LTL42FTBR3DH183Y Blaue LED-Lampe Datenblatt - Durchsteckmontage - 470nm - 20mA - 78mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument erläutert die Spezifikationen einer blauen, für Durchsteckmontage konzipierten LED-Lampe. Die Baugruppe ist als Leiterplatten-Anzeige (CBI) ausgelegt und nutzt einen schwarzen Kunststoff-Winkelhalter (Gehäuse), der mit dem LED-Bauelement verbunden wird. Dieses Design verbessert den Kontrast und erleichtert die einfache Montage auf Leiterplatten (PCBs). Das Produkt ist in Konfigurationen erhältlich, die für stapelbare horizontale oder vertikale Anordnungen geeignet sind.

1.1 Hauptmerkmale

• Konzipiert für einfache Leiterplattenmontage.
• Schwarzes Gehäuse verbessert den Kontrast für bessere Sichtbarkeit.
• Geringer Stromverbrauch und hohe Effizienz.
• RoHS-konform und bleifreies Produkt.
• Verwendet InGaN-Blauchips mit einer Quellenfarbe von 470nm in einem T-1-Lampengehäuse.

1.2 Zielanwendungen

• Kommunikationsgeräte
• Computer-Peripherie und -Systeme
• Unterhaltungselektronik
• Industrieanlagen und -steuerungen

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

2.1 Absolute Maximalwerte

Die folgenden Grenzwerte definieren die Limits, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C.

• Verlustleistung (Pd):Maximal 78 mW. Dies ist die Gesamtleistung, die das Bauteil sicher als Wärme abführen kann.
• Spitzen-Strom (IFP):Maximal 60 mA. Dieser Strom ist nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis ≤ 1/10 und einer Pulsbreite ≤ 10μs zulässig.
• DC-Vorwärtsstrom (IF):Maximal 20 mA. Dies ist der empfohlene Dauerbetriebsstrom.
• Betriebstemperaturbereich (Topr):-30°C bis +85°C. Die Funktionsfähigkeit des Bauteils ist innerhalb dieses Umgebungstemperaturbereichs garantiert.
• Lagertemperaturbereich (Tstg):-40°C bis +100°C.
• Löt-Temperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0mm (0,079") vom LED-Körper entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Diese Parameter definieren die typische Leistung des Bauteils unter normalen Betriebsbedingungen bei TA=25°C.

• Lichtstärke (Iv):1150 mcd (Min), 1900 mcd (Typ) bei einem Treiberstrom von IF=20mA. Dies ist das Maß für die wahrgenommene Stärke des abgegebenen sichtbaren Lichts.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):30 Grad (Typ). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke den halben Wert der Mitte (0°) beträgt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):468 nm (Typ). Die Wellenlänge, bei der die spektrale Strahlungsintensität maximal ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):470 nm (Typ) bei IF=20mA. Dies ist die einzelne Wellenlänge, die farblich mit der emittierten Lichtfarbe übereinstimmt.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):25 nm (Typ). Ein Maß für die spektrale Reinheit oder Bandbreite des emittierten Lichts.
• Durchlassspannung (VF):2,6V (Min), 3,2V (Typ), 3,8V (Max) bei IF=20mA. Der Spannungsabfall über der LED im Betrieb.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei einer Sperrspannung (VR) von 5V.Wichtig:Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Test dient nur der Charakterisierung.

3. Binning-System-Spezifikation

Um Konsistenz in Anwendungen zu gewährleisten, werden LEDs nach wichtigen optischen Parametern sortiert (gebinned). Der Lichtstärke-Bin-Code ist auf jedem Verpackungsbeutel aufgedruckt.

3.1 Lichtstärke-Binning

Das Binning erfolgt bei einem Prüfstrom von 20mA. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±15%.

• Bin Q:1150 mcd (Min) bis 1500 mcd (Max)
• Bin R:1500 mcd (Min) bis 1900 mcd (Max)
• Bin S:1900 mcd (Min) bis 2500 mcd (Max)
• Bin T:2500 mcd (Min) bis 3200 mcd (Max)
• Bin U:3200 mcd (Min) bis 4200 mcd (Max)

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Das Binning erfolgt bei einem Prüfstrom von 20mA. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±1nm.

• Bin B07:460,0 nm (Min) bis 465,0 nm (Max)
• Bin B08:465,0 nm (Min) bis 470,0 nm (Max)
• Bin B09:470,0 nm (Min) bis 475,0 nm (Max)

4. Analyse der Kennlinien

Typische Kennlinien veranschaulichen die Beziehung zwischen Schlüsselparametern unter verschiedenen Bedingungen. Diese sind für ein robustes Schaltungsdesign unerlässlich.

• Relative Lichtstärke vs. Vorwärtsstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom typischerweise sublinear ansteigt, und unterstreicht die Bedeutung der Stromregelung.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Demonstriert den negativen Temperaturkoeffizienten der Lichtleistung; die Intensität nimmt mit steigender Umgebungstemperatur ab.
• Durchlassspannung vs. Vorwärtsstrom:Zeigt die exponentielle I-V-Kennlinie der Diode, entscheidend für die Berechnung von Vorwiderstandswerten.
• Spektrale Verteilung:Ein Diagramm, das die relative Strahlungsleistung über die Wellenlängen zeigt, zentriert um die Spitzenwellenlänge von ~468nm mit einer charakteristischen Halbwertsbreite.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen

Das Bauteil verwendet eine Standard-T-1 (3mm) LED-Lampe in einem schwarzen Kunststoff-Winkelhalter. Wichtige Abmessungshinweise:

• Alle Maße sind in Millimetern angegeben, Toleranzen betragen ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben.
• Das Gehäusematerial ist schwarzer Kunststoff.
• Die LED selbst verfügt über eine blaue Streulinse.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathoden-Anschlussleitung ist typischerweise durch eine Abflachung an der LED-Linse, eine kürzere Leitung (falls vom Anwender gleichmäßig gekürzt) oder eine Markierung am Gehäuse gekennzeichnet. Zur eindeutigen Identifikation der Polarität immer auf die detaillierte Zeichnung der Abmessungen verweisen.

5.3 Verpackungsspezifikation

Die LEDs werden in Schüttgutverpackung geliefert. Die Verpackungsspezifikation gibt die Stückzahl pro Innenkarton (geändert auf 4.200 Stück/Innenkarton) und die Gesamtkonfiguration des Masterkartons an, einschließlich Abmessungen und Bruttogewicht für die Logistikplanung.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Lagerbedingungen

Für optimale Haltbarkeit LEDs in einer Umgebung von maximal 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit lagern. Wenn aus der original Feuchtigkeitssperrbeutel entnommen, innerhalb von drei Monaten verwenden. Für längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung einen verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre verwenden.

6.2 Anschlussbiegen

Falls die Anschlüsse gebogen werden müssen, diesen Vorgangvordem Löten und bei normaler Raumtemperatur durchführen. Die Anschlüsse an einem Punkt mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt biegen. Die Basis des Anschlussrahmens nicht als Drehpunkt verwenden. Beim Einfügen in die PCB minimalen Klemmdruck anwenden, um mechanische Belastung zu vermeiden.

6.3 Lötprozess

Kritisch:Einen Mindestabstand von 2mm von der Basis der Linse/des Halters zum Lötpunkt einhalten. Die Linse/den Halter nicht in das Lot tauchen.

• Handlöten (Lötkolben):Maximale Temperatur 350°C für maximal 3 Sekunden (nur einmal).
• Wellenlöten:Vorwärmen auf maximal 100°C für bis zu 60 Sekunden. Die Temperatur der Lötwellen sollte maximal 260°C für maximal 5 Sekunden betragen. Sicherstellen, dass das Bauteil so positioniert ist, dass die Lötwelle nicht innerhalb von 2mm an die Basis der Linse/des Halters herankommt.
• Wichtiger Hinweis:IR-Reflow-Löten istnichtfür dieses Durchsteck-LED-Produkt geeignet. Übermäßige Temperatur oder Zeit kann zu Linsendeformation oder katastrophalem Ausfall führen.

6.4 Reinigung

Falls Reinigung erforderlich ist, alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol verwenden. Aggressive oder scheuernde Reiniger vermeiden.

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Ansteuerungsmethode

LEDs sind stromgesteuerte Bauelemente. Um eine gleichmäßige Helligkeit bei Verwendung mehrerer LEDs zu gewährleisten, wirddringend empfohlenjede LED mit ihrem eigenen in Reihe geschalteten strombegrenzenden Widerstand anzusteuern (Schaltungsmodell A). Das direkte Parallelschalten von LEDs (Schaltungsmodell B) wird aufgrund von Schwankungen in den Durchlassspannungs- (VF) Eigenschaften nicht empfohlen, was zu ungleichmäßiger Stromaufteilung und damit ungleichmäßiger Helligkeit führt.

7.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz

Diese LED ist anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung. Implementieren Sie die folgenden ESD-Kontrollmaßnahmen im Handhabungs- und Montagebereich:

• Personal muss geerdete Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe tragen.
• Alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerregale müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
• Ionisatoren verwenden, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich während der Handhabung auf der Kunststofflinse ansammeln können.
• Sicherstellen, dass das Personal in ESD-Präventionsverfahren geschult ist.

7.3 Thermomanagement

Obwohl die Verlustleistung relativ gering ist (max. 78mW), wird der Betrieb an der oberen Grenze des Temperaturbereichs (+85°C) die Lichtleistung erheblich reduzieren, wie in der Temperaturkennlinie gezeigt. Für eine konsistente Langzeitleistung ist auf ausreichende Belüftung zu achten und die LED nicht in der Nähe anderer wärmeerzeugender Komponenten zu platzieren.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Diese Durchsteck-LED-Lampe unterscheidet sich durch ihren integrierten Winkel-Schwarzhalter, der die Montage vereinfacht und den optischen Kontrast im Vergleich zu Standard-Radial-LEDs, die in separaten Clips oder Abstandshaltern montiert werden, verbessert. Das spezifizierte Binning für sowohl Intensität als auch Wellenlänge bietet Designern vorhersehbare Leistung für Anwendungen, die Farb- oder Helligkeitsabgleich über mehrere Anzeigen hinweg erfordern. Die Kompatibilität mit Standard-Wellen- und Handlötprozessen macht sie für eine breite Palette von Mainstream-Elektronikfertigungsprozessen geeignet.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

9.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Die Spitzenwellenlänge (λP) ist die physikalische Wellenlänge, bei der die emittierte optische Leistung am größten ist. Die dominante Wellenlänge (λd) ist eine kolorimetrische Größe, die aus dem CIE-Farbdiagramm abgeleitet wird; es ist die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge als farblich mit der Lichtquelle übereinstimmend wahrnimmt. Für monochromatische Quellen wie diese blaue LED liegen sie typischerweise sehr nahe beieinander (468nm vs. 470nm).

9.2 Kann ich diese LED mit 30mA für höhere Helligkeit betreiben?

Nein. Der absolute Maximalwert für den DC-Vorwärtsstrom beträgt 20mA. Das Überschreiten dieses Wertes riskiert eine Verkürzung der Lebensdauer des Bauteils oder einen sofortigen Ausfall aufgrund von Überhitzung oder Stromüberlastung.

9.3 Wie berechne ich den Wert des Vorwiderstands?

Ohmsches Gesetz verwenden: R = (Vversorgung - VF) / IF. Beispiel: Bei einer 5V-Versorgung (Vversorgung), einer typischen VF von 3,2V und dem gewünschten IF von 20mA (0,02A): R = (5 - 3,2) / 0,02 = 90 Ohm. Für ein konservatives Design, um sicherzustellen, dass der Strom die Grenzwerte nicht überschreitet, immer den maximalen VF aus dem Datenblatt (3,8V) verwenden: R_min = (5 - 3,8) / 0,02 = 60 Ohm. Einen Standardwiderstandswert zwischen 60 und 90 Ohm auswählen, unter Berücksichtigung der Leistungsaufnahme (P = IF² * R).

9.4 Ist diese LED für den Außeneinsatz geeignet?

Das Datenblatt gibt an, dass die LED für Innen- und Außenschilder geeignet ist. Der Betriebstemperaturbereich beträgt jedoch -30°C bis +85°C. Für raue Außenumgebungen mit direkter Sonneneinstrahlung, UV-Belastung oder größeren Temperaturschwankungen muss die spezifische Installation (Gehäuse, Abdichtung) bewertet werden, um sicherzustellen, dass die lokale Umgebungstemperatur um die LED herum innerhalb der Spezifikation bleibt und die Materialien witterungsbeständig sind.

10. Praktisches Design- und Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf eines Statusanzeigepanels für Industrieanlagen.Mehrere blaue Anzeigen werden benötigt, um \"System aktiv\", \"Kommunikationsverbindung hergestellt\" und \"Fehlerzustand\" anzuzeigen. Verwendung der LTL42FTBR3DH183Y LED:

1. Binning-Auswahl:Bin R für Lichtstärke (1500-1900mcd) und Bin B08 für dominante Wellenlänge (465-470nm) spezifizieren, um sicherzustellen, dass alle Anzeigen auf dem Panel eine konsistente Helligkeit und Farbe haben.
2. Schaltungsentwurf:Eine Ansteuerschaltung für eine 24V DC-Versorgung entwerfen. Unter Verwendung der maximalen VF von 3,8V und IF=20mA beträgt der Vorwiderstand R = (24V - 3,8V) / 0,02A = 1010 Ohm. Ein 1kΩ, 1/4W Widerstand ist geeignet. Jede LED hat ihren eigenen Widerstand.
3. PCB-Layout:Die LED-Montagelöcher gemäß der mechanischen Zeichnung platzieren. Einen Sperrbereich von mindestens 2mm um die LED-Basis für den Lötfreiraum sicherstellen.
4. Montageprozess:Während der Montage befolgen die Bediener ESD-Protokolle. LEDs werden eingesetzt, die Anschlüsse werden mit dem spezifizierten Profil wellengelötet, wobei sichergestellt wird, dass das Lot nicht zu hoch steigt. Keine Nachlötreinigung erforderlich.

11. Funktionsprinzip Einführung

Dieses Bauteil ist eine Leuchtdiode (LED). Es arbeitet nach dem Prinzip der Elektrolumineszenz in einem Halbleitermaterial (InGaN - Indiumgalliumnitrid für blaues Licht). Wenn eine Durchlassspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Bandlückenenergie des InGaN-Materials bestimmt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts, die in diesem Fall im blauen Bereich (~470nm) liegt. Die Streulinse und das schwarze Gehäuse formen und lenken das emittierte Licht.

12. Technologietrends (Objektive Perspektive)

Die durch dieses Produkt repräsentierte Durchsteck-LED-Technologie ist eine ausgereifte und weit verbreitete Lösung für Anzeigeanwendungen. Aktuelle Branchentrends zeigen eine allmähliche Verlagerung hin zu oberflächenmontierbaren (SMD) LEDs für die meisten neuen Designs aufgrund ihres kleineren Platzbedarfs, ihrer Eignung für automatisierte Bestückung und oft geringeren Bauhöhe. Durchsteck-LEDs bleiben jedoch in Anwendungen relevant, die eine höhere mechanische Robustheit, einfachere manuelle Montage/Nacharbeit erfordern oder bei denen die spezifischen optischen Eigenschaften einer linsenbehafteten Bauform in einem Halter vorteilhaft sind. Fortschritte gibt es weiterhin bei der Effizienz (Lumen pro Watt) und der Farbkonstanz der in allen LED-Bauformen verwendeten Halbleiterchips.