T34 Serie Dual-Chip 0,5W Weißlicht-LED Datenblatt - 3,0x2,0mm - 6,0V - 0,5W - Technische Dokumentation

1. Produktübersicht

Die T34-Serie repräsentiert eine hochleistungsfähige, oberflächenmontierbare Weißlicht-LED, die für Anwendungen entwickelt wurde, die zuverlässige und effiziente Beleuchtung erfordern. Dieses Produkt nutzt eine Dual-Chip-Reihenkonfiguration in einem kompakten 3020-Gehäuse (3,0mm x 2,0mm Bauraum) und liefert eine Nennleistung von 0,5W. Die Serie ist darauf ausgelegt, ein Gleichgewicht aus Lichtstrom, Wärmemanagement und Langlebigkeit zu bieten, was sie für eine Vielzahl von Beleuchtungslösungen geeignet macht, darunter Hintergrundbeleuchtung, Anzeigelampen und allgemeine dekorative Beleuchtung. Ihr Design konzentriert sich auf eine stabile Leistung unter spezifizierten elektrischen und Umgebungsbedingungen.

2. Technische Parameter und Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte (T_s=25°C)

Die folgenden Parameter definieren die Grenzen, jenseits derer ein dauerhafter Schaden am Bauteil auftreten kann. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Durchlassstrom (I_F):90 mA (DC)
• Durchlass-Impulsstrom (I_FP):160 mA (Impulsbreite ≤10ms, Tastverhältnis ≤1/10)
• Verlustleistung (P_D):612 mW
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +80°C
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +80°C
• Sperrschichttemperatur (T_j):125°C
• Löttemperatur (T_sld):Reflow-Löten bei 230°C oder 260°C für maximal 10 Sekunden.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften (T_s=25°C)

Typische Leistungsparameter, gemessen unter Standardtestbedingungen.

• Durchlassspannung (V_F):Typisch 6,0V, Maximal 6,8V (bei I_F=80mA)
• Sperrspannung (V_R):5V
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 µA
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):110° (typisch, ohne Linse)

3. Binning- und Klassifizierungssystem

3.1 Modellnummernregel

Die Produktmodellnummer folgt einem strukturierten Code:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Dieser Code definiert Schlüsselattribute:

• Gehäusecode (z.B. '34'):Kennzeichnet das 3020-Formfaktor.
• Chip-Anzahl-Code:'2' kennzeichnet eine Dual-Chip-Konfiguration.
• Optik-Code:'00' für keine Primärlinse, '01' für mit Linse.
• Farbcode:L (Warmweiß, <3700K), C (Neutralweiß, 3700-5000K), W (Kaltweiß, >5000K).
• Lichtstrom-Code:Ein mehrstelliger Code, der den minimalen Lichtstrom-Bin spezifiziert (z.B. E6, E7, E8).
• Durchlassspannungs-Code:C (5,5-6,0V), D (6,0-6,5V), E (6,5-7,0V).

3.2 Binning der Farbtemperatur (CCT)

Standard-CCT-Bins sind mit ihren entsprechenden Farbortregionen (Ellipse MacAdam-Schritte) definiert.

• 2725K ±145K (27M5, 5-Schritt MacAdam-Ellipse)
• 3045K ±175K (30M5, 5-Schritt MacAdam-Ellipse)
• 3985K ±275K (40M5, 5-Schritt MacAdam-Ellipse)
• 5028K ±283K (50M5, 5-Schritt MacAdam-Ellipse)
• 5665K ±355K (57M7, 7-Schritt MacAdam-Ellipse)
• 6530K ±510K (65M7, 7-Schritt MacAdam-Ellipse)

Hinweis: Auslieferungen erfolgen gemäß der bestellten CCT-spezifischen Farbortregion. Der Lichtstrom wird als Mindestwert spezifiziert; der tatsächliche Lichtstrom kann höher sein.

3.3 Lichtstrom-Binning

Der Lichtstrom wird basierend auf CCT und Farbwiedergabeindex (CRI) gebinnt. Die Tabelle spezifiziert minimale Lichtstromwerte bei I_F=80mA. Beispielsweise hat eine Warmweiß-LED (2700-3700K) mit CRI≥70 im Bin E6 einen minimalen Lichtstrom von 50 lm und einen typischen Maximalwert von 54 lm. Ähnliche Bins (E7, E8, E9) existieren für Neutralweiß- und Kaltweiß-Varianten, mit entsprechenden Bins für Hoch-CRI-Versionen (≥80).

3.4 Durchlassspannungs-Binning

Die Durchlassspannung ist in drei Bins eingeteilt, um die Schaltungsauslegung für die Stromregelung zu unterstützen.

• Code C:5,5V bis 6,0V
• Code D:6,0V bis 6,5V
• Code E:6,5V bis 7,0V

Toleranzen:Lichtstrom ±7%, Durchlassspannung ±0,08V, CRI ±2, Farbortkoordinaten ±0,005.

4. Mechanische und Gehäuseinformationen

4.1 Abmessungen

Die LED ist in einem standardmäßigen 3020-Oberflächenmontagegehäuse untergebracht. Die Maßzeichnung zeigt eine Draufsicht mit den wichtigsten Maßen. Kritische Toleranzen sind spezifiziert: Maße mit .X sind ±0,1mm, und .XX sind ±0,05mm.

4.2 Pad-Layout und Schablonendesign

Separate Diagramme zeigen das empfohlene PCB-Landpattern (Pad-Layout) und das Design der Lötzinnschablonenöffnung. Die Einhaltung dieser Layouts ist entscheidend für eine korrekte Lötstellenbildung, Wärmeübertragung und mechanische Stabilität während des Reflow-Prozesses. Die Anoden- und Kathodenpads sind zur Polung klar gekennzeichnet.

5. Leistungsmerkmale und Kennlinien

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

Die Kennlinie zeigt die Beziehung zwischen Durchlassstrom und Durchlassspannung. Für das Dual-Chip-Reihendesign liegt die typische V_Fbei etwa 6,0V beim Nenn-Strom von 80mA. Die Kurve ist wesentlich für die Auslegung der passenden strombegrenzenden Schaltung, die für den LED-Betrieb zwingend erforderlich ist.

5.2 Relativer Lichtstrom vs. Durchlassstrom

Dieses Diagramm veranschaulicht, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom ansteigt. Während die Ausgangsleistung mit dem Strom steigt, nimmt die Effizienz bei höheren Strömen typischerweise aufgrund erhöhter thermischer Effekte ab. Ein Betrieb bei oder unterhalb des empfohlenen 80mA-Stroms gewährleistet optimale Effizienz und Langlebigkeit.

5.3 Spektrale Leistungsverteilung

Die relative spektrale Energieverteilungskurve wird für verschiedene CCT-Bereiche (2600-3700K, 3700-5000K, 5000-10000K) bereitgestellt. Diese Kurven zeigen die Intensität des emittierten Lichts bei jeder Wellenlänge und definieren die Farbqualität und den CRI der LED. Kaltweiße LEDs weisen mehr Energie im blauen Bereich auf, während warmweiße LEDs mehr Energie im roten/gelben Bereich haben.

5.4 Sperrschichttemperatur vs. relative spektrale Energie

Diese Kurve zeigt den Effekt der Sperrschichttemperatur auf das Spektrum der LED. Mit steigender Temperatur kann sich die Peak-Wellenlänge leicht verschieben und die gesamte spektrale Ausgangsleistung kann sich ändern, was möglicherweise den Farbort und den Lichtstromerhalt beeinflusst. Ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement ist entscheidend, um diese Verschiebung zu minimieren.

6. Anwendungsrichtlinien und Handhabung

6.1 Feuchtigkeitssensitivität und Trocknung

Die T34-Serie LED ist gemäß IPC/JEDEC J-STD-020C als feuchtigkeitsempfindlich eingestuft. Die Exposition gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit nach dem Öffnen der Feuchtigkeitsschutzbeutel kann zu Gehäuserissen während des Reflow-Lötens führen.

• Lagerung:Ungeöffnete Beutel sollten unter 30°C/85% r.F. gelagert werden. Nach dem Öffnen unter 30°C/60% r.F. lagern.
• Trocknungsanforderung:LEDs, die aus dem original versiegelten Beutel entnommen und noch nicht gelötet wurden, müssen vor dem Reflow getrocknet werden.
• Trocknungsmethode:Auf der originalen Rolle bei 60°C für 24 Stunden trocknen. 60°C nicht überschreiten. Der Reflow sollte innerhalb einer Stunde nach dem Trocknen erfolgen, oder die Bauteile müssen in einem Trockenschrank (<20% r.F.) gelagert werden.
• Feuchtigkeitsindikatorkarte:Überprüfen Sie die Karte im Beutel unmittelbar nach dem Öffnen, um festzustellen, ob eine Trocknung erforderlich ist.

6.2 Lötempfehlungen

Reflow-Löten ist die empfohlene Montagemethode. Das maximale Löttemperaturprofil ist spezifiziert: 230°C oder 260°C Spitzentemperatur für maximal 10 Sekunden. Es ist entscheidend, ein kontrolliertes Temperaturprofil einzuhalten, um thermischen Schock und Schäden am LED-Chip, Phosphor und Gehäuse zu verhindern. Manuelles Löten mit einem Lötkolben wird aufgrund des Risikos lokaler Überhitzung nicht empfohlen.

6.3 Schaltungsauslegung

Aufgrund des Dual-Chip-Reihendesigns und der daraus resultierenden höheren Durchlassspannung (~6V) sind Standard-3V- oder 3,3V-Logikversorgungen unzureichend. Ein spezieller LED-Treiber oder Stromregler, der eine Spannung über der maximalen V_F(bis zu 7,0V) bei dem erforderlichen Konstantstrom (z.B. 80mA) liefern kann, ist notwendig. Legen Sie Ihre Schaltung stets mit der maximalen V_Faus der Binning-Tabelle aus, um einen ordnungsgemäßen Betrieb aller Einheiten sicherzustellen. Ein angemessenes PCB-Wärmedesign, einschließlich Wärmedurchkontaktierungen und Kupferflächen, die mit dem Kathodenpad verbunden sind, ist wesentlich, um Wärme abzuführen und eine niedrige Sperrschichttemperatur zu halten.

7. Typische Anwendungen und Einsatzgebiete

Die T34 Serie 0,5W LED eignet sich gut für Anwendungen, die eine kompakte, helle Lichtquelle mit guter Farbkonstanz erfordern.

• Hintergrundbeleuchtung:Kanten- oder Direktbeleuchtung für kleine bis mittlere Displays, Bedienfelder und Beschilderung.
• Dekorative Beleuchtung:Akzentbeleuchtung, Konturbeleuchtung und Ambientebeleuchtung, bei der einheitliches Weißlicht gewünscht ist.
• Anzeige- und Statusleuchten:Hochhelligkeits-Statusanzeigen in Industrieanlagen, Unterhaltungselektronik oder Automobilinnenräumen.
• Tragbare Beleuchtung:Integration in kompakte Taschenlampen oder Arbeitsleuchten, wobei ihre Effizienz und kleine Größe genutzt wird.

Bei der Auslegung für diese Anwendungen sind der Treiberstrom, der Wärmepfad, die optischen Anforderungen (Linse, Diffusor) und der Bedarf an konsistenter Farbe (Spezifikation enger CCT- und Lichtstrom-Bins) zu berücksichtigen.

8. Technischer Vergleich und Produktdifferenzierung

Die T34-Serie bietet spezifische Vorteile in der Kategorie der 0,5W-LEDs:

• Dual-Chip-Reihendesign:Im Vergleich zu einem einzelnen 0,5W-Chip kann der Dual-Chip-Ansatz unterschiedliche Phosphor-Applikationsoptionen und potenziell eine gleichmäßigere Lichtemission aus dem Gehäuse bieten. Die Reihenschaltung vereinfacht die Ansteuerung aus einer etwas höheren Spannungsquelle im Vergleich zu Parallelkonfigurationen, die eine präzise Stromaufteilung erfordern.
• 3020-Gehäuse:Bietet für seine Leistungsklasse eine etwas größere Wärmesenkenfläche als kleinere Gehäuse wie 2835 oder 3014, was der Wärmeableitung dient. Sein Bauraum ist ein gängiger Industriestandard, was das PCB-Design und die Beschaffung kompatibler Optiken erleichtert.
• Umfassendes Binning:Die Verfügbarkeit detaillierter CCT- (einschließlich 5- und 7-Schritt MacAdam-Ellipsen), Lichtstrom- und Spannungs-Bins ermöglicht eine präzise Farbabstimmung und Vorhersage der elektrischen Leistung in der Serienfertigung, wodurch der Bedarf an Schaltungsanpassungen auf der Produktionslinie reduziert wird.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

9.1 Warum beträgt die Durchlassspannung etwa 6V für eine 0,5W-LED?

Dies liegt an der internen Reihenschaltung von zwei LED-Chips. Jeder Chip hat eine typische Durchlassspannung von etwa 3,0V bis 3,4V. In Reihe geschaltet addieren sich die Spannungen, was zu der Gesamtspannung von ~6V führt. Dies erfordert eine kompatible Stromversorgung.

9.2 Ist ein Konstantstromtreiber zwingend erforderlich?

Yes.LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Ihre Lichtleistung ist proportional zum Strom, nicht zur Spannung. Ein Konstantstromtreiber gewährleistet eine stabile Helligkeit und schützt die LED vor thermischem Durchgehen, das auftreten kann, wenn sie von einer Konstantspannungsquelle ohne ausreichenden Vorwiderstand betrieben wird.

9.3 Kann ich diese LED mit mehr als 80mA betreiben, um mehr Licht zu erhalten?

Obwohl möglich, wird dies für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb nicht empfohlen. Das Überschreiten des Nennstroms erhöht die Sperrschichttemperatur, was die Lichtstromdegradation (Abnahme der Lichtleistung über die Zeit) beschleunigt und die Lebensdauer der LED erheblich reduzieren kann. Beziehen Sie sich stets auf die absoluten Maximalwerte.

9.4 Wie kritisch ist das PCB-Wärmedesign?

Sehr kritisch.Die 0,5W elektrische Leistung werden größtenteils in Wärme umgewandelt. Ein effektiver Wärmepfad vom Wärmesenkenpad der LED (typischerweise die Kathode) durch die Leiterplatte in die Umgebung ist wesentlich, um die Sperrschichttemperatur niedrig zu halten. Eine hohe Sperrschichttemperatur ist die Hauptursache für LED-Ausfälle und Leistungsverschlechterung.

9.5 Was bedeutet der 'Lichtstrom-Code' (z.B. E7)?

Dies ist ein Binning-Code, der einen Bereich des minimalen Lichtstroms spezifiziert. Für eine gegebene CCT und CRI garantiert ein E7-Bin einen minimalen Lichtstrom (z.B. 54 lm für einige Typen) und impliziert typischerweise einen Maximalwert (z.B. 58 lm). Er ermöglicht es Konstrukteuren, LEDs auszuwählen, die ihre Mindesthelligkeitsanforderungen erfüllen.