LTL1DETGELJ Zweifarben-LED Datenblatt - T-1-Gehäuse - Rot/Grün - 20mA - 53-79mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTL1DETGELJ ist eine zweifarbige Durchsteck-LED-Indikatorlampe, die für die Statusanzeige in einer Vielzahl elektronischer Anwendungen konzipiert ist. Sie verfügt über ein weit verbreitetes T-1 (3mm) Rundgehäuse mit einer weißen Streuscheibe, in dem sowohl ein AlInGaP-Rot-Chip als auch ein InGaN-Grün-Chip in einem einzigen Bauteil untergebracht sind. Diese Konfiguration ermöglicht zwei unterschiedliche Farbausgaben von einem kompakten Bauteil, was Designflexibilität und Platzersparnis auf Leiterplatten (PCBs) bietet.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Das Bauteil bietet Entwicklern mehrere wesentliche Vorteile. Es bietetgeringen Stromverbrauch und hohe Lichtausbeute, was es für batteriebetriebene oder energiebewusste Anwendungen geeignet macht. Das Produkt istbleifrei und vollständig RoHS-konform, und erfüllt damit moderne Umweltvorschriften. Seinstandardmäßiges T-1-Formfaktorgewährleistet Kompatibilität mit bestehenden PCB-Layouts und automatischen Bestückungsanlagen. Die Kombination von Rot und Grün in einem Gehäuse vereinfacht die Lagerhaltung und ermöglicht Mehrfachstatus-Anzeigen (z.B. Ein/Aus, Standby/Aktiv), ohne dass mehrere Einfarben-LEDs erforderlich sind.

1.2 Zielmärkte und Anwendungen

Diese LED ist für einen breiten Einsatz in der Konsumgüter-, Industrie- und Kommunikationselektronik ausgelegt. Typische Anwendungsbereiche sindKommunikationsgeräte(Router, Modems, Netzwerk-Switches),Computer-Peripheriegeräte(Desktops, Laptops, externe Laufwerke),Unterhaltungselektronik(Audio-/Video-Geräte, Spielkonsolen, Spielzeug) undHaushaltsgeräte(Mikrowellen, Kaffeemaschinen, Waschmaschinen). Ihre Hauptfunktion besteht darin, dem Endbenutzer eine klare, zuverlässige visuelle Statusrückmeldung zu geben.

2. Analyse der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Interpretation der im Datenblatt angegebenen wesentlichen elektrischen, optischen und thermischen Parameter, die für ein zuverlässiges Schaltungsdesign entscheidend sind.

2.1 Absolute Grenzwerte

Diese Grenzwerte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter oder an diesen Grenzen wird nicht garantiert. Zu den wesentlichen Parametern gehören:

• Verlustleistung (Pd):53 mW für den Rot-Chip, 79 mW für den Grün-Chip. Dieser Unterschied spiegelt die typischerweise geringere Effizienz von InGaN (Grün) im Vergleich zu AlInGaP (Rot) wider. Entwickler müssen sicherstellen, dass der Arbeitspunkt (Durchlassstrom * Durchlassspannung) unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur (Ta) unter diesen Werten bleibt.
• Durchlassstrom:Der maximale kontinuierliche DC-Durchlassstrom (IF) beträgt für beide Farben 20 mA. Ein höherer Spitzendurchlassstrom von 60 mA ist nur unter strengen Pulsbedingungen zulässig (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 0,1ms). Das Überschreiten des DC-Grenzwertes beschleunigt den Lichtstromrückgang und kann zu einem katastrophalen Ausfall führen.
• Temperaturbereiche:Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -30°C bis +85°C. Der Lagerbereich ist breiter, von -40°C bis +100°C. Diese Bereiche sind typisch für epoxidverkapselte LEDs.
• Löttemperatur:Die Anschlüsse halten 260°C für maximal 5 Sekunden stand, gemessen 2,0 mm vom LED-Körper entfernt. Dies ist entscheidend für Wellen- oder Handlötprozesse.

2.2 Elektrische und optische Kennwerte

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen bei TA=25°C und IF=15 mA, der empfohlenen Test-/Betriebsbedingung.

• Lichtstärke (Iv):Die grüne LED hat eine typische Lichtstärke von 2500 mcd (Min: 880, Max: 4200). Die rote LED hat eine typische Lichtstärke von 1150 mcd (Min: 520, Max: 2500). Das Datenblatt weist darauf hin, dass eine Prüftoleranz von ±30% bei der Garantie von Lichtstärkewerten berücksichtigt werden muss. Die hohe typische Lichtstärke, insbesondere bei Grün, macht diese LED für Anwendungen geeignet, die eine hohe Sichtbarkeit erfordern.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Beide Farben haben einen typischen Abstrahlwinkel von 45 Grad. Dies definiert den Winkel außerhalb der Achse, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres Achsenwertes abfällt, was einen mäßig breiten Strahl ergibt, der für Frontplattenanzeigen geeignet ist.
• Wellenlänge:Die grüne LED hat eine typische dominante Wellenlänge (λd) von 522 nm (Bereich: 516-527 nm). Die rote LED hat eine typische λd von 623 nm (Bereich: 617-629 nm). Die Spitzenwellenlängen (λp) betragen etwa 522 nm bzw. 633 nm. Die spektrale Halbwertsbreite (Δλ) beträgt 35 nm für Grün und 20 nm für Rot, was darauf hinweist, dass die rote LED eine spektral reinere, schmalere Emission aufweist.
• Durchlassspannung (VF):Bei 15 mA beträgt VF typischerweise 3,1V für Grün (Max: 3,8V) und 2,1V für Rot (Max: 2,5V). Dieser signifikante Unterschied ist auf die unterschiedlichen Halbleitermaterialien zurückzuführen und muss im Treiberdesign berücksichtigt werden, insbesondere wenn ein gemeinsamer Vorwiderstand für beide Farben verwendet wird.
• Sperrstrom (IR):Der maximale Sperrstrom beträgt 100 μA bei VR=5V. Das Datenblatt stellt ausdrücklich klar, dass das Bauteilnicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt ist; dieser Test dient nur der Charakterisierung. Das Anlegen einer Sperrspannung im Schaltkreis kann die LED beschädigen.

3. Spezifikation des Binning-Systems

Das Produkt wird anhand der Lichtstärke und der dominanten Wellenlänge in Bins sortiert, um die Konsistenz innerhalb einer Produktionscharge sicherzustellen. Entwickler können für kritische Anwendungen Bins für Farb- und Helligkeitsabgleich spezifizieren.

3.1 Lichtstärke-Binning

Grüne LEDs werden in drei Lichtstärke-Bins sortiert: PQ (880-1500 mcd), RS (1500-2500 mcd) und TU (2500-4200 mcd). Rote LEDs werden in drei Bins sortiert: MN (520-880 mcd), PQ (880-1500 mcd) und RS (1500-2500 mcd). Jede Bin-Grenze hat eine Toleranz von ±15%.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Grüne LEDs werden in zwei Wellenlängencodes sortiert: 1 (516-522 nm) und 2 (522-527 nm). Rote LEDs werden in die Codes 3 (617-623 nm) und 4 (623-629 nm) sortiert. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±1 nm. Diese enge Kontrolle hilft, ein konsistentes Farbbild beizubehalten, was für das Benutzeroberflächendesign wichtig ist.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Abmessungen und Polarität

Die LED entspricht dem Standard-T-1 (3mm) Rundgehäuse für Durchsteckmontage. Wichtige dimensionale Hinweise: Alle Maße sind in mm (Zoll) angegeben, mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25 mm; der maximale Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 1,0 mm; der Anschlussabstand wird dort gemessen, wo die Anschlüsse aus dem Gehäuse austreten. Der längere Anschluss bezeichnet typischerweise die Anode (+). Entwickler müssen für den genauen PCB-Lochabstand und die Platzierung auf die detaillierte Maßzeichnung (im Datenblatt impliziert) verweisen.

4.2 Verpackungsspezifikationen

Die LEDs werden in industrieüblicher Verpackung geliefert: 500, 200 oder 100 Stück pro antistatischem Packbeutel. Zehn Beutel werden in einen Innenkarton gepackt (insgesamt 5.000 Stück). Acht Innenkartons werden in einen Haupt-Außenversandkarton gepackt (insgesamt 40.000 Stück). Das Datenblatt stellt fest, dass in jeder Versandcharge nur die letzte Packung eine nicht vollständige Packung sein darf.

5. Montage, Handhabung und Anwendungsrichtlinien

Eine ordnungsgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit unerlässlich. Dieser Abschnitt übersetzt die "Hinweise" des Datenblatts in umsetzbare Design- und Fertigungsempfehlungen.

5.1 Lagerung und Reinigung

Für die Langzeitlagerung außerhalb der Originalverpackung, lagern Sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einer Stickstoffatmosphäre. Die empfohlene Lagerbedingung ist ≤30°C und ≤70% relative Luftfeuchtigkeit. Falls eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol.

5.2 Anschlussformen und PCB-Montage

Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle, die mindestens 3 mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist. Verwenden Sie den LED-Körper nicht als Drehpunkt. Formen Sie die Anschlüssevordem Löten und bei Raumtemperatur. Verwenden Sie während des PCB-Einsetzens die minimal erforderliche Klammerkraft, um mechanische Belastungen auf die Epoxidlinse oder die internen Bonddrähte zu vermeiden.

5.3 Lötprozess

Halten Sie einen Mindestabstand von 2 mm von der Basis der Linse zum Lötpunkt ein. Tauchen Sie die Linse niemals in Lötzinn. Vermeiden Sie während des Lötens, wenn die LED heiß ist, äußere Belastungen auf die Anschlüsse. Empfohlene Bedingungen:

• Lötkolben:350°C max., 3 Sekunden max. pro Anschluss (nur einmal).
• Wellenlöten:Vorwärmen auf max. 100°C für max. 60s; Lötwellenbad bei max. 260°C für max. 5s. Stellen Sie sicher, dass die Eintauchposition nicht tiefer als 2 mm von der Linsenbasis entfernt ist.
• Kritischer Hinweis:IR-Reflow-Löten istnicht geeignetfür dieses Durchsteck-LED-Produkt. Übermäßige Hitze beschädigt die Epoxidlinse.

5.4 Treiberschaltungs-Design

LEDs sind strombetriebene Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit beim parallelen Betrieb mehrerer LEDs zu gewährleisten, wirddringend empfohlen, einen individuellen Vorwiderstand in Reihe mit jeder LED zu verwenden (Schaltung A). Die Verwendung eines einzelnen Widerstands für mehrere parallele LEDs (Schaltung B) wird nicht empfohlen, da kleine Unterschiede in der Durchlassspannung (Vf) zwischen einzelnen LEDs zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und damit der Helligkeit führen. Der typische Treiberstrom beträgt 15-20 mA DC.

5.5 Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)

Die LED ist anfällig für Schäden durch statische Elektrizität. Präventionsmaßnahmen umfassen: Verwendung geerdeter Handgelenkbänder und antistatischer Handschuhe; Sicherstellen, dass alle Geräte, Arbeitstische und Lagerregale ordnungsgemäß geerdet sind; Verwendung eines Ionisierers, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich während der Handhabung auf der Kunststofflinse aufbauen können. Eine Checkliste für ESD-sichere Bereiche sollte die Überprüfung der Schulung und Zertifizierung des Personals beinhalten.

6. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

6.1 Typische Anwendungsszenarien

Die Zweifarbenfunktionalität ist ideal für Zwei-Zustands-Anzeigen. Häufige Implementierungen sind:Netzteilstatus(Grün=Ein, Rot=Aus/Standby),Batteriezustand(Grün=Geladen/Gut, Rot=Ladung/Niedrig),Systemfehler(Grün=Normal, Rot=Fehler/Alarm) undKommunikationsaktivität(Grün=Link, Rot=Daten Tx/Rx). Die hohe Lichtstärke ermöglicht den Einsatz unter mäßig hellen Umgebungslichtbedingungen.

6.2 Schaltungsdesign-Beispiel

Um jeweils eine Farbe von einem Mikrocontroller-GPIO-Pin aus anzusteuern (angenommen 5V-Versorgung, Vf_grün=3,1V, Vf_rot=2,1V, gewünschter If=15mA):
Für Grün: R = (Vcc - Vf_grün) / If = (5 - 3,1) / 0,015 ≈ 127 Ω (verwende 130 Ω). Widerstandsbelastbarkeit: P = I²R = (0,015)² * 130 = 0,029W (ein Standard-1/8W- oder 1/10W-Widerstand ist ausreichend).
Für Rot: R = (5 - 2,1) / 0,015 ≈ 193 Ω (verwende 200 Ω).
Zwei separate Widerstände sind erforderlich, wenn beide Farben von verschiedenen Pins angesteuert werden. Eine Seriendiode oder ein Transistor kann verwendet werden, um eine Sperrspannung zu verhindern, wenn die Treiberschaltung hochohmig oder negativ werden kann.

6.3 Überlegungen zum thermischen Management

Obwohl die Verlustleistung gering ist, sollte für die Langzeitzuverlässigkeit der Dauerbetrieb bei maximalem Strom (20mA) und maximaler Sperrschichttemperatur berücksichtigt werden. Sorgen Sie für ausreichende Luftzirkulation, wenn die LED eingeschlossen ist. Die maximale Löttemperatur der Anschlüsse (260°C) dient auch als Richtlinie für die maximale Temperatur, der der LED-Körper während des Betriebs ausgesetzt sein sollte, die weit über der spezifizierten Umgebungstemperatur von 85°C liegt.

7. Technischer Vergleich und Positionierung

Im Vergleich zu einfarbigen T-1-LEDs ist der Hauptvorteil der LTL1DETGELJ die Reduzierung der Bauteilanzahl und die vereinfachte Montage für Doppelanzeigeanforderungen. Gegenüber oberflächenmontierten Zweifarben-LEDs bietet sie einfachere manuelle Prototypenerstellung und Reparatur, höhere potenzielle Strombelastbarkeit pro Gehäuse (aufgrund des Leadframes) und größere Robustheit in Umgebungen mit hoher Vibration aufgrund der Durchsteckmontage. Ihr wesentliches Unterscheidungsmerkmal ist die Kombination aus relativ hoher Lichtstärke (insbesondere Grün) mit der Zuverlässigkeit und Einfachheit des T-1-Durchsteckgehäuses.

8. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

8.1 Kann ich die rote und grüne LED gleichzeitig ansteuern, um Gelb/Orange zu erzeugen?

Nein, dieses spezielle Zweifarben-LED-Gehäuse ist für denwechselseitig ausschließendenBetrieb der roten und grünen Chips ausgelegt. Das gleichzeitige Ansteuern beider ist im Datenblatt nicht spezifiziert und könnte zu unvorhersehbarer Farbmischung, ungleichmäßiger Stromaufteilung und möglicher Überhitzung führen, da der Wärmepfad geteilt ist. Für eine echte Bernstein- oder Gelbanzeige sollte eine dedizierte einfarbige LED dieser Wellenlänge ausgewählt werden.

8.2 Warum ist die Durchlassspannung zwischen den roten und grünen Chips so unterschiedlich?

Der Unterschied resultiert aus den grundlegenden Halbleitermaterialien. Der Rot-Chip verwendet AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid), das eine niedrigere Bandlückenenergie hat, was zu einer niedrigeren Durchlassspannung (~2,1V) führt. Der Grün-Chip verwendet InGaN (Indium-Gallium-Nitrid), das eine höhere Bandlückenenergie hat und eine höhere Durchlassspannung (~3,1V) erfordert, um denselben Strom zu erreichen. Dies ist eine physikalische Eigenschaft, keine Fertigungstoleranz.

8.3 Was ist die erwartete Lebensdauer dieser LED?

Während das Datenblatt keine formale L70/B50-Lebensdauer (Stunden bis 70% Lichtstromerhalt) spezifiziert, können typische Indikator-LEDs dieser Bauart, wenn sie innerhalb ihrer absoluten Grenzwerte (insbesondere Strom und Temperatur) betrieben werden, eine Betriebslebensdauer von über 50.000 Stunden haben. Die Lebensdauer wird hauptsächlich durch Betrieb bei hohen Sperrschichttemperaturen oder Treiberströmen verringert.

8.4 Wie interpretiere ich die Bin-Codes bei der Bestellung?

Um Farb- und Helligkeitskonsistenz in Ihrer Anwendung sicherzustellen, sollten Sie sowohl den Lichtstärke-Bin-Code (z.B. RS für Grün) als auch den dominanten Wellenlängen-Bin-Code (z.B. 1 für Grün) bei der Bestellung angeben. Zum Beispiel würde die Anforderung "Grün Bin RS-1" auf LEDs mit einer Lichtstärke zwischen 1500-2500 mcd und einer dominanten Wellenlänge zwischen 516-522 nm abzielen. Konsultieren Sie den Bauteillieferanten bezüglich der Verfügbarkeit spezifischer Bin-Kombinationen.