Grüne Durchsteck-LED LTL1CHJGTNN Datenblatt - T-1 Gehäuse - 572nm - 20mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument erläutert die Spezifikationen einer hocheffizienten grünen Durchsteck-LED. Für Statusanzeigen und allgemeine Beleuchtungszwecke konzipiert, eignet sich dieses Bauteil für eine Vielzahl elektronischer Anwendungen. Das Bauteil verfügt über ein gängiges T-1 (3mm) Rundgehäuse mit grüner transparenter Linse, die ein deutliches visuelles Signal bietet.

1.1 Hauptmerkmale

• Geringer Stromverbrauch und hohe Lichtausbeute.
• Gefertigt aus bleifreien Materialien und vollständig konform mit den RoHS-Umweltstandards.
• Standard-T-1 (3mm) Rundgehäuse für einfache Integration in bestehende Designs.
• Nutzt AlInGaP-Technologie zur Erzeugung eines grünen Lichts mit einer dominanten Wellenlänge von 572nm.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED ist vielseitig einsetzbar und findet Verwendung in mehreren Bereichen, einschließlich Kommunikationsgeräten, Computerperipherie, Unterhaltungselektronik, Haushaltsgeräten und industriellen Steuerungssystemen. Ihre Hauptfunktion ist die Bereitstellung einer klaren und zuverlässigen Statusanzeige.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der wichtigsten Leistungsparameter der LED unter Standardtestbedingungen (TA=25°C).

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte stellen die Grenzen dar, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (Pd):Maximal 75 mW.
• DC-Durchlassstrom (IF):30 mA kontinuierlich.
• Spitzen-Durchlassstrom:60 mA (Pulsbreite ≤10ms, Tastverhältnis ≤1/10).
• Betriebstemperaturbereich:-30°C bis +85°C.
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C.
• Lötemperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0mm vom LED-Gehäuse entfernt.

2.2 Elektrische & Optische Kennwerte

Die folgenden Parameter definieren die typische Leistung der LED. Alle Messungen erfolgen bei IF = 20mA, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (Iv):110 mcd (Min), 310 mcd (Typ). Dies ist das Maß für die wahrgenommene Lichtleistung. Die tatsächliche Intensität einer spezifischen Einheit wird durch ihren Bin-Code bestimmt (siehe Abschnitt 4). Auf garantierte Werte wird eine Prüftoleranz von ±15% angewendet.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):45 Grad (Typ). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen (zentralen) Wertes abfällt und definiert die Strahlausbreitung.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):575 nm (Typ). Die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung maximal ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):572 nm (Typ). Dies ist die einzelne Wellenlänge, die die wahrgenommene Farbe der LED am besten repräsentiert, abgeleitet vom CIE-Farbdiagramm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):11 nm (Typ). Die Breite des Emissionsspektrums bei halber Maximalleistung, ein Indikator für die Farbreinheit.
• Durchlassspannung (VF):2,1V (Min), 2,4V (Typ) bei 20mA.
• Sperrstrom (IR):100 μA (Max) bei VR = 5V.Wichtig:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; diese Testbedingung dient nur der Charakterisierung.

3. Spezifikation des Binning-Systems

Um Konsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs basierend auf wichtigen Leistungskennzahlen in Bins sortiert. Die Artikelnummer LTL1CHJGTNN enthält Bin-Codes für Intensität und Wellenlänge.

3.1 Binning der Lichtstärke

Einheiten werden in Millicandela (mcd) bei IF=20mA gemessen. Das Suffix \"HJ\" der Artikelnummer entspricht dem folgenden Bin:

• Bin-Code HJ0:Minimum 180 mcd, Maximum 310 mcd. Toleranz auf die Bin-Grenzen beträgt ±15%.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Einheiten sind in Nanometern (nm) bei IF=20mA. Das Suffix \"GT\" der Artikelnummer (impliziert durch 572nm typisch) würde in einen Bereich wie folgt fallen:

• Beispiel-Bin H09:Minimum 572,0 nm, Maximum 574,0 nm. Toleranz auf die Bin-Grenzen beträgt ±1nm.

4. Analyse der Leistungskurven

Während spezifische grafische Daten im Datenblatt referenziert werden, würden typische Kurven für diesen LED-Typ die folgenden für das Design entscheidenden Zusammenhänge veranschaulichen:

• Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom ansteigt, typischerweise in einem nahezu linearen Verhältnis vor der Sättigung.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Demonstriert die Dioden-Kennlinie, essentiell für die Berechnung des korrekten Vorwiderstands.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Veranschaulicht den Rückgang der Lichtleistung bei steigender Sperrschichttemperatur und unterstreicht die Bedeutung des Wärmemanagements.
• Spektrale Verteilung:Eine Darstellung, die die Intensität des emittierten Lichts über verschiedene Wellenlängen zeigt, zentriert um 575nm mit einer Halbwertsbreite von 11nm.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Abmessungen

Die LED verwendet ein Standard-Durchsteckgehäuse mit radialen Anschlüssen.

• Gehäusetyp:T-1 (rund, 3mm Durchmesser).
• Anschlussdurchmesser:0,6mm (typisch).
• Anschlussabstand:Gemessen an der Stelle, an der die Anschlüsse aus dem Gehäuse austreten. Standardabstand ist 2,54mm (0,1\").
• Gehäuselänge:Ca. 5,0mm bis 8,0mm (variiert).
• Toleranzen:±0,25mm, sofern nicht anders angegeben. Vorspringendes Harz unter dem Flansch maximal 1,0mm.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode (negativer Anschluss) ist typischerweise durch eine abgeflachte Stelle am Rand der LED-Linse, einen kürzeren Anschluss oder eine Kerbe am Kunststoffflansch gekennzeichnet. Die Anode (positiver Anschluss) ist in den meisten Standardgehäusen länger. Überprüfen Sie die Polarität vor dem Einbau immer, um Schäden zu vermeiden.

6. Löt- & Montagerichtlinien

Sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen und Schäden an der Epoxidlinse oder dem internen Chip zu verhindern.

6.1 Lagerbedingungen

Für die Langzeitlagerung sollte eine Umgebung von maximal 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit eingehalten werden. LEDs, die aus ihrer ursprünglichen Feuchtigkeitsschutzverpackung entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für eine längere Lagerung verwenden Sie versiegelte Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre.

6.2 Anschlussformung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist.
• Verwenden Sie das Gehäuse nicht als Drehpunkt zum Biegen.
• Führen Sie alle Anschlussformungen bei Raumtemperatur undvordem Lötprozess durch.
• Wenden Sie beim Einfügen in die Leiterplatte minimalen Klemmdruck an, um mechanische Belastung der Anschlüsse zu vermeiden.

6.3 Lötprozess

Kritische Regel:Halten Sie einen Mindestabstand von 2mm von der Basis der Epoxidlinse zum Lötpunkt ein. Tauchen Sie die Linse nicht in das Lot.

• Handlöten (Lötkolben):Maximale Temperatur 350°C. Maximale Lötzeit 3 Sekunden pro Anschluss. Keine Nacharbeit.
• Wellenlöten:Vorwärmen auf maximal 100°C für bis zu 60 Sekunden. Lötwellentemperatur maximal 260°C. Kontaktzeit maximal 5 Sekunden. Stellen Sie sicher, dass die LED so positioniert ist, dass die Lötwelle nicht innerhalb von 2mm an die Linsenbasis herankommt.
• Nicht empfohlen:Infrarot (IR)-Reflow-Löten ist für diesen Durchsteckgehäusetyp nicht geeignet.

6.4 Reinigung

Reinigen Sie bei Bedarf nur mit alkoholbasierten Lösungsmitteln wie Isopropanol. Vermeiden Sie aggressive oder unbekannte chemische Reiniger.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind in antistatischen Beuteln verpackt.

• Beutelmenge:1000, 500, 200 oder 100 Stück pro Beutel.
• Innenschachtel:Enthält 10 Packbeutel, insgesamt 10.000 Stück.
• Außenschachtel (Versandlos):Enthält 8 Innenschachteln, insgesamt 80.000 Stück. Die letzte Packung in einem Versandlos kann weniger als eine volle Schachtel enthalten.

8. Anwendungs- & Designempfehlungen

8.1 Treiberschaltungsdesign

LEDs sind strombetriebene Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit sicherzustellen, insbesondere beim Parallelschalten mehrerer LEDs, ist ein Vorwiderstand in Reihezwingend erforderlichfür jede LED.

• Empfohlene Schaltung (A):Jede LED hat ihren eigenen Vorwiderstand (R = (Versorgungsspannung - VF) / IF). Dies kompensiert geringfügige Schwankungen in der Durchlassspannung (VF) einzelner LEDs und gewährleistet gleichen Strom und somit gleiche Helligkeit.
• Nicht empfohlene Schaltung (B):Mehrere LEDs parallel mit einem einzigen gemeinsamen Widerstand zu verbinden. Kleine Unterschiede in VF führen zu einer ungleichen Stromaufteilung, was zu erheblichen Helligkeitsunterschieden und potenziellem Überstrom in einer LED führt.

8.2 Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)

Diese LED ist anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung. Implementieren Sie Folgendes im Handhabungsbereich:

• Verwenden Sie geerdete Handgelenkbänder und antistatische Handschuhe.
• Stellen Sie sicher, dass alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerregale ordnungsgemäß geerdet sind.
• Verwenden Sie Ionisatoren, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich auf der Kunststofflinse aufbauen können.
• Führen Sie Schulungs- und Zertifizierungsprogramme für Personal in ESD-geschützten Bereichen durch.

8.3 Thermische Aspekte

Die maximale Verlustleistung beträgt 75mW. Der DC-Durchlassstrom reduziert sich linear von 30mA bei 30°C Umgebungstemperatur. In Hochtemperaturumgebungen oder bei hohen Strömen sorgen Sie für ausreichende Luftzirkulation oder erwägen Sie eine Reduzierung des Treiberstroms, um einen zuverlässigen Betrieb und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

9. Technischer Vergleich & Differenzierung

Im Vergleich zu älteren grünen LED-Technologien (z.B. basierend auf Galliumphosphid) bietet dieser AlInGaP-Typ (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) eine deutlich höhere Lichtausbeute, was zu einer helleren Ausgangsleistung bei gleichem Strom führt. Die dominante Wellenlänge von 572nm bietet eine reine, gesättigte grüne Farbe. Das T-1-Gehäuse gewährleistet eine breite Kompatibilität mit bestehenden Leiterplattenlayouts und Sockeln, die für Standard-Anzeigelampen ausgelegt sind.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

10.1 Welchen Widerstandswert sollte ich bei einer 5V-Versorgung verwenden?

Unter Verwendung der typischen VF von 2,4V und dem Ziel-IF von 20mA: R = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohm. Der nächstgelegene Standardwert ist 130Ω oder 150Ω. Berechnen Sie stets die Belastbarkeit: P = I²R = (0,02)² * 130 = 0,052W. Ein Standard-1/8W (0,125W) Widerstand ist ausreichend.

10.2 Kann ich diese LED dauerhaft mit 30mA betreiben?

Ja, 30mA ist der maximale kontinuierliche DC-Strom bei 25°C Umgebungstemperatur. Bei diesem Strom ist die Verlustleistung jedoch höher (ca. VF * IF = 2,4V * 0,03A = 72mW), was sehr nahe am absoluten Maximum von 75mW liegt. Für ein robustes Design und eine längere Lebensdauer wird der Betrieb bei 20mA empfohlen, insbesondere in wärmeren Umgebungen.

10.3 Wie identifiziere ich Anode und Kathode?

Suchen Sie nach den physischen Kennzeichen: Der längere Anschluss ist typischerweise die Anode (+). Zusätzlich befindet sich oft eine abgeflachte Kante am Rand der runden Linse oder eine Kerbe am Kunststoffflansch neben dem Kathoden (-) Anschluss.

11. Praktische Design-Fallstudie

Szenario:Entwurf eines Bedienfelds mit vier Statusanzeigen für ein Netzteil, die AC OK, DC OK, Fehler und Standby anzeigen. Die Systemlogik arbeitet mit 3,3V.

Designschritte:

1. Stromauswahl:Wählen Sie 15mA pro LED für gute Sichtbarkeit und geringeren Stromverbrauch.
2. Widerstandsberechnung:R = (3,3V - 2,4V) / 0,015A = 60 Ohm. Verwenden Sie 62Ω Standardwiderstände.
3. Schaltungsaufbau:Implementieren Sie Schaltung A aus dem Datenblatt: vier unabhängige Schaltungen, jeweils mit einer LED und einem 62Ω Widerstand, die über einen Treibertransistor oder GPIO-Pin an die 3,3V-Schiene angeschlossen sind.
4. Leiterplattenlayout:Platzieren Sie Löcher mit 2,54mm Abstand. Stellen Sie sicher, dass die Lötpads mindestens 2mm von der LED-Gehäusekontur auf der Bestückungsdruck entfernt sind. Gruppieren Sie die LEDs für ein einheitliches Erscheinungsbild.
5. Bestückung:Setzen Sie die LEDs ein, biegen Sie die Anschlüsse auf der Lötseite leicht an, um sie zu fixieren, und löten Sie dann mit dem spezifizierten Profil im Wellenlötverfahren, wobei Sie sicherstellen, dass die Platinenausrichtung ein Hochlaufen des Lots an den Anschlüssen verhindert.

Dieser Ansatz garantiert gleichmäßige Helligkeit und zuverlässigen Langzeitbetrieb.

12. Einführung in das Technologieprinzip

Diese LED basiert auf AlInGaP-Halbleitermaterial, das auf einem Substrat gewachsen wird. Wenn eine Durchlassspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich injiziert, wo sie rekombinieren. Dieser Rekombinationsprozess setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlInGaP-Schichten bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall grün bei 572nm. Die transparente Epoxidlinse dient zum Schutz des Halbleiterchips, zur Formung des Strahlprofils (45-Grad-Abstrahlwinkel) und zur Verbesserung der Lichtauskopplung.

13. Branchentrends & Entwicklungen

Der Markt für Durchsteck-LEDs bedient weiterhin Bestandsdesigns und Anwendungen, bei denen Robustheit und einfache manuelle Bestückung geschätzt werden. Der allgemeine Branchentrend geht jedoch stark in Richtung oberflächenmontierter Bauteile (SMD) (z.B. 0603, 0805, 3528) für automatisierte Bestückung, höhere Dichte und bessere thermische Leistung. Fortschritte in der LED-Technologie konzentrieren sich auf die Steigerung der Lichtausbeute (Lumen pro Watt), die Verbesserung der Farbkonstanz durch engere Binning-Toleranzen und die Erweiterung des verfügbaren Farb- und Farbtemperaturspektrums. Bei Durchstecktypen erfolgen Verbesserungen oft in Form höherer Helligkeit bei gleicher Gehäusegröße und verbesserter Zuverlässigkeit unter verschiedenen Umgebungsbedingungen.