Datenblatt Oval-LED-Lampe 3474BFBR/MS - Blaue Farbe - 20mA Durchlassstrom - 100mW Verlustleistung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument erläutert die Spezifikationen einer Oval-LED-Lampe mit präziser optischer Leistung. Das Bauteil ist darauf ausgelegt, eine hohe Lichtstärke innerhalb eines klar definierten räumlichen Abstrahlmusters zu liefern, was es besonders für Anwendungen geeignet macht, die klare und gut sichtbare Beschilderung erfordern.

1.1 Kernvorteile und Zielmarkt

Die primären Vorteile dieser LED umfassen ihre ovale Form, die zu einem spezifischen Abstrahlmuster beiträgt, sowie einen großen Betrachtungswinkel von 110° horizontal und 60° vertikal. Sie ist aus UV-beständigem Epoxidharz gefertigt und entspricht den Standards RoHS, REACH sowie halogenfrei (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm). Die Lampe ist speziell für Fahrgastinformationssysteme konzipiert, einschließlich farbiger Grafikzeichen, Nachrichtentafeln, variabler Anzeigetafeln (VMS) und kommerzieller Außenwerbung.

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil darf nicht über diese Grenzwerte hinaus betrieben werden, um dauerhafte Schäden zu vermeiden. Zu den wichtigsten Grenzwerten gehören eine Sperrspannung (V_R) von 5V, ein kontinuierlicher Durchlassstrom (I_F) von 20mA und ein Spitzendurchlassstrom (I_FP) von 100mA bei einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1kHz. Die maximale Verlustleistung (P_d) beträgt 100mW. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40°C und +85°C, die Lagertemperatur zwischen -40°C und +100°C. Die Löttemperatur ist mit maximal 260°C für höchstens 5 Sekunden spezifiziert.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Alle Kenngrößen werden bei einer Umgebungstemperatur (T_a) von 25°C und einem Durchlassstrom von 20mA gemessen.

• Lichtstärke (I_v):Liegt zwischen einem Minimum von 550 mcd und einem Maximum von 1130 mcd, mit einem typischen Wert von 800 mcd.
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2):110° (X-Achse) / 60° (Y-Achse).
• Spitzenwellenlänge (λ_p):Typisch 468 nm.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):Liegt im Bereich von 460 nm bis 475 nm.
• Durchlassspannung (V_F):Zwischen 2,4V und 3,6V.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 50 μA bei V_R=5V.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Die LEDs werden basierend auf Schlüsselparametern in Bins sortiert, um Konsistenz in der Anwendung zu gewährleisten.

3.1 Binning der Lichtstärke

Die Bins sind durch die Codes BA, BB, BC und BD definiert, mit folgenden Minimal- und Maximalwerten der Lichtstärke: BA (550-660 mcd), BB (660-790 mcd), BC (790-945 mcd), BD (945-1130 mcd). Es gilt eine allgemeine Toleranz von ±10%.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Die Wellenlängen-Bins sind mit B1 bis B5 codiert und decken den Bereich von 460 nm bis 475 nm in Schritten von etwa 3 nm ab. Die Toleranz für die dominante Wellenlänge beträgt ±1 nm.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, gemessen bei T_a=25°C.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung mit einem Peak bei etwa 468 nm und einer typischen spektralen Bandbreite (Δλ) von 20 nm, was die blaue Lichtemission bestätigt.

4.2 Richtcharakteristik

Ein Polardiagramm veranschaulicht das räumliche Abstrahlmuster und hebt den asymmetrischen Betrachtungswinkel von 110° x 60° hervor, der für das Schilddesign entscheidend ist.

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

Dieser Graph zeigt die exponentielle Beziehung zwischen Strom und Spannung, typisch für eine Diode. Er ist wesentlich für die Auslegung der strombegrenzenden Schaltung.

4.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Die Kurve zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Durchlassstrom bis zum maximalen Nennstrom ansteigt.

4.5 Temperaturabhängigkeit

Zwei Kurven zeigen die Auswirkungen der Umgebungstemperatur:
Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Die Lichtleistung nimmt typischerweise mit steigender Temperatur ab.
Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur:Zeigt, wie sich der erforderliche Strom für eine gegebene Spannung mit der Temperatur ändert.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Eine detaillierte Maßzeichnung ist beigefügt. Wichtige Hinweise spezifizieren, dass alle Maße in Millimetern angegeben sind mit einer Standardtoleranz von ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Der maximale Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 1,5 mm.

6. Richtlinien für Lötung und Montage

6.1 Anschlussbeinformung

• Biegungen müssen mindestens 3 mm von der Basis des Epoxidharz-Gehäuses entfernt vorgenommen werden.
• Die Formgebung muss vor dem Löten abgeschlossen sein.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung des Gehäuses, um Schäden oder Bruch zu verhindern.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie sicher, dass die Leiterplattenlöcher perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sind, um Montagespannungen zu vermeiden.

6.2 Lagerung

• Empfohlene Lagerbedingungen sind ≤30°C und ≤70% relative Luftfeuchtigkeit.
• Die Haltbarkeit nach Versand beträgt 3 Monate. 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.

6.3 Lötung

Halten Sie während des Lötens einen Abstand von mehr als 3 mm zwischen Lötstelle und Epoxidharz-Gehäuse ein. Löten Sie nicht über die Basis des Verbindungsstegs hinaus. Halten Sie sich an das spezifizierte Reflow-Profil (max. 260°C für 5 Sekunden).

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Die LEDs werden in feuchtigkeitsbeständiger Verpackung geliefert.

7.2 Etikettenerklärung

Das Bandetikett enthält Felder für die Kunden-Produktnummer (CPN), Produktnummer (P/N), Packmenge (QTY) sowie die Binning-Codes für Lichtstärke (CAT), dominante Wellenlänge (HUE) und Durchlassspannung (REF) zusammen mit der Losnummer.

7.3 Trägerband und Bandabmessungen

Detaillierte Zeichnungen und eine Tabelle spezifizieren die Abmessungen des Trägerbands, einschließlich Zuführlochdurchmesser (D=4,00mm), Bauteilabstand (F=2,54mm) und Gesamtbandbreite (W3=18,00mm).

7.4 Verpackungsprozess und Stückzahl

Die Standardverpackung umfasst 2500 Stück pro Innenkarton und 10 Innenkartons (insgesamt 25.000 Stück) pro Außenkarton.

7.5 Modellnummernbezeichnung

Die Teilenummer folgt der Struktur: 3474 B F B R - □ □ □ □. Die spezifische Bedeutung jedes Zeichensegments ergibt sich aus der Produktbeschreibung (z.B. 3474 Basistyp, B für blau usw.), obwohl eine vollständige Decodierungstabelle im Auszug nicht explizit bereitgestellt wird.

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

• Fahrgastinformationsschilder:Das ovale Strahlprofil ist für die Kombination mit gelben, roten oder grünen Filtern in farbigen Grafikschildern ausgelegt.
• Variable Anzeigetafeln (VMS):Hohe Intensität gewährleistet Lesbarkeit unter verschiedenen Umgebungslichtbedingungen.
• Kommerzielle Außenwerbung:UV-beständiges Epoxidharz sorgt für Haltbarkeit im Außeneinsatz.

8.2 Designüberlegungen

• Stromversorgung:Verwenden Sie einen Konstantstromtreiber, der auf 20mA oder darunter eingestellt ist, und beachten Sie die I-V-Kennlinie für den Spannungsabfall.
• Thermisches Management:Obwohl die Leistung gering ist, stellen Sie sicher, dass die Betriebsumgebung im Bereich von -40°C bis +85°C bleibt, um zuverlässige Leistung und lange Lebensdauer zu gewährleisten.
• Optisches Design:Nutzen Sie den Betrachtungswinkel von 110°x60° für optimale Schildanordnung und Abdeckung für den Betrachter.
• Binning-Auswahl:Wählen Sie geeignete Lichtstärke- (CAT) und Wellenlängen-Bins (HUE) basierend auf der erforderlichen Helligkeit und Farbkonsistenz für die Anwendung.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während kein direkter Vergleich mit anderen Produkten vorliegt, können die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser LED aus ihren Spezifikationen abgeleitet werden:

• Ovale Linse vs. Standardrunde Linse:Bietet ein maßgeschneidertes, rechteckiges Abstrahlmuster, ideal für Schildpixel, und bietet möglicherweise eine bessere optische Effizienz für Schildanwendungen als ein Standard-Rundstrahler.
• Spezifischer Betrachtungswinkel:Die Asymmetrie von 110°/60° ist für typische Betrachtungsgeometrien von Straßen- oder Innenschildern optimiert.
• Konformität:Die gleichzeitige Einhaltung von RoHS, REACH und strengen halogenfreien Standards kann einen Vorteil auf Märkten mit strengen Umweltvorschriften bieten.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

10.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Die Spitzenwellenlänge (λ_p=468 nm) ist die Wellenlänge, bei der die abgegebene optische Leistung maximal ist. Die dominante Wellenlänge (λ_d=460-475 nm) ist die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge als Farbe des Lichts wahrnimmt. Beide sind wichtig, wobei die dominante Wellenlänge für die Farbdefinition in Schildern kritischer ist.

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

Nein. Der absolute Maximalwert für den kontinuierlichen Durchlassstrom (I_F) beträgt 20mA. Das Überschreiten dieses Wertes riskiert eine Verkürzung der Lebensdauer oder einen sofortigen Ausfall des Bauteils. Für höhere Helligkeit wählen Sie eine LED aus einem höheren Lichtstärke-Bin (z.B. BD).

10.3 Wie interpretiere ich die Binning-Codes auf dem Etikett?

Der "CAT"-Code (z.B. BC) entspricht dem Lichtstärkebereich. Der "HUE"-Code (z.B. B3) entspricht dem Bereich der dominanten Wellenlänge. Die Verwendung von LEDs aus demselben Bin gewährleistet eine konsistente Helligkeit und Farbe in Ihrer Anzeige.

10.4 Was bedeuten die Lötbedingungen von 260°C für 5 Sekunden?

Dies definiert das maximale thermische Profil, das das LED-Gehäuse während des Reflow- oder Handlötens aushalten kann. Die an den LED-Anschlüssen gemessene Temperatur sollte 260°C nicht überschreiten, und die Zeit oberhalb der Liquidustemperatur des Lotes (die niedriger als 260°C ist) sollte kontrolliert werden, um die thermische Belastung von Epoxidharz und internem Chip zu minimieren.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf einer monochromen blauen Fahrgastinformationsanzeige für einen Busbahnhof.

1. Bauteilauswahl:Wählen Sie diese Oval-LED aufgrund ihres geeigneten Strahlprofils und ihrer hohen Intensität.
2. Binning:Spezifizieren Sie ein enges Wellenlängen-Bin (z.B. nur B3), um eine einheitliche blaue Farbe über alle Zeichen im Schild hinweg zu gewährleisten. Wählen Sie ein Lichtstärke-Bin (z.B. BB oder BC) basierend auf der erforderlichen Betrachtungsentfernung und dem Umgebungslicht.
3. Schaltungsentwurf:Entwerfen Sie eine Konstantstromtreiberschaltung, die 20mA pro LED-String liefert. Berechnen Sie die erforderliche Versorgungsspannung basierend auf der Anzahl der LEDs in Reihe und der maximalen Durchlassspannung (V_F=3,6V).
4. Leiterplattenlayout:Platzieren Sie die Montagelöcher gemäß der Gehäusezeichnung. Stellen Sie einen Abstand von 3 mm zwischen Lötpad und LED-Gehäuse sicher.
5. Montage:Befolgen Sie die Richtlinien für Anschlussbeinformung und Lötung. Verwenden Sie das empfohlene Reflow-Profil.
6. Test:Überprüfen Sie, ob Lichtleistung und Betrachtungswinkel den Designanforderungen des Schildes entsprechen.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Dies ist eine Halbleiter-Leuchtdiode (LED). Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die ihre Schwellenspannung (ca. 2,4-3,6V) überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich (InGaN-Chipmaterial). Dieser Rekombinationsprozess setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Materialzusammensetzung (InGaN) bestimmt die Photonenenergie und damit die blaue Farbe des emittierten Lichts (Wellenlänge ~468 nm). Die ovale Epoxidharzlinse kapselt dann den Chip ein und formt das emittierte Licht in das gewünschte 110°x60° Abstrahlmuster.

13. Technologietrends (objektiver Kontext)

LEDs für Beschilderung entwickeln sich ständig weiter. Allgemeine Branchentrends, die den Kontext für die Marktposition dieser Komponente liefern, umfassen:

• Erhöhte Effizienz:Laufende Entwicklungen zielen auf einen höheren Lichtstrom (mehr Lichtausbeute pro elektrischem Watt), was in zukünftigen Versionen einen geringeren Stromverbrauch oder hellere Displays ermöglichen könnte.
• Verbesserte Farbkonsistenz:Fortschritte in der epitaktischen Schichtabscheidung und den Binning-Prozessen führen zu engeren Wellenlängen- und Intensitätsverteilungen, was gleichmäßigere und lebendigere Displays ermöglicht.
• Erhöhte Zuverlässigkeit:Forschung zu robusteren Verpackungsmaterialien und thermischem Management verlängert die Betriebslebensdauer, was besonders für 24/7-Außenanwendungen entscheidend ist.
• Miniaturisierung:Das Streben nach höher auflösenden Displays treibt die Entwicklung kleinerer LED-Gehäuse bei beibehaltenen oder verbesserten optischen Eigenschaften voran.

Diese spezifische Oval-LED stellt eine spezialisierte Lösung dar, die für ein bestimmtes Anwendungssegment (Informationsschilder) optimiert ist und optisches Design, Zuverlässigkeit und regulatorische Konformität in Einklang bringt.