Die maximale Sperrspannung (V_R) beträgt 5 V, was die Notwendigkeit der korrekten Polung während der Installation unterstreicht. Die maximale Verlustleistung (P_d) liegt bei 60 mW, was für das thermische Management entscheidend ist. Das Bauteil arbeitet in einem Temperaturbereich von -40°C bis +85°C und kann bei Temperaturen bis zu +100°C gelagert werden. Die Löttemperatur beträgt maximal 260°C für höchstens 5 Sekunden, was dem Standard für bleifreie Lötprozesse entspricht.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Die elektro-optischen Eigenschaften werden unter Standardbedingungen (Ta=25°C) gemessen und definieren die typische Leistung des Bauteils. Die Durchlassspannung (V_F) liegt im Bereich von 1,7V bis 2,4V, mit einem typischen Wert von 2,0V beim Standard-Teststrom von 20 mA. Dieser Parameter ist entscheidend für die Auslegung des Vorwiderstands in der Treiberschaltung. Die Lichtstärke (I_V) hat einen Mindestwert von 16 mcd und einen typischen Wert von 32 mcd, was auf eine helle Ausgangsleistung für Anzeigezwecke hindeutet. Der Abstrahlwinkel (2θ_1/2) beträgt typischerweise 60 Grad und bietet einen breiten Lichtkegel. Die Peak-Wellenlänge (λ_p) beträgt typischerweise 575 nm, und die dominante Wellenlänge (λ_d) beträgt typischerweise 573 nm, beide charakterisieren die gelbgrüne Farbe des emittierten Lichts. Die spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ) beträgt typischerweise 20 nm und beschreibt die spektrale Reinheit des Lichts.

3. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die einen tieferen Einblick in das Verhalten der LED unter verschiedenen Bedingungen geben.

3.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung des emittierten Lichts. Für den SYG-Typ (Super Yellow Green) erreicht die Kurve ihr Maximum im Bereich von 573-575 nm, was die Spezifikationen für dominante und Peak-Wellenlänge bestätigt. Die Form dieser Kurve bestimmt die wahrgenommene Farbe.

3.2 Richtcharakteristik

Die Richtcharakteristik-Kurve zeigt, wie sich die Lichtstärke mit dem Betrachtungswinkel relativ zur LED-Hauptachse ändert. Der typische Abstrahlwinkel von 60 Grad (2θ_1/2) bedeutet, dass die Intensität bei ±30 Grad von der Achse auf die Hälfte ihres Maximalwerts abfällt. Dieses Muster ist wichtig für Anwendungen, die bestimmte Beleuchtungswinkel erfordern.

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

Diese grundlegende Kurve zeigt die nichtlineare Beziehung zwischen dem durch die LED fließenden Strom und der daran anliegenden Spannung. Sie zeigt die charakteristische Schwellspannung der Diode und ist für den Entwurf stabiler Treiberschaltungen wesentlich, da kleine Spannungsänderungen zu großen Stromänderungen führen können.

3.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Diese Kurve zeigt, wie die Lichtausbeute (relative Intensität) mit dem Durchlassstrom zunimmt. Sie ist über einen Bereich im Allgemeinen linear, sättigt jedoch bei sehr hohen Strömen. Der Betrieb innerhalb der spezifizierten 20mA gewährleistet optimale Effizienz und Lebensdauer.

3.5 Temperaturabhängigkeitskurven

Zwei wichtige Kurven zeigen den Einfluss der Umgebungstemperatur (T_a). DieKurve für Relative Intensität vs. Umgebungstemperaturzeigt typischerweise eine Abnahme der Lichtausbeute bei steigender Temperatur. DieKurve für Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur, wahrscheinlich unter konstanter Spannung, zeigt, wie sich der Strom mit der Temperatur ändert. Diese Kurven sind entscheidend für den Entwurf von Anwendungen, die in nicht standardmäßigen Temperaturumgebungen arbeiten, da sie die Notwendigkeit des thermischen Managements und einer möglichen Stromreduzierung hervorheben.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Das Datenblatt enthält eine detaillierte Maßzeichnung des LED-Gehäuses. Wichtige Abmessungen sind die Gesamthöhe, der Durchmesser der Epoxidlinse (Glaskörper) und der Anschlussabstand. Der Anschlussabstand wird dort gemessen, wo die Anschlüsse aus dem Gehäusekörper austreten. Alle Maße sind in Millimetern angegeben, mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Diese Zeichnung ist für PCB-Layout-Designer entscheidend, um den korrekten Footprint und die richtige Lochplatzierung sicherzustellen.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Typischerweise kennzeichnet der längere Anschluss die Anode (Pluspol), und eine abgeflachte Stelle an der Linse oder am Gehäusekörper kann auch die Kathodenseite anzeigen. Während der Montage muss die korrekte Polarität beachtet werden, um eine Sperrspannung zu verhindern, die auf 5V begrenzt ist.

5. Löt- und Montagerichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit entscheidend. Spezifische Richtlinien werden bereitgestellt:

5.1 Anschlussformen

Die Anschlüsse sollten an einer Stelle gebogen werden, die mindestens 3 mm von der Basis des Epoxidglaskörpers entfernt ist. Das Biegen mussvordem Löten und bei Raumtemperatur erfolgen, um Belastungen des Gehäuses zu vermeiden, die den internen Chip beschädigen oder das Epoxid zum Reißen bringen können. Die PCB-Löcher müssen perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sein, um Montagespannungen zu vermeiden.

5.2 Lagerung

LEDs sollten bei 30°C oder weniger und 70% relativer Luftfeuchtigkeit oder weniger gelagert werden. Die empfohlene Lagerdauer nach dem Versand beträgt 3 Monate. Für eine längere Lagerung (bis zu einem Jahr) sollten sie in einem versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel aufbewahrt werden.

5.3 Lötprozess

Ein Mindestabstand von 3 mm muss zwischen der Lötstelle und dem Epoxidglaskörper eingehalten werden. Empfohlene Bedingungen sind:
Handlöten:Lötspitzentemperatur max. 300°C (für max. 30W Lötkolben), Lötzeit max. 3 Sekunden.
Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmtemperatur max. 100°C (für max. 60 Sekunden), Lötbad-Temperatur max. 260°C für max. 5 Sekunden.
Ein Lötprofil-Diagramm wird empfohlen, das eine schrittweise Vorwärmung, eine kontrollierte Zeit über der Liquidustemperatur und ein kontrolliertes Abkühlen zeigt. Schnelles Abkühlen sollte vermieden werden. Das Löten (Tauch- oder Handlöten) sollte nicht mehr als einmal durchgeführt werden. Nach dem Löten sollte die LED vor mechanischen Stößen geschützt werden, bis sie Raumtemperatur erreicht hat.

5.4 Reinigung

Falls eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für nicht mehr als eine Minute und lassen Sie ihn anschließend an der Luft trocknen. Ultraschallreinigung wird aufgrund des Risikos einer Beschädigung des Gehäuses generell nicht empfohlen; falls unbedingt erforderlich, müssen ihre Parameter (Leistung, Zeit) sorgfältig vorqualifiziert werden.

5.5 Wärmemanagement

Obwohl es sich um ein Niedrigleistungsbauteil handelt, muss das Wärmemanagement im Anwendungsdesign berücksichtigt werden. Der Betriebsstrom sollte bei hoher Umgebungstemperatur entsprechend reduziert werden, wobei auf etwaige Reduzierungskurven verwiesen wird. Eine ordnungsgemäße Kühlkörpermontage oder Luftströmung kann in Hochdichte- oder Hochtemperaturanwendungen erforderlich sein, um Leistung und Lebensdauer aufrechtzuerhalten.

6. Verpackungs- und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs werden mit feuchtigkeitsbeständigen Materialien verpackt. Der Standard-Verpackungsablauf ist: 140 Stück pro antistatischer Platte, 3 Platten pro Innenkarton und 10 Innenkartons pro Master- (Außen-)Karton. Dies ergibt insgesamt 4.200 Stück pro Masterkarton.

6.2 Etikettenerklärung

Das Verpackungsetikett enthält mehrere Codes:
• CPN:Kundeneigene Produktionsnummer.
• P/N:Produktionsnummer (die Artikelnummer).
• QTY:Verpackungsmenge.
• CAT:Einteilung der Lichtstärke (Binning für Helligkeit).
• HUE:Einteilung der dominanten Wellenlänge (Binning für Farbe).
• REF:Einteilung der Durchlassspannung (Binning für V_F).
• LOT No:Herstellungslosnummer für die Rückverfolgbarkeit.

7. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungen

Diese LED ist als Anzeige für Status, Grad, Funktion oder Position in einer Vielzahl elektronischer Instrumente und Geräte konzipiert. Beispiele sind Einschaltanzeigen, Moduswähler, Pegelanzeigen an Audiogeräten und Statusleuchten auf Industrie-Steuerpulten.

7.2 Schaltungsentwurf

Ein einfacher Vorwiderstand ist die gebräuchlichste Treiberschaltung. Der Widerstandswert (R) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_Versorgung- V_F) / I_F. Die Verwendung des maximalen V_F-Werts (2,4V) für die Berechnung stellt sicher, dass der Strom den gewünschten Wert (z.B. 20mA) auch bei Bauteiltoleranzen nicht überschreitet. Für eine 5V-Versorgung: R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ω. Ein Standard-130Ω- oder 150Ω-Widerstand wäre geeignet. Für Anwendungen, die eine konstante Helligkeit über einen Bereich von Versorgungsspannungen oder Temperaturen erfordern, wird ein Konstantstromtreiber empfohlen.

7.3 Optisches Design

Der 60-Grad-Abstrahlwinkel bietet einen breiten Lichtkegel, der für Frontplattenanzeigen geeignet ist. Für Anwendungen, die einen schmaleren oder anders geformten Lichtkegel erfordern, können Sekundäroptiken (Linsen oder Lichtleiter) verwendet werden. Die stapelbare Funktion ermöglicht es Designern, Multi-LED-Arrays für Balkendiagramme oder individuelle Muster ohne komplexe mechanische Halterungen zu erstellen.

8. Technischer Vergleich und Vorteile

Im Vergleich zu älteren Glühlampen-Indikatoren bietet diese LED einen deutlich geringeren Stromverbrauch, eine viel längere Lebensdauer, eine höhere Stoß- und Vibrationsfestigkeit und eine schnellere Ansprechzeit. Innerhalb des LED-Anzeigemarkts sind ihre wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dasstapelbare Designfür die einfache Montage von Arrays, dieumfassende Umweltkonformität(RoHS, REACH, halogenfrei) und die Kombination ausguter Lichtstärkeundniedriger Durchlassspannung, was den Leistungsverlust und die Wärmeentwicklung reduziert. Das Kunststoffhalter-Array-Design vereinfacht die Montage auf Platten bis zu einer bestimmten Dicke und reduziert Montagezeit und -kosten.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der Unterschied zwischen Peak-Wellenlänge und dominanter Wellenlänge?
A: Die Peak-Wellenlänge (λ_p) ist die Wellenlänge, bei der das Emissionsspektrum seine maximale Intensität hat. Die dominante Wellenlänge (λ_d) ist die einzelne Wellenlänge von monochromatischem Licht, die der wahrgenommenen Farbe des LED-Lichts am nächsten kommt. Für visuelle Anzeigen ist die dominante Wellenlänge für die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges relevanter.

F: Kann ich diese LED mit 30mA für eine hellere Ausgabe betreiben?
A: Nein. Der absolute Maximalwert für den Dauer-Durchlassstrom beträgt 25 mA. Das Überschreiten dieses Wertes, selbst wenn die LED zunächst funktioniert, wird ihre Lebensdauer erheblich verkürzen und kann aufgrund von Überhitzung zu einem katastrophalen Ausfall führen. Immer innerhalb der spezifizierten Grenzen arbeiten.

F: Warum ist der Mindestabstand von 3 mm von der Lötstelle zum Epoxidglaskörper so wichtig?
A: Dieser Abstand verhindert, dass übermäßige Wärme aus dem Lötprozess über den Anschluss zum empfindlichen Halbleiterchip im Epoxidgehäuse gelangt und diesen beschädigt oder thermische Spannungsrisse im Epoxid selbst verursacht.

F: Wie funktioniert die stapelbare Funktion?
A: Der Kunststoffhalter des LED-Arrays ist mit ineinandergreifenden Merkmalen gestaltet, die es mehreren Einheiten ermöglichen, entweder nebeneinander (horizontal) oder aneinander (vertikal) zusammengesteckt zu werden, um individuelle Gruppen ohne zusätzliche Hardware zu erstellen.

10. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf einer 5-stufigen Batterieladeanzeige für ein tragbares Gerät.
Fünf A1844B/4SYG/S530-E2 LEDs können in einem vertikalen Stapel verwendet werden. Ein Mikrocontroller überwacht die Batteriespannung. Basierend auf vordefinierten Spannungsschwellen schaltet er eine entsprechende Anzahl von LEDs ein (z.B. eine LED für 20% Ladung, alle fünf für 100% Ladung). Das stapelbare Design ermöglicht es, sie zu einem einzigen kompakten Modul vorzumontieren, das dann in einen Schlitz im Gehäuse des Geräts eingesetzt wird. Die niedrige Durchlassspannung und der niedrige Strom minimieren den Stromverbrauch aus der überwachten Batterie. Die gelbgrüne Farbe wurde für hohe Sichtbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen gewählt. Die Treiberschaltung würde die GPIO-Pins des Mikrocontrollers verwenden, die jeweils über einen für die Betriebsspannung des Geräts (z.B. 3,3V oder 5V) berechneten Vorwiderstand mit einer LED verbunden sind.

11. Funktionsprinzip

Diese LED ist eine Halbleiterdiode auf AlGaInP-Basis (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid). Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die ihre Schwellspannung (ca. 1,7-2,4V) überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Halbleiters und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die wiederum die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts bestimmt – in diesem Fall gelbgrün. Die Epoxidlinse dient zum Schutz des Halbleiterchips, zur Formung des Lichtausgangsstrahls und zur Verbesserung der Lichtextraktionseffizienz.

12. Branchentrends und Kontext

Anzeige-LEDs wie die A1844B/4SYG/S530-E2 repräsentieren einen ausgereiften und hochoptimierten Segment des Optoelektronikmarkts. Aktuelle Trends konzentrieren sich auf die Steigerung der Effizienz (mehr Lichtausbeute pro Watt), die Verbesserung der Farbkonstanz durch engere Binning und die Erhöhung der Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen (höhere Temperatur, Feuchtigkeit). Es gibt auch einen starken Trend zur Vereinfachung der Montage, wie bei den stapelbaren und einfach zu montierenden Merkmalen dieses Produkts, um die Herstellungskosten zu senken. Die Betonung von halogenfrei und vollständiger RoHS/REACH-Konformität spiegelt den globalen Wandel der Elektronikindustrie hin zu umweltverträglicher Fertigung und Produkten wider. Während die grundlegenden Anzeigefunktionen stabil bleiben, erweitern die Integration in intelligente Systeme und der Einsatz programmierbarer Mehrfarben-LEDs die Rolle einfacher Anzeigen in Benutzeroberflächen.