LTL1DETGSN4J Bicolor LED Datenblatt - T-1 Gehäuse - Spannung 2,0-3,6V - Leistung 72-120mW - Grün/Gelb - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTL1DETGSN4J ist eine bicolor Durchsteck-Leuchtdiode, die als Leuchtmelder (Circuit Board Indicator, CBI) konzipiert ist. Sie verfügt über einen schwarzen Kunststoff-Winkelhalter (Gehäuse), der mit der LED verbunden wird und den Kontrast für eine bessere Sichtbarkeit erhöht. Das Bauteil gehört zu einer Familie von Meldern, die in verschiedenen Konfigurationen erhältlich sind, darunter Top-View- und Winkelausführungen, die stapelbar sind und so den Einbau in Arrays erleichtern.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

• Einfache Montage:Speziell für den unkomplizierten Einbau und die Integration auf Leiterplatten entwickelt.
• Verbesserte Sichtbarkeit:Das schwarze Gehäuse bietet einen kontrastreichen Hintergrund, der die wahrgenommene Helligkeit und Lesbarkeit des Melders verbessert.
• Energieeffizienz:Zeichnet sich durch geringen Stromverbrauch bei gleichzeitig hoher Lichtausbeute aus.
• Umweltkonformität:Dies ist ein bleifreies Produkt und entspricht der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Optisches Design:Verwendet eine T-1 Lampe (3 mm) mit weißer Streuscheibe. Die emittierten Farben werden durch InGaN (Indiumgalliumnitrid) für Grün und AlInGaP (Aluminiumindiumgalliumphosphid) für Gelb erzeugt.

1.2 Zielanwendungen und Märkte

Diese LED-Lampe eignet sich für eine Vielzahl elektronischer Geräte und Beschilderungen. Ihre primären Anwendungsbereiche umfassen:

• Computer-Peripheriegeräte und Statusanzeigen
• Kommunikationsgeräte
• Unterhaltungselektronik
• Industrielle Steuerpulte und Maschinen

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

2.1 Absolute Maximalwerte (Grenzwerte)

Diese Grenzwerte definieren die Limits, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (P_D):120 mW (Gelb), 72 mW (Grün). Dies ist die maximale Leistung, die die LED bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C als Wärme abführen kann.
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):100 mA (Gelb), 60 mA (Grün). Dieser Strom darf nur unter gepulsten Bedingungen (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10µs) angelegt werden, um Überhitzung zu vermeiden.
• DC-Durchlassstrom (I_F):50 mA (Gelb), 20 mA (Grün). Dies ist der maximal empfohlene kontinuierliche Durchlassstrom für einen zuverlässigen Betrieb.
• Temperaturbereiche:Betrieb: -30°C bis +85°C; Lagerung: -40°C bis +100°C.
• Löt-Temperatur der Anschlüsse:Maximal 260°C für 5 Sekunden, gemessen 2,0 mm (0,079\") vom LED-Körper entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen bei T_A=25°C und I_F=20mA, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_v):Ein Schlüsselmaß für die Helligkeit.
  • Gelb: 1900-4200 mcd (Millicandela), Typisch 4200 mcd.
  • Grün: 3200-5500 mcd, Typisch 5500 mcd.
  • Hinweis:Garantierte Lichtstärkewerte beinhalten eine Messtoleranz von ±30%.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):Ca. 40 Grad für beide Farben. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres maximalen axialen Werts abfällt.
• Wellenlängenspezifikationen:
  • Spitzenwellenlänge (λ_P):Gelb: 591 nm; Grün: 519 nm.
  • Dominante Wellenlänge (λ_d):Die einzelne Wellenlänge, die die wahrgenommene Farbe definiert. Gelb: 586-594 nm; Grün: 515-530 nm.
  • Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Gelb: 16 nm; Grün: 35 nm. Dies gibt die spektrale Reinheit an; ein kleinerer Wert bedeutet eine monochromatischere Farbe.
• Durchlassspannung (V_F):Der Spannungsabfall über der LED beim Prüfstrom.
  • Gelb: 1,6-2,5 V, Typisch 2,0 V.
  • Grün: 2,6-3,6 V, Typisch 3,2 V.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 µA bei V_R=5V.Wichtig:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Testzustand dient nur der Charakterisierung.

3. Binning-System-Spezifikation

Das Produkt wird basierend auf der Lichtstärke in Bins sortiert, um Konsistenz innerhalb einer Anwendung sicherzustellen. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±15%.

3.1 Grün-LED Binning

• Bin-Code U:Lichtstärkebereich 3200 - 4200 mcd @ 20mA.
• Bin-Code V:Lichtstärkebereich 4200 - 5500 mcd @ 20mA.

3.2 Gelb-LED Binning

• Bin-Code S:Lichtstärkebereich 1900 - 2500 mcd @ 20mA.
• Bin-Code T:Lichtstärkebereich 2500 - 3200 mcd @ 20mA.
• Bin-Code U:Lichtstärkebereich 3200 - 4200 mcd @ 20mA.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt verweist auf typische Kennlinien, die für das Design essenziell sind. Obwohl die spezifischen Grafiken nicht im Text wiedergegeben sind, werden ihre Implikationen nachfolgend analysiert.

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

Die I-V-Kennlinie ist exponentiell. Für die grüne LED (höhere V_F) ist die Kurve im Vergleich zur gelben LED nach rechts verschoben. Dieser Unterschied erfordert die Verwendung separater Vorwiderstände, wenn mehrere LEDs parallel geschaltet werden, um eine ungleiche Stromaufteilung durch die LED mit der niedrigsten V_F.

zu verhindern.

4.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Diese Kurve ist im empfohlenen Betriebsstrombereich im Allgemeinen linear. Ein höherer Strom erhöht die Helligkeit, aber auch die Verlustleistung und die Sperrschichttemperatur, was Lebensdauer und Wellenlänge beeinflussen kann.

4.3 Temperaturkennlinien

Die LED-Leistung ist temperaturabhängig. Typischerweise nimmt die Lichtstärke mit steigender Sperrschichttemperatur ab. Die Durchlassspannung hat ebenfalls einen negativen Temperaturkoeffizienten (sinkt mit steigender Temperatur). Entwickler müssen das thermische Management berücksichtigen, insbesondere bei Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder nahe den maximalen Stromgrenzwerten.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen (Umrisszeichnung)

• Das Bauteil verwendet eine Standard-T-1-Lampe (3 mm Durchmesser) in einem schwarzen Winkelhalter. Wichtige dimensionale Hinweise umfassen:
• Alle Maße sind in Millimetern (Zoll in Klammern).
• Die Standardtoleranz beträgt ±0,25 mm (.010\"), sofern nicht anders angegeben.
• Der maximale Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 1,0 mm (.04\").

Der Anschlussabstand wird an der Stelle gemessen, an der die Anschlüsse aus dem Gehäusekörper austreten.

5.2 Polungskennzeichnung

Bei Durchsteck-LEDs wird die Kathode typischerweise durch eine Abflachung an der Linse, einen kürzeren Anschluss oder andere Markierungen am Halter gekennzeichnet. Für die genaue Polungskennzeichnung dieses Modells sollte die Diagramm im Datenblatt konsultiert werden.

6. Löt- und Montagerichtlinien

• 6.1 Anschlussformung
• Das Biegen muss an einem Punkt mindestens 3 mm von der Basis der LED-Linse entfernt erfolgen.
• Die Basis des Anschlussrahmens darf nicht als Drehpunkt verwendet werden.Die Anschlussformung mussvor

dem Löten und bei normaler Raumtemperatur durchgeführt werden.

6.2 Lötprozess

• Zwischen der Basis der Linse/des Halters und dem Lötpunkt muss ein Mindestabstand von 2 mm eingehalten werden.Lötkolben:
• Max. Temperatur 350°C, max. Zeit 3 Sekunden pro Anschluss (nur einmal).
  • Wellenlöten:
  • Vorwärmen: Max. 120°C für bis zu 100 Sekunden.
  • Lötwellen: Max. 260°C für bis zu 5 Sekunden.
• Die LED sollte nicht tiefer als 2 mm von der Basis der Linse/des Halters entfernt in die Lötwelle getaucht werden.Kritische Warnung:Übermäßige Temperatur oder Zeit kann die Linse verformen oder zu einem Totalausfall führen. IR-Reflow-Löten istnicht

für dieses Durchsteck-Bauteil geeignet.

• 6.3 Lagerung und HandhabungLagerung:
• Empfohlene Umgebung ist ≤ 30°C und ≤ 70% relative Luftfeuchtigkeit. LEDs, die aus der Originalverpackung entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für längere Lagerung einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre verwenden.Reinigung:
• Bei Bedarf alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropanol verwenden.ESD-Schutz:

LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD). Geerdete Handgelenkbänder, Arbeitsplätze und Ionisatoren verwenden. Vorsichtig handhaben, um statische Aufladung zu vermeiden.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

1. Der Standard-Verpackungsfluss ist wie folgt:Verpackungsbeutel:
2. Enthält 500, 200 oder 100 Stück.Innenkarton:
3. Enthält 10 Verpackungsbeutel, insgesamt 5.000 Stück.Außenkarton:

Enthält 8 Innenkartons, insgesamt 40.000 Stück.

Hinweis: In einer Versandcharge darf nur die letzte Packung eine unvollständige Packung sein.

8. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

8.1 Treiberschaltungs-DesignLEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit zu gewährleisten, insbesondere beim Parallelschalten mehrerer LEDs, muss ein Vorwiderstand in Reihe mitjeder_FLED geschaltet werden (Schaltungsmodell A). Das direkte Parallelschalten von LEDs ohne separate Widerstände (Schaltungsmodell B) ist zu vermeiden, da geringe Unterschiede in ihrer Durchlassspannung (V

) zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und damit der Helligkeit führen.Empfohlene Schaltung (A):
[Vcc] -- [Widerstand] -- [LED] -- [GND] (pro LED-Zweig).Nicht empfohlene Schaltung (B):

[Vcc] -- [Widerstand] -- [LED1 // LED2 // ...] -- [GND].

8.2 Thermomanagement

Obwohl die Verlustleistung gering ist, erhöht der Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen (bis zu 85°C) oder bei maximalem Strom die Sperrschichttemperatur. Dies reduziert die Lichtleistung und kann die dominante Wellenlänge verschieben. Für kritische Anwendungen in Bezug auf Farb- oder Helligkeitsstabilität sollte eine Reduzierung des Betriebsstroms (Derating) oder eine Verbesserung der Luftzirkulation auf Leiterplattenebene in Betracht gezogen werden.

8.3 Optische Integration

Das schwarze Gehäuse bietet einen inhärenten Kontrast. Der 40-Grad-Abstrahlwinkel bietet einen guten Kompromiss zwischen gebündeltem Strahl und weiter Sichtbarkeit. Die weiße Streuscheibe hilft, die Lichtabgabe zu homogenisieren, reduziert Hotspots und sorgt für ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

9.1 Kann ich die grüne und gelbe LED mit demselben Strom betreiben?_FJa, die empfohlene Test- und typische Betriebsbedingung für beide Farben ist I_F= 20mA. Allerdings müssen Sie bei der Auslegung des Vorwiderstandswerts für jede Farbe ihre unterschiedlichen Durchlassspannungen (V_{) berücksichtigen. Der Widerstandswert wird berechnet als R = (V}versorgung_F- V_F.

) / I

9.2 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?_PSpitzenwellenlänge (λ):
Die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung (die \"Lichtausgabekurve\") maximal ist. Es ist eine physikalische Messung._dDominante Wellenlänge (λ):

Abgeleitet von den Farbkoordinaten im CIE-Farbdiagramm, stellt sie die einzelne Wellenlänge der reinen Spektralfarbe dar, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht. Sie ist für die Farbangabe relevanter.

9.3 Warum ist die maximale Verlustleistung für Gelb und Grün unterschiedlich?

Der Unterschied resultiert aus den verschiedenen Halbleitermaterialien (AlInGaP für Gelb, InGaN für Grün) und ihren jeweiligen internen Wirkungsgraden und thermischen Eigenschaften. Die niedrigere Leistungsbewertung für die grüne LED deutet auf eine sorgfältigere thermische Betrachtung bei höheren Treiberströmen hin.

10. Praktische Design-FallstudieSzenario:

1. Entwurf eines Statuspanels mit 5 grünen und 3 gelben Meldern, gespeist von einer 5V-Schiene. Ziel: Erreichen der typischen Helligkeit bei 20mA pro LED.
   • Vorwiderstände:_FFür Grün (Typ. V_{= 3,2V): R}grün
   • = (5V - 3,2V) / 0,020A = 90 Ω. Verwenden Sie einen Standard-91-Ω-, 1/8W- oder 1/4W-Widerstand._FFür Gelb (Typ. V_{= 2,0V): R}gelb
2. = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Verwenden Sie einen Standard-150-Ω-Widerstand.Layout:
3. Platzieren Sie die Widerstände nahe den LED-Anodenanschlüssen. Stellen Sie im PCB-Layout sicher, dass der 2-mm-Löt- und Montageabstand vom LED-Halter eingehalten wird.
   • Leistungsberechnung:
   • Gesamtstrom: (5 * 20mA) + (3 * 20mA) = 160mA.

Stellen Sie sicher, dass das 5V-Netzteil diesen Strom mit Reserve liefern kann.

11. Funktionsprinzip

Leuchtdioden (LEDs) sind Halbleiter-p-n-Übergangsbauteile. Wird eine Durchlassspannung angelegt, injizieren Elektronen aus dem n-Bereich und Löcher aus dem p-Bereich in den Übergangsbereich. Wenn diese Ladungsträger rekombinieren, wird Energie in Form von Photonen (Licht) freigesetzt. Die Farbe (Wellenlänge) des emittierten Lichts wird durch die Bandlücke des Halbleitermaterials bestimmt: AlInGaP für gelbe/rote/orangefarbene Farben und InGaN für grüne/blaue/weiße Farben. Die weiße Streuscheibe enthält Leuchtstoffe oder Streupartikel, um die Lichtabgabe zu mildern und zu streuen.

12. Technologietrends