LTL-14FGEAJ3HKP Zweifarbige LED-Lampe Datenblatt - Durchsteckmontage - Grün/Rot - 20mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTL-14FGEAJ3HKP ist eine zweifarbige Durchsteck-LED-Lampe, die als Leiterplatten-Anzeige (CBI) konzipiert ist. Sie integriert einen schwarzen Kunststoff-Winkelhalter (Gehäuse), der mit dem LED-Bauteil verbunden ist und eine robuste sowie einfach zu montierende Lösung für Statusanzeigen auf Leiterplatten (PCBs) bietet. Das Bauteil verfügt über eine T-1-große Lampe, die sowohl einen grünen (gelbgrün, typ. 570nm) als auch einen roten (typ. 625nm) LED-Chip in einer einzigen weißen Streulinse enthält, wodurch eine Zweifarben-Signalisierung aus einem einzigen Gehäuse ermöglicht wird.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die Hauptvorteile dieser LED-Lampe ergeben sich aus ihrem Design und Aufbau:

• Einfache Montage:Der Winkelhalter ist speziell für eine unkomplizierte Montage und Verlötung auf Leiterplatten ausgelegt.
• Verbesserter Kontrast:Das schwarze Gehäusematerial erhöht den Kontrast, wodurch die leuchtende LED vor dem Platinenhintergrund besser sichtbar ist.
• Halbleiter-Zuverlässigkeit:Als LED-basierte Lichtquelle bietet sie im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen eine lange Lebensdauer, Stoßfestigkeit und schnelle Schaltzeiten.
• Energieeffizienz:Das Bauteil arbeitet mit geringem Stromverbrauch und liefert dennoch ausreichende Lichtstärke für Anzeigezwecke.
• Umweltkonformität:Das Produkt ist bleifrei und entspricht der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Zweifarben-Funktionalität:Die Integration von grünem und rotem Chip in einem Gehäuse spart Platz auf der Leiterplatte und vereinfacht die Lagerhaltung im Vergleich zur Verwendung von zwei separaten Einfarben-LEDs.

1.2 Zielanwendungen und Märkte

Diese LED-Lampe eignet sich für eine Vielzahl elektronischer Geräte, die klare, zuverlässige Statusanzeigen erfordern. Wichtige Anwendungsbereiche sind:

• Kommunikationsgeräte:Statusleuchten für Netzwerk-Switches, Router, Modems und Telekommunikationsgeräte.
• Computersysteme:Netzteil-, Festplattenaktivitäts- und Diagnoseanzeigen an Servern, Desktop-PCs und Peripheriegeräten.
• Unterhaltungselektronik:Anzeigelampen an Haushaltsgeräten, Audio-/Video-Geräten und Geräten der Hausautomation.
• Industriesteuerungen:Maschinenstatus-, Fehlererkennungs- und Betriebsmodus-Anzeigen auf Bedienfeldern, SPS und Messgeräten.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Das Verständnis der elektrischen und optischen Parameter ist entscheidend für ein zuverlässiges Schaltungsdesign und um sicherzustellen, dass die LED innerhalb ihres sicheren Arbeitsbereichs (SOA) betrieben wird.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Sie sind bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C angegeben.

• Verlustleistung (PD):Maximal 50 mW für beide Chips (grün und rot). Eine Überschreitung kann zu Überhitzung und reduzierter Lebensdauer führen.
• Spitzen-Durchlassstrom (IFP):Maximal 60 mA, jedoch nur unter gepulsten Bedingungen (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 0,1ms). Dieser Wert gilt für kurze Stoßströme, nicht für Dauerbetrieb.
• DC-Durchlassstrom (IF):Maximal 20 mA Dauerstrom. Dies ist der Standard-Betriebsstrom, für den die meisten optischen Kenngrößen spezifiziert sind.
• Temperaturbereiche:Das Bauteil kann von -40°C bis +85°C betrieben und von -40°C bis +100°C gelagert werden.
• Lötemperatur der Anschlüsse:Die Anschlüsse halten 260°C für maximal 5 Sekunden stand, vorausgesetzt der Lötpunkt ist mindestens 2,0 mm (0,079") vom LED-Körper/der Linse entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen bei TA=25°C und IF=10mA, sofern nicht anders angegeben. Beachten Sie die signifikante Prüftoleranz von ±30%, die auf die Lichtstärke (Iv) angewendet wird.

Für den grünen (gelbgrünen) Chip:

• Lichtstärke (Iv):Typischer Wert ist 15 mcd, mit einem Bereich von 8,7 mcd (Min) bis 29 mcd (Max).
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):120 Grad. Dieser große Winkel gewährleistet gute Sichtbarkeit aus verschiedenen Blickpositionen.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):574 nm.
• Dominante Wellenlänge (λd):Typisch 570 nm, im Bereich von 565 nm bis 574 nm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):20 nm, was die spektrale Reinheit des emittierten Lichts angibt.
• Durchlassspannung (VF):Typisch 2,5 V.
• Sperrstrom (IR):Maximal 100 µA bei VR=5V.Wichtig:Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Parameter dient nur zu Testzwecken.

Für den roten Chip:

• Lichtstärke (Iv):Typischer Wert ist 14 mcd, mit einem Bereich von 3,8 mcd (Min) bis 30 mcd (Max).
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):120 Grad.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):632 nm.
• Dominante Wellenlänge (λd):Typisch 625 nm, im Bereich von 614 nm bis 632 nm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):20 nm.
• Durchlassspannung (VF):Typisch 2,0 V.
• Sperrstrom (IR):Maximal 100 µA bei VR=5V.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um natürliche Schwankungen im Fertigungsprozess zu handhaben, werden LEDs nach Leistungsklassen (Bins) sortiert. Dies ermöglicht es Konstrukteuren, Bauteile auszuwählen, die spezifische Intensitäts- und Farbanforderungen erfüllen.

3.1 Binning der Lichtstärke

Die LEDs werden basierend auf ihrer gemessenen Lichtstärke bei 10mA in Bins sortiert.

• Grüne (gelbgrüne) Bins (G1, G2, G3):Diese Bins kategorisieren die Intensität von einem Minimum von 8,7 mcd (G1 Min) bis zu einem Maximum von 29 mcd (G3 Max).
• Rote Bins (R1, R2, R3, R4):Diese Bins kategorisieren die Intensität von einem Minimum von 3,8 mcd (R1 Min) bis zu einem Maximum von 30 mcd (R4 Max).
• Toleranz:Auf die Grenzen jedes Bins wird eine Toleranz von ±30% angewendet, d.h. die tatsächliche Intensität eines binnierten Bauteils kann um diesen Betrag von den angegebenen Bin-Grenzen abweichen.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Die LEDs werden auch basierend auf ihrer dominanten Wellenlänge binniert, die direkt mit der wahrgenommenen Farbe korreliert.

• Grüne (gelbgrüne) Bins (A1, A2, A3, A4):Diese Bins decken den Wellenlängenbereich von 565,0 nm (A1 Min) bis 574,0 nm (A4 Max) ab. Das typische Ziel ist 570 nm.
• Rotes Bin (B1):Die roten Chips werden in einem einzigen breiten Bin gruppiert, das 614,0 nm bis 632,0 nm abdeckt, mit einem typischen Ziel von 625 nm.
• Toleranz:Auf die Wellenlängen-Bin-Grenzen wird eine engere Toleranz von ±1 nm angewendet.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Abmessungen und Aufbau

Das Bauteil besteht aus einer T-1 LED-Lampe (Linse mit ca. 3 mm Durchmesser), die in einen schwarzen Kunststoff-Winkelhalter eingesetzt ist. Der Halter bietet mechanische Stabilität und erleichtert die Leiterplattenmontage. Wichtige dimensionale Hinweise sind:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern (mit Zoll-Äquivalenten) angegeben.
• Die Standardtoleranz beträgt ±0,25 mm (±0,010"), sofern in der Maßzeichnung (im Text nicht enthalten, aber referenziert) nicht anders angegeben.
• Das Gehäusematerial ist schwarzer Kunststoff.
• Die Linse ist weiß und gestreut, was dazu beiträgt, das Licht der beiden internen Chips zu mischen und ein einheitliches Erscheinungsbild zu bieten, wenn eine der beiden Farben leuchtet.

4.2 Polaritätskennzeichnung und Anschlussformung

Obwohl im Text nicht explizit detailliert, haben Durchsteck-LEDs typischerweise einen längeren Anoden-(+)-Anschluss und eine flache Stelle am Linsenrand in der Nähe des Kathoden-(-)-Anschlusses zur Polaritätskennzeichnung. Das Datenblatt gibt kritische Richtlinien für die Anschlussformung vor:

• Das Biegen muss an einem Punkt erfolgen, der mindestens 3 mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist.
• Die Basis des Anschlussrahmens darf während des Biegens nicht als Drehpunkt verwendet werden.
• Die Anschlussformung mussvordem Löten und bei Raumtemperatur durchgeführt werden.
• Beim Einführen in die Leiterplatte ist die minimal notwendige Verbiegekraft zu verwenden, um übermäßige mechanische Belastung des LED-Körpers zu vermeiden.

5. Löt- und Montagerichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist unerlässlich, um Schäden während des Montageprozesses zu verhindern.

5.1 Empfohlene Lötbedingungen

Lötkolben-Methode:

• Temperatur:Maximal 350°C.
• Zeit:Maximal 3 Sekunden pro Lötstelle.
• Position:Der Lötpunkt muss mindestens 2 mm von der Basis der Epoxidharz-Linse/des Halters entfernt sein.

Wellenlöt-Methode:

• Vorwärmtemperatur:Maximal 160°C.
• Vorwärmzeit:Maximal 120 Sekunden.
• Lötwellentemperatur:Maximal 265°C.
• Lötzeit:Maximal 10 Sekunden.
• Tauchposition:Das Lot darf nicht näher als 2 mm an die Basis der Epoxidharz-Linse/des Halters herankommen.

Kritischer Hinweis:Infrarot-(IR)-Reflow-Löten wird ausdrücklich alsnicht geeignetfür diese Durchsteck-LED angegeben. Übermäßige Temperatur oder Zeit kann die Linse verformen oder zu einem katastrophalen Ausfall führen.

5.2 Lagerung und Reinigung

• Lagerung:Für die Langzeitlagerung außerhalb der Originalverpackung (länger als 3 Monate) in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einem Stickstoff-Exsikkator lagern. Die Umgebung sollte 30°C oder 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreiten.
• Reinigung:Falls erforderlich, nur mit alkoholbasierten Lösungsmitteln wie Isopropylalkohol reinigen.

6. Anwendungsdesign und Ansteuerungsaspekte

6.1 Ansteuerschaltungsdesign

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um gleichmäßige Helligkeit und Langlebigkeit zu gewährleisten, muss ein strombegrenzender Widerstand in Reihe mit jeder LED verwendet werden.

• Empfohlene Schaltung (Schaltung A):Ein Reihenwiderstand für jede einzelne LED. Dies ist die bevorzugte Methode, da sie die natürliche Variation der Durchlassspannung (VF) einzelner LEDs ausgleicht und so bei parallel geschalteten LEDs einen gleichmäßigen Strom und damit eine gleichmäßige Helligkeit sicherstellt.
• Nicht empfohlene Schaltung (Schaltung B):Mehrere parallel geschaltete LEDs mit einem einzigen gemeinsamen strombegrenzenden Widerstand. Dies wird nicht empfohlen, da kleine Unterschiede in den I-V-Kennlinien jeder LED zu einer ungleichmäßigen Stromaufteilung führen, was zu erheblichen Helligkeitsunterschieden zwischen den LEDs führt.

Der Wert des Reihenwiderstands (R) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_versorgung- V_F) / I_F, wobei V_Fdie typische Durchlassspannung der LED ist (2,5 V für grün, 2,0 V für rot) und I_Fder gewünschte Durchlassstrom ist (z.B. 10 mA oder max. 20 mA).

6.2 Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)

LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Um ESD-Schäden während der Handhabung und Montage zu verhindern:

• Bedienpersonal sollte leitfähige Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe tragen.
• Alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerregale müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
• Verwenden Sie einen Ionisator, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich auf Arbeitsflächen oder den Bauteilen selbst ansammeln können.

7. Kennlinien und thermische Analyse

Das Datenblatt verweist auf typische Kennlinien, die für das Verständnis des Bauteilverhaltens unter verschiedenen Bedingungen wesentlich sind. Obwohl die spezifischen Grafiken im Text nicht enthalten sind, behandeln sie typischerweise:

• Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom ansteigt, typischerweise in einem nahezu linearen Verhältnis bis zum maximalen Nennstrom.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Reduzierung der Lichtleistung mit steigender Sperrschichttemperatur. LEDs werden bei höheren Temperaturen weniger effizient.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Die I-V-Kennlinie, die den exponentiellen Zusammenhang zeigt. Die typische VF ist bei einem bestimmten Strom (z.B. 10 mA) spezifiziert.
• Spektrale Verteilung:Eine Grafik, die die relative Intensität des emittierten Lichts über verschiedene Wellenlängen zeigt, mit einem Maximum bei λP (574 nm für grün, 632 nm für rot) und einer Halbwertsbreite von Δλ (20 nm).

Konstrukteure sollten das thermische Management in ihrer Anwendung berücksichtigen. Obwohl das Bauteil selbst keinen Kühlkörper hat, hilft es, die Leistung und Lebensdauer zu erhalten, indem es nicht in der Nähe anderer wärmeerzeugender Komponenten platziert wird und für natürliche Luftzirkulation gesorgt wird, um die Sperrschichttemperatur niedrig zu halten.

8. Verpackung und Bestellinformationen

Das Produkt wird in einer für die automatisierte Montage geeigneten Verpackung geliefert, typischerweise auf Band und Rolle oder in Ammo-Packs, wie im Abschnitt "Verpackungsspezifikation" angegeben. Die spezifische Packungsmenge (z.B. Stück pro Rolle) und die Rollenabmessungen würden in der entsprechenden Verpackungsspezifikationszeichnung definiert. Die Teilenummer LTL-14FGEAJ3HKP identifiziert eindeutig diese spezifische Zweifarben-LED-Variante mit ihren zugehörigen Binning- und Haltermerkmalen.