LED-Lampe 313-2SYGC/S530-E2 Datenblatt - Brillantes Gelbgrün - 20mA - 500mcd - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 313-2SYGC/S530-E2 ist eine hochhelle LED-Lampe für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Lichtleistung. Sie nutzt AlGaInP-Chip-Technologie zur Erzeugung einer brillanten gelbgrünen Farbe mit wasserklarer Harzverkapselung. Dieses Bauteil zeichnet sich durch Zuverlässigkeit, Robustheit und die Einhaltung von Umweltstandards wie bleifrei und RoHS-konform aus.

1.1 Kernvorteile

• Hohe Helligkeit:Speziell für Anwendungen entwickelt, die eine höhere Lichtstärke erfordern.
• Vielseitige Abstrahlwinkel:In verschiedenen Abstrahlwinkeln erhältlich, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
• Robustes Gehäuse:Für zuverlässigen Betrieb unter verschiedenen Bedingungen ausgelegt.
• Umweltkonformität:Bleifrei und RoHS-konform.
• Verpackungsoptionen:Auf Band und Rolle für automatisierte Bestückungsprozesse erhältlich.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED eignet sich für eine Reihe elektronischer Geräte und Anzeigen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Fernsehgeräte
• Computermonitore
• Telefone
• Allgemeine Computerperipherie und Anzeigelampen

2. Vertiefung der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Interpretation der wesentlichen elektrischen, optischen und thermischen Parameter aus dem Datenblatt.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb an oder nahe diesen Grenzen wird für längere Zeit nicht empfohlen.

• Dauer-Vorwärtsstrom (I_F):25 mA. Der maximal zulässige Gleichstrom für Dauerbetrieb.
• Spitzen-Vorwärtsstrom (I_FP):60 mA (bei 1/10 Tastverhältnis, 1 kHz). Für gepulsten Betrieb.
• Sperrspannung (V_R):5 V. Überschreiten kann zum Sperrschichtdurchbruch führen.
• Verlustleistung (P_d):60 mW. Die maximale Leistung, die das Gehäuse abführen kann.
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +85°C. Der Umgebungstemperaturbereich für zuverlässigen Betrieb.
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +100°C.
• ESD (HBM):2000 V. Empfindlichkeit gegenüber elektrostatischer Entladung.
• Löttemperatur (T_sol):260°C für 5 Sekunden. Das maximale Temperaturprofil für das Löten.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Leistungsparameter unter Standardtestbedingungen (Ta=25°C, I_F=20mA, sofern nicht anders angegeben).

• Lichtstärke (I_v):Typisch 500 mcd, Minimum 250 mcd. Ein Maß für die wahrgenommene Helligkeit.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):Typisch 20 Grad. Der Winkel, bei dem die Lichtstärke halb so groß ist wie der Spitzenwert.
• Spitzenwellenlänge (λ_p):575 nm. Die Wellenlänge, bei der die spektrale Emission am stärksten ist.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):573 nm. Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge.
• Spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ):20 nm. Die Breite des emittierten Spektrums.
• Flussspannung (V_F):Typisch 2,0 V, Bereich 1,7 V bis 2,4 V. Der Spannungsabfall über der LED beim Teststrom.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 μA bei V_R=5V.

Hinweis zur Messunsicherheit:Flussspannung (±0,1V), Lichtstärke (±10%), Dominante Wellenlänge (±1,0nm).

3. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen.

3.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung und bestätigt die schmalbandige Emission um 575 nm (Gelbgrün), typisch für AlGaInP-Technologie.

3.2 Richtcharakteristik

Veranschaulicht die räumliche Lichtverteilung, korrespondierend mit der 20-Grad-Abstrahlwinkel-Spezifikation.

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

Diese grundlegende Kurve zeigt den exponentiellen Zusammenhang zwischen Strom und Spannung. Der typische V_F-Wert von 2,0V bei 20mA ist ein Schlüsselparameter für die Berechnung des Vorwiderstands.

3.4 Relative Intensität vs. Vorwärtsstrom

Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom zunimmt. Dies ist entscheidend für das Verständnis der Effizienz und für die Schaltungsauslegung, bei der eine Helligkeitsmodulation über den Strom erforderlich ist.

3.5 Temperaturabhängigkeitskurven

Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Zeigt den Rückgang der Lichtleistung bei steigender Sperrschichttemperatur und unterstreicht die Bedeutung des Wärmemanagements.

Vorwärtsstrom vs. Umgebungstemperatur:Kann Änderungen der elektrischen Eigenschaften mit der Temperatur veranschaulichen.

4. Mechanische und Gehäuseinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein Standard-Radialgehäuse mit Anschlussdrähten. Wichtige Abmessungshinweise aus dem Datenblatt sind:

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

Eine detaillierte Maßzeichnung ist im Originaldatenblatt für das präzise Leiterplatten-Layout enthalten.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Die Polarität wird typischerweise durch die Anschlussdrahtlänge (längerer Draht ist Anode) oder eine Abflachung am Gehäuseflansch angezeigt. Die Zeichnung im Datenblatt spezifiziert Anode und Kathode.

5. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist entscheidend für die Zuverlässigkeit und Leistung des Bauteils.

5.1 Anschlussdraht-Formgebung

• Biegen Sie die Anschlussdrähte an einer Stelle mindestens 3 mm von der Epoxidharz-Linse entfernt.
• Führen Sie die Formgebungvor soldering.
• dem Löten durch. Vermeiden Sie mechanische Belastung des Gehäuses. Fehlausrichtung beim Bestücken der Leiterplatte kann zu Harzversprödung führen.
• Schneiden Sie die Anschlussdrähte bei Raumtemperatur.

5.2 Lagerbedingungen

• Empfohlen: ≤30°C, ≤70% relative Luftfeuchtigkeit.
• Lagerdauer nach Versand: 3 Monate unter den oben genannten Bedingungen.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr): Verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung, um Kondensation zu verhindern.

5.3 Lötprozess

Halten Sie einen Mindestabstand von 3 mm zwischen Lötstelle und Epoxidharz-Linse ein.

Handlöten:

- Lötspitzentemperatur: Max. 300°C (für max. 30W Lötkolben).

- Lötzeit: Max. 3 Sekunden.

Tauch- (Wellen-) Löten:

- Vorwärmtemperatur: Max. 100°C (für max. 60 Sekunden).

- Lötbad-Temperatur & -Zeit: Max. 260°C für 5 Sekunden.

Kritische Löthinweise:

• Vermeiden Sie Belastung der Anschlussdrähte bei hohen Temperaturen.
• Löten Sie nicht (tauchen oder handlöten) mehr als einmal.
• Schützen Sie die LED vor mechanischen Stößen, bis sie nach dem Löten auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Vermeiden Sie schnelles Abkühlen von der Spitzentemperatur.
• Verwenden Sie stets die niedrigstmögliche Löttemperatur.
• Befolgen Sie das empfohlene Lötprofil für Wellenlöten.

5.4 Reinigung

• Verwenden Sie bei Bedarf Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für nicht länger als eine Minute.
• Bei Raumtemperatur trocknen lassen.
• Vermeiden Sie Ultraschallreinigung.Wenn unbedingt erforderlich, qualifizieren Sie den Prozess vorab, um sicherzustellen, dass keine Schäden auftreten.

5.5 Wärmemanagement

Wärmemanagement ist für Langlebigkeit und stabile Leistung unerlässlich. Der Betriebsstrom sollte basierend auf der Umgebungstemperatur entsprechend der Entlastungskennlinie reduziert werden. Das Design muss die Temperatur in der Umgebung der LED in der Anwendung berücksichtigen.

6. Verpackungs- und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Das Produkt ist verpackt, um elektrostatische Entladung und Feuchtigkeitseintritt zu verhindern.

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Sekundärverpackung:Innenschachtel.
• Tertiärverpackung:Außenschachtel.

Packmenge:

1. Mindestens 200 bis 500 Stück pro Beutel. 5 Beutel pro Innenschachtel. 2. 10 Innenschachteln pro Außenschachtel.

2. 10 Innenschachteln pro Außenschachtel.

6.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten Felder wie: CPN (Kundenteilenummer), P/N (Herstellungsteilenummer), QTY (Menge), CAT (Ränge/Bin), HUE (Dominante Wellenlänge), REF (Referenz) und LOT No (Losnummer).

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsschaltungen

Für einfache Anzeigezwecke ist ein einfacher Vorwiderstand in Reihe erforderlich. Der Widerstandswert (R) kann berechnet werden mit: R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Unter Verwendung des typischen V_F-Werts von 2,0V und einem gewünschten I_Fvon 20mA bei einer 5V-Versorgung: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Ein Standard-150Ω-Widerstand mit ausreichender Belastbarkeit (P = I²² * R = 0,06W) sollte verwendet werden.

7.2 Designüberlegungen

• Stromtreiber:Betreiben Sie LEDs stets mit einer Konstantstromquelle oder einer Spannungsquelle mit Vorwiderstand. Niemals direkt an eine Spannungsquelle anschließen.
• Thermisches Design:Sorgen Sie für ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte oder andere Kühlmaßnahmen, wenn nahe der Maximalwerte oder bei hohen Umgebungstemperaturen betrieben wird, um vorzeitigen Lichtstromrückgang zu verhindern.
• ESD-Schutz:Implementieren Sie ESD-Schutzmaßnahmen während der Handhabung und Bestückung, da das Bauteil für 2000V HBM ausgelegt ist.
• Optisches Design:Der 20-Grad-Abstrahlwinkel macht sie geeignet für gerichtete Beleuchtung oder Anzeigezwecke, bei denen ein engerer Strahl erwünscht ist.

8. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F1: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge (575nm) und dominanter Wellenlänge (573nm)?

A1: Die Spitzenwellenlänge ist das physikalische Maximum der spektralen Emissionskurve. Die dominante Wellenlänge ist die Einzelwellenlänge, die die gleiche wahrgenommene Farbe erzeugen würde. Der kleine Unterschied ist bei LEDs normal.

F2: Kann ich diese LED dauerhaft mit 25mA betreiben?

A2: Ja, 25mA ist der absolute maximale Dauer-Vorwärtsstrom. Für optimale Lebensdauer und Zuverlässigkeit wird der Betrieb bei oder unterhalb der typischen Testbedingung von 20mA empfohlen.

F3: Warum sind die Lagerbedingungen so spezifisch (≤30°C/70% r.F. für 3 Monate)?

A3: Dies verhindert die Feuchtigkeitsaufnahme in das Kunststoffgehäuse. Übermäßige Feuchtigkeit kann während des Hochtemperatur-Lötprozesses zu \"Popcorning\" oder innerer Delaminierung führen.

F4: Wie interpretiere ich den \"Typischen\" Wert in der Tabelle der elektro-optischen Kenngrößen?

A4: Der \"Typische\" Wert ist der erwartete Durchschnittswert unter Testbedingungen. Die tatsächlichen Werte einzelner Bauteile liegen innerhalb des Min/Max-Bereichs. Das Design sollte den Minimalwert für die Lichtstärke berücksichtigen, wenn eine Helligkeitsschwelle kritisch ist.

9. Technologieeinführung und Funktionsprinzip

Die 313-2SYGC/S530-E2 LED basiert auf AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleitermaterial. Dieses Materialsystem ist hocheffizient für die Lichterzeugung im gelben, orangen, roten und grünen Bereich des Spektrums. Wenn eine Flussspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Schichten bestimmt die Bandlückenenergie und damit die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts – in diesem Fall brillantes Gelbgrün bei 573/575 nm. Das wasserklare Epoxidharz dient als schützende Verkapselung und als primäres optisches Element, das hilft, die Lichtausgabe zu formen und die Extraktionseffizienz zu erhöhen.