LED-Lampe 103UYD/S530-A3 Spezifikation - Brillantes Gelb - 20mA - 2,0V - Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Die 103UYD/S530-A3 ist eine hochhelle LED-Lampe, die für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Lichtausbeute konzipiert ist. Sie nutzt einen AlGaInP-Chip, um eine brillante gelbe Farbe zu erzeugen, und ist in einem diffundierenden gelben Kunstharzgehäuse untergebracht. Diese Komponente ist für Zuverlässigkeit und Robustheit in verschiedenen elektronischen Baugruppen ausgelegt.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

• Hohe Helligkeit:Speziell für Anwendungen entwickelt, die eine höhere Lichtstärke erfordern.
• Auswahl an Abstrahlwinkeln:Erhältlich mit verschiedenen Abstrahlwinkeln, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
• Verpackungsoptionen:Auf Band und Rolle für automatisierte Bestückungsprozesse erhältlich.
• Umweltkonformität:Das Produkt entspricht RoHS, EU REACH und ist halogenfrei (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Es ist außerdem bleifrei (Pb-frei).
• Farb- und Intensitätsoptionen:Die LED-Lampen-Serie ist in verschiedenen Farben und Intensitäten erhältlich.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED zielt auf die Märkte für Unterhaltungselektronik und Display-Hintergrundbeleuchtung ab. Ihre Hauptanwendungen umfassen:

• Fernsehgeräte
• Computermonitore
• Telefone
• Computer und verwandte Peripheriegeräte

2. Technische Parameter und Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte (Grenzwerte)

Diese Grenzwerte definieren die Limits, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen bei Ta=25°C und einem Vorwärtsstrom (IF) von 20mA, sofern nicht anders angegeben.

Messhinweise:

• Unsicherheit Vorwärtsspannung: ±0,1V
• Unsicherheit Lichtstärke: ±10%
• Unsicherheit dominante Wellenlänge: ±1,0nm

3. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen. Diese sind für Entwicklungsingenieure wesentlich, um die Leistung in realen Anwendungen vorherzusagen.

3.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung des emittierten Lichts. Das Maximum liegt typischerweise bei etwa 591nm, was die brillante gelbe Farbe bestätigt. Die relativ schmale spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ typ. 15nm) deutet auf eine gute Farbreinheit hin.

3.2 Richtcharakteristik

Die Strahlungscharakteristik definiert den Abstrahlwinkel. Der typische volle Abstrahlwinkel von 130 Grad (2θ1/2) zeigt ein breites, diffuses Abstrahlverhalten, das sich für Flächenbeleuchtung und Anzeigeanwendungen eignet, bei denen Sichtbarkeit aus mehreren Winkeln erforderlich ist.

3.3 Vorwärtsstrom vs. Vorwärtsspannung (I-V-Kennlinie)

Dieses Diagramm zeigt den nichtlinearen Zusammenhang zwischen Strom und Spannung. Die typische Vorwärtsspannung (Vf) beträgt 2,0V bei 20mA. Entwickler müssen auf Basis dieser Kurze strombegrenzende Widerstände oder Konstantstromtreiber verwenden, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten und thermisches Durchgehen zu verhindern.

3.4 Relative Intensität vs. Vorwärtsstrom

Diese Kurve zeigt, wie die Lichtleistung (relative Intensität) mit dem Vorwärtsstrom zunimmt. Sie ist entscheidend, um den Wirkungsgrad zu verstehen und die LED mit einem optimalen Strom zu betreiben, um die gewünschte Helligkeit zu erreichen, ohne die Maximalwerte zu überschreiten.

3.5 Thermische Eigenschaften

Zwei wichtige Kurven zeigen den Zusammenhang zwischen Leistung und Umgebungstemperatur:

• Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Abnahme der Lichtleistung bei steigender Temperatur. Diese thermische Entlastung ist für Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen kritisch.
• Vorwärtsstrom vs. Umgebungstemperatur:Veranschaulicht, wie der zulässige Vorwärtsstrom bei höheren Umgebungstemperaturen reduziert werden sollte, um innerhalb der Verlustleistungsgrenzen zu bleiben und die Langzeitzuverlässigkeit sicherzustellen.

4. Mechanische und Gehäuseinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein standardmäßiges 3mm rundes Durchsteckgehäuse. Wichtige Abmessungshinweise umfassen:

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

Die Abmessungszeichnung liefert genaue Maße für Anschlussabstand, Gehäusedurchmesser und Gesamthöhe, die für das PCB-Footprint-Design und die korrekte Einpassung in die Anwendung wesentlich sind.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch eine abgeflachte Stelle auf der Linse oder einen kürzeren Anschlussdraht gekennzeichnet. Während der Installation muss die korrekte Polarität beachtet werden, um Schäden durch Sperrspannung zu verhindern, da die maximale Sperrspannung nur 5V beträgt.

5. Löt- und Bestückungsrichtlinien

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

5.1 Anschlussdraht-Bearbeitung

• Biegen Sie die Anschlussdrähte an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Basis des Epoxidharz-Glaskörpers entfernt ist.
• Führen Sie die Anschlussdraht-Bearbeitungvor soldering.
• dem Löten durch. Vermeiden Sie während des Biegens mechanische Belastung des LED-Gehäuses, um interne Schäden oder Bruch zu verhindern.
• Schneiden Sie die Anschlussdrähte bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie sicher, dass die PCB-Löcher perfekt mit den LED-Anschlussdrähten ausgerichtet sind, um Montagespannungen zu vermeiden.

5.2 Lagerbedingungen

• Lagern Sie die Bauteile nach Erhalt bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit.
• Die Standard-Lagerdauer beträgt 3 Monate. Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel, insbesondere in feuchten Umgebungen, um Kondensation zu verhindern.

5.3 Lötempfehlungen

Halten Sie einen Mindestabstand von 3mm zwischen der Lötstelle und dem Epoxidharz-Glaskörper ein.

Kritische Löthinweise:

• Vermeiden Sie mechanische Belastung der Anschlussdrähte während des Hochtemperaturlötens.
• Führen Sie Tauch-/Handlöten nicht mehr als einmal durch.
• Schützen Sie die LED vor mechanischem Stoß/Vibration, bis sie nach dem Löten auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Verwenden Sie stets die niedrigstmögliche Löttemperatur.

5.4 Reinigung

• Reinigen Sie bei Bedarf nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute. Anschließend an der Luft trocknen lassen.
• Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung, es sei denn, dies ist unbedingt erforderlich und vorab qualifiziert, da sie die LED beschädigen kann.

5.5 Wärmemanagement

Ein geeignetes thermisches Design ist wesentlich. Der Betriebsstrom muss bei höheren Umgebungstemperaturen entsprechend den Entlastungskurven reduziert werden. Unzureichende Wärmeableitung kann zu verringerter Lichtleistung, Farbverschiebung und beschleunigtem Alterungsprozess führen.

6. Verpackung und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um Feuchtigkeitsbeständigkeit und Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) zu gewährleisten.

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Innenverpackung:Innenkarton.
• Außenverpackung:Außenkarton.

6.2 Packmenge

1. Mindestens 200 bis 500 Stück pro Antistatikbeutel.
2. 5 Beutel pro Innenkarton.
3. 10 Innenkartons pro Außenkarton.

6.3 Etikettenerklärung

Die Etiketten auf der Verpackung enthalten folgende Informationen:

• CPN:Kundeneigene Produktionsnummer
• P/N:Produktionsnummer (z.B. 103UYD/S530-A3)
• QTY:Packmenge
• CAT:Sortierung (Leistungsbin)
• HUE:Dominante Wellenlänge (z.B. 589nm)
• REF:Referenz
• LOT No:Losnummer für Rückverfolgbarkeit

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsschaltungen

Für einfache Anzeigezwecke ist ein einfacher, in Reihe geschalteter strombegrenzender Widerstand ausreichend. Der Widerstandswert (R) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (Vversorgung - Vf) / If. Dabei ist Vf die Vorwärtsspannung (für Designreserven typ. 2,0V verwenden) und If der gewünschte Vorwärtsstrom (z.B. 20mA). Stellen Sie sicher, dass die Leistungsaufnahme des Widerstands ausreicht: P = (Vversorgung - Vf) * If.

7.2 Designüberlegungen

• Stromversorgung:Betreiben Sie die LED stets mit einer Konstantstromquelle oder einer strombegrenzten Spannungsquelle. Schließen Sie sie nicht direkt an eine Spannungsquelle an.
• Wärmemanagement:Bei Hochleistungs- oder Hochtemperaturanwendungen sollten Sie PCB-Kupferflächen zur Wärmeverteilung oder externe Kühlkörper in Betracht ziehen.
• ESD-Schutz:Obwohl nicht explizit als hochsensibel eingestuft, werden während der Bestückung standardmäßige ESD-Handhabungsvorsichtsmaßnahmen empfohlen.
• Optisches Design:Der breite Abstrahlwinkel von 130 Grad macht sie für allseitig sichtbare Anzeigen geeignet. Für fokussiertes Licht können externe Linsen oder Reflektoren erforderlich sein.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Die 103UYD/S530-A3 unterscheidet sich durch ihre spezifische Kombination von Eigenschaften:

• Materialtechnologie:Die Verwendung von AlGaInP-Halbleitermaterial ist optimal für hocheffiziente gelbe und bernsteinfarbene LEDs und bietet bei diesen Wellenlängen oft eine bessere Leistung als andere Technologien wie phosphorkonvertierte blaue LEDs für bestimmte Farbpunkte.
• Helligkeit:Positioniert als "höherhellige" Lösung in ihrer Kategorie, eignet sie sich für Anwendungen, bei denen Sichtbarkeit von größter Bedeutung ist.
• Konformität:Die vollständige Einhaltung moderner Umweltvorschriften (RoHS, REACH, halogenfrei) ist ein wesentlicher Vorteil für Produkte, die auf globale Märkte, insbesondere Europa, abzielen.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

9.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (λp, typ. 591nm)ist die Wellenlänge, bei der das Emissionsspektrum seine maximale Intensität hat.Dominante Wellenlänge (λd, typ. 589nm)ist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht. Entwickler, die sich mit Farbwahrnehmung befassen, sollten sich auf die dominante Wellenlänge beziehen.

9.2 Kann ich diese LED mit ihrem maximalen Dauerstrom von 25mA betreiben?

Obwohl möglich, wird dies für optimale Lebensdauer und Zuverlässigkeit nicht empfohlen, es sei denn, es ist für die Helligkeit erforderlich. Der Betrieb mit dem typischen Wert von 20mA bietet eine gute Balance aus Leistung und Langlebigkeit. Berücksichtigen Sie stets die thermische Entlastung bei erhöhten Umgebungstemperaturen.

9.3 Warum beträgt die Sperrspannungsfestigkeit nur 5V?

LEDs sind nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt. Die niedrige Sperrspannungsfestigkeit ist typisch für Standard-Anzeige-LEDs. Stellen Sie stets die korrekte Polarität in der Schaltung sicher. In Anwendungen, bei denen Sperrspannung ein Risiko darstellt, kann der Einbau einer parallel geschalteten Schutzdiode (Kathode an Anode) in Betracht gezogen werden.

9.4 Wie kritisch ist die 3mm-Abstandsregel für Löten und Anschlussdraht-Biegen?

Sehr kritisch. Der Epoxidharz-Glaskörper ist empfindlich gegenüber Hitze und mechanischer Belastung. Die Nichteinhaltung dieses Abstands kann während des Lötens übermäßige Wärme übertragen, was möglicherweise das Epoxidharz zum Reißen bringt oder den internen Chip/Bonddraht beschädigt, was zu sofortigem Ausfall oder verringerter Langzeitzuverlässigkeit führt.

10. Betriebsprinzipien und Technologietrends

10.1 Grundlegendes Betriebsprinzip

Diese LED arbeitet nach dem Prinzip der Elektrolumineszenz in einem Halbleiter-p-n-Übergang. Wenn eine Vorwärtsspannung angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich (die AlGaInP-Schicht) injiziert. Wenn diese Ladungsträger rekombinieren, geben sie Energie in Form von Photonen (Licht) ab. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall brillantes Gelb.

10.2 Branchentrends

Während Durchsteck-LEDs wie die 103UYD/S530-A3 für viele Anwendungen nach wie vor wichtig sind, geht der Branchentrend stark in Richtung oberflächenmontierbarer (SMD) Gehäuse für automatisierte Bestückung, höhere Dichte und bessere thermische Leistung. Dennoch werden Durchsteckbauteile weiterhin für Anwendungen bevorzugt, die hohe mechanische Festigkeit, einfaches manuelles Prototyping oder spezifische optische Bauformen erfordern. Die zugrundeliegende AlGaInP-Technologie für reine Farb-LEDs wie Gelb bleibt eine ausgereifte und effiziente Lösung, obwohl die Fortschritte bei Effizienz (Lumen pro Watt) und maximaler Betriebstemperatur weitergehen.