Technisches Datenblatt für Oval-LED 3474DKRR/MS - Abmessungen 3,4x7,4mm - Spannung 1,6-2,6V - Leistung 120mW - Brillantes Rot

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die 3474DKRR/MS, eine präzise ovale LED-Lampe. Das Bauteil ist mit AlGaInP-Chip-Technologie für eine brillante rote Farbe entwickelt und in einer rot diffundierenden Linse eingekapselt. Der primäre Einsatzzweck ist die Verwendung in Fahrgastinformationssystemen und verschiedenen Schildanwendungen, bei denen eine klare, definierte visuelle Kommunikation entscheidend ist.

Die Kernvorteile dieser LED umfassen ihre hohe Lichtstärke, ein einzigartig ovales, wohldefiniertes räumliches Abstrahlverhalten und einen großen Betrachtungswinkel von 90° in der X-Achse und 45° in der Y-Achse. Dieser asymmetrische Betrachtungswinkel ist speziell auf die Anforderungen von Farbmisch-Anwendungen in Schildern zugeschnitten. Das Gehäuse besteht aus UV-beständigem Epoxidharz, was Langzeitzuverlässigkeit in Außenumgebungen gewährleistet. Zudem erfüllt das Produkt die Standards RoHS, EU REACH und halogenfrei (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm) und ist somit für globale Märkte mit strengen Umweltvorschriften geeignet.

1.1 Zielanwendungen

Die 3474DKRR/MS ist ideal für Anwendungen geeignet, die hohe Sichtbarkeit und Farbkonstanz erfordern. Ihre primären Zielmärkte sind:

• Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter oder an diesen Grenzen wird nicht garantiert.Eingesetzt im öffentlichen Nahverkehr, an Flughäfen und in Stadien.
• Nachrichtentafeln:Zur Anzeige dynamischer Informationen in öffentlichen Räumen.
• Variable Message Signs (VMS):Kritisch für Verkehrsmanagement und Autobahn-Informationssysteme.
• Kommerzielle Außenwerbung:Bietet helle und zuverlässige Beleuchtung für Werbedisplays.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

These ratings define the limits beyond which permanent damage to the device may occur. Operation under or at these limits is not guaranteed.

• Sperrspannung (V_R):5V. Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zum Durchbruch des Übergangs führen.
• Durchlassstrom (I_F):50 mA (Dauerbetrieb).
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):160 mA (Tastverhältnis 1/10 @ 1kHz). Dies erlaubt kurze Pulse mit höherem Strom, nützlich für Multiplexing in Display-Anwendungen.
• Verlustleistung (P_d):120 mW. Dies ist die maximale Leistung, die das Gehäuse bei Ta=25°C abführen kann. Bei Betrieb nahe dem Maximalstrom ist ein angemessenes Wärmemanagement erforderlich.
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +85°C. Dieser weite Bereich gewährleistet Funktionalität in rauen Außenumgebungen.
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +100°C.
• Löttemperatur (T_sol):260°C für 5 Sekunden. Dies ist typisch für Wellen- oder Reflow-Lötprozesse.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen (Ta=25°C)

Diese Parameter werden unter Standard-Testbedingungen (I_F=20mA) gemessen und repräsentieren die typische Bauteilleistung.

• Lichtstärke (I_v):1976-4600 mcd (Typisch: 2800 mcd). Diese hohe Ausgangsleistung ist ein Schlüsselmerkmal für Tageslichtsichtbarkeit.
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2):X: 90°, Y: 45°. Das ovale Muster ist für die horizontale Betrachtung in Schildern optimiert.
• Spitzenwellenlänge (λ_p):632 nm (Typisch). Die spezifische Wellenlänge der maximalen spektralen Emission.
• Dominierende Wellenlänge (λ_d):619-629 nm (Typisch: 621 nm). Dies definiert die wahrgenommene Farbe (brillantes Rot).
• Spektrale Bandbreite (Δλ):20 nm (Typisch). Zeigt die spektrale Reinheit des emittierten Lichts an.
• Durchlassspannung (V_F):1,6V - 2,6V (bei I_F=20mA). Muss für das Treiberschaltungs-Design berücksichtigt werden.
• Sperrstrom (I_R):10 μA Max. (bei V_R=5V).

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Farb- und Helligkeitskonstanz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs in Bins sortiert. Dies ermöglicht es Designern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Anwendungsanforderungen erfüllen.

3.1 Binning der Lichtstärke

Bins sind mit einer Toleranz von ±10% definiert. Designer können Bins basierend auf erforderlichen Helligkeitsstufen wählen, wobei höhere Bins (z.B. RE) maximale Intensität bieten.

• RA:1976 - 2370 mcd
• RB:2370 - 2840 mcd
• RC:2840 - 3400 mcd
• RD:3400 - 4080 mcd
• RE:4080 - 4600 mcd

3.2 Binning der dominierenden Wellenlänge

Wellenlängen-Bins gewährleisten Farbgleichmäßigkeit über eine Anzeige hinweg. Die Toleranz beträgt ±1nm.

• R1:619 - 624 nm
• R2:624 - 629 nm

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere charakteristische Kurven, die für das Verständnis des Bauteilverhaltens unter verschiedenen Betriebsbedingungen wesentlich sind.

4.1 Spektrale Verteilung

Die Kurve für relative Intensität gegenüber Wellenlänge zeigt eine schmale, gaußähnliche Verteilung um 632 nm (Spitze) zentriert, mit einer typischen Bandbreite von 20 nm. Dies bestätigt die reine rote Farbemission.

4.2 Richtcharakteristik

Das Abstrahldiagramm bestätigt visuell die ovale Form, mit den Halbwertspunkten bei 90° (horizontal) und 45° (vertikal). Dies ist entscheidend für das Design optischer Systeme, um gewünschte Beleuchtungsprofile zu erreichen.

4.3 Elektrische Eigenschaften

Die Durchlassstrom-Durchlassspannungskurve (I-V-Kurve) zeigt die typische exponentielle Beziehung einer Diode. Beim Teststrom von 20mA liegt die Durchlassspannung typischerweise zwischen 1,6V und 2,6V. Die Kurve für relative Intensität gegenüber Durchlassstrom ist im Betriebsbereich nahezu linear, was darauf hinweist, dass die Helligkeit effektiv über den Strom gesteuert werden kann.

4.4 Temperaturabhängigkeit

Die Kurve für relative Intensität gegenüber Umgebungstemperatur zeigt, dass die Lichtausbeute mit steigender Temperatur abnimmt, eine gemeinsame Eigenschaft von LEDs. Die Kurve für Durchlassstrom gegenüber Umgebungstemperatur (wahrscheinlich bei konstanter Spannung) veranschaulicht, wie sich der Arbeitspunkt des Bauteils mit der Temperatur verschiebt, was für das Wärmemanagement in der finalen Anwendung wichtig ist.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein Standard-Oval-Lampengehäuse. Wichtige Abmessungen umfassen die Gesamtkörpergröße und den Anschlussabstand. Die Anschlüsse haben einen Raster von 2,54mm, kompatibel mit Standard-PCB-Layouts. Ein kritischer Hinweis ist der maximale Harzüberstand von 1,5mm unter dem Flansch, der bei der mechanischen Montage und in PCB-Sperrbereichen berücksichtigt werden muss. Alle nicht spezifizierten Abmessungen haben eine Toleranz von ±0,25mm.

5.2 Polungskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch eine abgeflachte Seite an der Linse oder einen kürzeren Anschluss gekennzeichnet. Das Diagramm im Datenblatt sollte für die genaue Markierung auf diesem spezifischen Gehäuse (3474DKRR/MS) konsultiert werden. Die korrekte Polung ist wesentlich, um Schäden durch Sperrspannung zu verhindern.

6. Richtlinien für Lötung und Montage

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

6.1 Anschlussbeinformung

• Das Biegen muss mindestens 3mm von der Basis des Epoxid-Kolbens entfernt erfolgen, um Belastung der internen Die-Attach-Stelle zu vermeiden.
• Die Formgebung sollte immervor soldering.
• der Lötung erfolgen. Übermäßige Belastung während der Formgebung kann das Epoxidharz zum Reißen bringen oder die Bonddrähte beschädigen.
• Anschlüsse bei Raumtemperatur schneiden; Hochtemperaturschneiden kann thermischen Schock verursachen.
• PCB-Löcher müssen perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sein, um Montagespannung zu vermeiden, die mit der Zeit die Epoxidabdichtung verschlechtern kann.

6.2 Lagerbedingungen

• Empfohlene Lagerung: ≤30°C und ≤70% relative Luftfeuchtigkeit.
• Haltbarkeit nach Versand: 3 Monate unter diesen Bedingungen.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) sollten die Bauteile in einem versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel aufbewahrt werden.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchten Umgebungen, um Kondensation auf den Bauteilen zu verhindern.

6.3 Lötprozess

• Während Hand- oder Wellenlötung sollte die Lötstelle mehr als 3mm vom Epoxid-Kolben entfernt sein.
• Es wird empfohlen, nur bis zur Basis des Verbindungsstegs am Leadframe zu löten.
• Die maximale Löttemperatur beträgt 260°C für 5 Sekunden, was mit Standard-Bleifrei-Reflow-Profilen kompatibel ist.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Die LEDs werden in feuchtigkeitsbeständiger Verpackung geliefert, um Schäden während Lagerung und Transport zu verhindern. Sie sind typischerweise auf geprägten Trägerbändern untergebracht.

7.2 Spezifikationen für Trägerband und Rolle

Detaillierte Bandabmessungen werden bereitgestellt, einschließlich Vorschublochabstand (P=12,70mm), Bauteilabstand (F=2,54mm) und Taschenabmessungen. Diese sind wesentlich für die Einrichtung automatisierter Bestückungsgeräte.

7.3 Packmengen

• Standardverpackung: 2500 Stück pro Innenkarton.
• Versandverpackung: 10 Innenkartons (25.000 Stück) pro Außenkarton.

7.4 Etikettenerklärung & Artikelnummernsystem

Das Verpackungsetikett enthält kritische Informationen für Rückverfolgbarkeit und Spezifikation:

• CPN:Interne Artikelnummer des Kunden.
• P/N:Artikelnummer des Herstellers (z.B. 3474DKRR/MS).
• QTY:Menge in der Verpackung.
• CAT:Lichtstärke-Bin-Code (z.B. RA, RB, RC...).
• HUE:Dominierende Wellenlänge-Bin-Code (z.B. R1, R2).
• REF:Durchlassspannung-Bin-Code (falls zutreffend).
• LOT No:Fertigungslosnummer für Qualitätsverfolgung.

Die Artikelnummernstruktur 3474 D K R R - □ □ □ □ erlaubt die Spezifikation verschiedener Bins und optionaler Merkmale.

8. Anwendungsdesign-Überlegungen

8.1 Treiberschaltungs-Design

Aufgrund der exponentiellen I-V-Charakteristik der Diode wird dringend eine Stromregelung (nicht Spannungsregelung) zum Betreiben von LEDs empfohlen. Ein einfacher Vorwiderstand kann für grundlegende Anwendungen verwendet werden, aber ein Konstantstromtreiber bietet bessere Stabilität über Temperatur- und Versorgungsspannungsänderungen hinweg. Der maximale Dauerstrom beträgt 50mA; für gepulsten Betrieb siehe I_FP rating.

8.2 Wärmemanagement

Obwohl das Bauteil einen weiten Betriebstemperaturbereich hat, verlängert eine niedrigere Sperrschichttemperatur die Lebensdauer und erhält die Lichtausbeute. Sorgen Sie für ausreichende PCB-Kupferfläche oder Kühlkörper, wenn nahe dem Maximalstrom (I_F=50mA) oder bei hohen Umgebungstemperaturen betrieben wird.

8.3 Optische Integration

Das asymmetrische (ovale) Abstrahlverhalten ist ideal für die Beleuchtung rechteckiger Bereiche, wie sie in Schildern üblich sind. Beim Design eines Arrays sollten die Betrachtungswinkel berücksichtigt werden, um ein gleichmäßiges Erscheinungsbild von den vorgesehenen Betrachtungspositionen aus zu gewährleisten. Das Mischen verschiedener Intensitäts-/Wellenlängen-Bins in derselben Anzeige sollte vermieden werden, um sichtbare Unregelmäßigkeiten zu verhindern.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Die 3474DKRR/MS unterscheidet sich durch ihr spezifisches ovales Strahlprofil, das bei Standard-Rund-LEDs nicht üblich ist. Dies bietet eine effizientere und maßgeschneiderte Lichtverteilung für horizontale Schilder ohne Notwendigkeit für Sekundäroptik. Ihre hohe Lichtstärke von einem AlGaInP-Chip bietet im Vergleich zu einigen alternativen Technologien für rote Emission überlegene Helligkeit und Farbsättigung. Die Kombination aus weitem Betriebstemperaturbereich, Umweltkonformität und einer wohldefinierten Binning-Struktur macht sie zu einer robusten und vorhersehbaren Wahl für professionelle Schildanwendungen.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

10.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominierender Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (λ_p) ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung maximal ist (typisch 632 nm). Dominierende Wellenlänge (λ_d) ist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht (typisch 621 nm). Für LEDs ist die dominierende Wellenlänge oft relevanter für die Farbspezifikation.

10.2 Kann ich diese LED dauerhaft mit 160mA betreiben?

Nein. Die 160mA-Angabe gilt für denSpitzen-Durchlassstrom unter gepulsten Bedingungen (Tastverhältnis 1/10 @ 1kHz). Der maximaleDauer-Durchlassstrom (I_F) beträgt 50mA. Ein Überschreiten kann zu Überhitzung, beschleunigtem Lichtstromrückgang und katastrophalem Ausfall führen.

10.3 Wie interpretiere ich den Betrachtungswinkel von 90°/45°?

Dies gibt den Winkelbereich an, in dem die Lichtstärke mindestens die Hälfte der maximalen Intensität beträgt (die Halbwertspunkte). Das Muster ist oval: 90° in der horizontalen (X)-Ebene und 45° in der vertikalen (Y)-Ebene. Dies ist ideal für weite horizontale Betrachtung, wie sie bei Straßenschildern vorkommt.

10.4 Warum sind Lagerbedingungen für LEDs wichtig?

LED-Gehäuse können Feuchtigkeit aus der Atmosphäre absorbieren. Während des Hochtemperatur-Lötprozesses kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit sich schnell ausdehnen und interne Delamination oder "Popcorning" verursachen, was das Gehäuse zum Reißen bringt und das Bauteil zerstört. Die spezifizierten Lagerbedingungen und die Haltbarkeit verhindern eine übermäßige Feuchtigkeitsaufnahme.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Design einer Einzeilen-Textanzeige für eine Bushaltestelle.

1. Anforderungen:Heller roter Text, sichtbar bei direktem Sonnenlicht, großer horizontaler Betrachtungswinkel für Fußgänger, Dauerbetrieb.
2. LED-Auswahl:Die 3474DKRR/MS wird aufgrund ihrer hohen Intensität (wähle Bin RD oder RE für maximale Helligkeit) und ihres 90° horizontalen Betrachtungswinkels ausgewählt.
3. Schaltungsdesign:Ein Konstantstromtreiber wird für 20mA pro LED ausgelegt. Dies liefert die typische Lichtstärke und gewährleistet gleichzeitig Langzeitzuverlässigkeit und Konstanz. Vorwiderstände werden basierend auf der Ausgangsspannung des Treibers und der V_F range.
4. Mechanisches Layout:Die LEDs werden auf einer Platine platziert, deren Löcher dem 2,54mm-Anschlussraster entsprechen. Die Ausrichtung der ovalen Linse ist so ausgerichtet, dass die 90°-Ausbreitung entlang der Textzeile maximiert wird. Eine Diffusorscheibe kann davor angebracht werden, um einzelne Punkte zu gleichmäßigen Zeichen zu verschmelzen.
5. Thermische Überlegung:Die Platine ist mit ausreichender Kupferfläche zur Wärmeableitung ausgelegt, da die Anzeige möglicherweise eingeschlossen und der Sommersonne ausgesetzt ist.

12. Funktionsprinzip

Die 3474DKRR/MS ist eine Halbleiter-Lichtquelle. Ihr Kern ist ein Chip aus Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid (AlGaInP). Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich des Halbleiters injiziert, wo sie rekombinieren. Dieser Rekombinationsprozess setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall im roten Spektrum (~621-632 nm). Die rot diffundierende Epoxidlinse verkapselt den Chip, bietet mechanischen Schutz, formt das Abstrahlverhalten zu einem Oval und streut das Licht, um ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild zu erzeugen.

13. Technologietrends

Im Bereich der Beschilderung und speziellen Beleuchtung entwickelt sich die LED-Technologie weiterhin hin zu höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbessertem Farbwiedergabeindex und besserer optischer Kontrolle. Während Standard-Weiß-LEDs rasch voranschreiten, bleiben diskrete Farb-LEDs wie die auf AlGaInP basierende rote LED entscheidend für Anwendungen, die spezifische gesättigte Farben, hohe Zuverlässigkeit und einfache Ansteuerelektronik erfordern. Trends umfassen die Integration von Onboard-Steuerschaltungen (z.B. adressierbare RGB-LEDs) und weitere Miniaturisierung. Für robuste, hochhellige monochromatische Anwendungen wie Verkehrsschilder behalten jedoch diskrete Bauteile mit bewährter Zuverlässigkeit und spezifischen Strahlprofilen, wie die hier besprochene Oval-Lampe, eine bedeutende Rolle im Design.