LTL-R42FEWADHBPT Durchsteck-LED-Lampe Datenblatt - Rot 625nm - 2,5V - 52mW - Technisches Dokument auf Deutsch

1. Produktübersicht

Die LTL-R42FEWADHBPT ist eine Leiterplatten-Anzeigekomponente (CBI), bestehend aus einem schwarzen Kunststoff-Winkelgehäuse, das mit einer spezifischen LED-Lampe kombiniert ist. Dieses Design ist für die einfache Montage auf Leiterplatten (PCBs) vorgesehen. Das Produkt gehört zu einer Familie, die in verschiedenen Konfigurationen erhältlich ist, einschließlich Draufsicht- und Winkelausführungen sowie horizontalen oder vertikalen, stapelbaren Arrays für Designflexibilität.

1.1 Kernvorteile

• Einfache Montage:Das Durchsteck-Design und das Gehäuse ermöglichen eine einfache und zuverlässige Leiterplattenmontage.
• Energieeffizienz:Geringer Stromverbrauch und hohe Lichtausbeute.
• Umweltkonformität:Dies ist ein bleifreies Produkt, das den RoHS-Richtlinien entspricht.
• Standardisierte Verpackung:Geliefert im Tape-and-Reel-Format, kompatibel mit automatisierten Bestückungsprozessen.

1.2 Zielanwendungen

Diese Anzeigelampe eignet sich für ein breites Spektrum an elektronischen Geräten, darunter:

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

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (Pd):Maximal 52 mW.
• Spitzen-Strom in Durchlassrichtung (I_FP):60 mA, nur unter gepulsten Bedingungen zulässig (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10μs).
• Dauerstrom in Durchlassrichtung (I_F):Maximal 20 mA DC.
• Stromreduzierung:Erforderlich bei Umgebungstemperaturen über 30°C mit einer Rate von 0,27 mA/°C.
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-30°C bis +85°C.
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-40°C bis +100°C.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Gemessen bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C und einem Durchlassstrom (I_F) von 10mA, sofern nicht anders angegeben.

• Leuchtstärke (I_V):Reicht von mindestens 3,8 mcd bis maximal 50 mcd, mit einem typischen Wert von 18 mcd. Auf die Bin-Grenzen wird eine Prüftoleranz von ±15% angewendet.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):Etwa 100 Grad, definiert als der Winkel außerhalb der Achse, bei dem die Intensität auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt.
• Spitzenwellenlänge (λ_P):630 nm.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):Reicht von 613,5 nm bis 633 nm und definiert die wahrgenommene Farbe (rot).
• Spektrale Bandbreite (Δλ):20 nm, typisch.
• Durchlassspannung (V_F):Typisch 2,5V, maximal 2,5V bei 10mA.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 μA bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V. Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt.

3. Binning-System-Spezifikation

Das Produkt wird basierend auf wichtigen optischen Parametern in Bins eingeteilt, um Farb- und Helligkeitskonsistenz innerhalb einer Anwendung sicherzustellen.

3.1 Leuchtstärke-Binning

Gebinnt bei I_F= 10mA. Jeder Bin-Code hat eine Toleranz von ±15% auf seine Grenzen.

• 3ST:3,8 – 6,5 mcd
• 3UV:6,5 – 11 mcd
• 3WX:11 – 18 mcd
• 3YZ:18 – 30 mcd
• AB:30 – 50 mcd

3.2 Dominante Wellenlänge (Farbton) Binning

Gebinnt bei I_F= 10mA. Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±1 nm.

• H27:613,5 – 617,0 nm
• H28:617,0 – 621,0 nm
• H29:621,0 – 625,0 nm
• H30:625,0 – 629,0 nm
• H31:629,0 – 633,0 nm

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt enthält typische Kennlinien, die für den Schaltungsentwurf und das Verständnis des Bauteilverhaltens unter verschiedenen Bedingungen wesentlich sind.

• Relative Leuchtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt die nichtlineare Beziehung zwischen Treiberstrom und Lichtausgang.
• Relative Leuchtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Abnahme der Lichtleistung bei steigender Sperrschichttemperatur, entscheidend für das Wärmemanagement.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Veranschaulicht die Dioden-I-V-Kennlinie, wichtig für die Auswahl von Strombegrenzungswiderständen.
• Spektrale Verteilung:Stellt die relative Strahlungsleistung über die Wellenlängen dar, zentriert um 630 nm für diese rote LED.
• Abstrahlcharakteristik:Ein Polardiagramm, das die räumliche Verteilung der Leuchtstärke zeigt.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen

Die Komponente verfügt über ein Winkel-Durchsteck-Design. Wichtige dimensionale Hinweise sind:

• Alle Maße sind in Millimetern (mit Zoll-Äquivalenten).
• Die Standardtoleranz beträgt ±0,25mm (±0,010"), sofern nicht anders angegeben.
• Das Gehäuse besteht aus schwarzem oder dunkelgrauem Kunststoff.
• Die integrierte LED-Lampe ist rot mit einer rot getönten, diffusen Linse.

5.2 Verpackungsspezifikation

• Trägerband:Schwarze leitfähige Polystyrol-Legierung. Kumulative Toleranz des 10-Zahn-Lochabstands ist ±0,20.
• Rolle:Standard 13-Zoll-Rolle enthält 400 Stück.
• Karton:
  • 1 Rolle wird mit einem Trockenmittel und einer Feuchteindikatorkarte in einer Feuchtigkeitssperrbeutel (MBB) verpackt.
  • 2 MBBs werden in 1 Innenkarton verpackt (insgesamt 800 Stück).
  • 10 Innenkartons werden in 1 Außenkarton verpackt (insgesamt 8.000 Stück).

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Lagerbedingungen

• Versiegelte Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤70% r.F. Innerhalb eines Jahres verwenden.
• Geöffnete Verpackung:Lagern bei ≤30°C und ≤60% r.F. Bauteile sollten innerhalb von 168 Stunden (1 Woche) nach dem Öffnen IR-reflowgelötet werden. Für eine Lagerung über 168 Stunden hinaus wird ein 48-stündiges Trocknen bei 60°C vor der SMT-Montage empfohlen.

6.2 Anschlussbeinformung

Das Biegen muss an einem Punkt mindestens 2,0 mm von der Basis der LED-Linse/des Gehäuses entfernt, bei Raumtemperatur undvordem Löten durchgeführt werden. Die Basis des Anschlussrahmens sollte nicht als Drehpunkt verwendet werden.

6.3 Lötparameter

Ein Mindestabstand von 2,0 mm muss zwischen dem Lötpunkt und der Basis der Linse/des Gehäuses eingehalten werden.

• Handlöten (Lötkolben):Maximale Temperatur 350°C für maximal 3 Sekunden (nur einmal).
• Wellenlöten:Vorwärmen auf maximal 120°C für bis zu 100 Sekunden. Lötwellentemperatur maximal 260°C für maximal 5 Sekunden.

6.4 Reinigung

Falls nötig, nur mit alkoholbasierten Lösungsmitteln wie Isopropylalkohol reinigen.

7. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese LED eignet sich für allgemeine Statusanzeigen in Innen- und Außenschildern sowie in Standard-Elektronikgeräten aus den Bereichen Computer, Kommunikation, Konsumelektronik und Industrie.

7.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Immer einen Vorwiderstand verwenden, um den Durchlassstrom auf 20 mA DC oder weniger zu begrenzen. Der Widerstandswert kann mit der typischen Durchlassspannung (V_F= 2,5V) berechnet werden.
• Wärmemanagement:Die Stromreduzierkurve bei Umgebungstemperaturen über 30°C beachten. In Hochtemperaturumgebungen oder geschlossenen Räumen den Treiberstrom reduzieren, um die maximale Sperrschichttemperatur nicht zu überschreiten.
• Mechanische Belastung:Während der Leiterplattenmontage minimalen Crimpdruck anwenden, um Belastungen des LED-Gehäuses zu vermeiden. Vermeiden Sie jegliche externe Belastung der Anschlüsse während des Lötens, solange das Bauteil heiß ist.
• Sperrspannungsschutz:Da das Bauteil eine niedrige Sperrspannungsdurchbruchspannung hat, muss die Schaltung so ausgelegt sein, dass eine Sperrspannung von mehr als 5V verhindert wird.

8. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

8.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (λ_P):Die Wellenlänge, bei der die abgegebene optische Leistung maximal ist (630 nm für dieses Bauteil).Dominante Wellenlänge (λ_d):Eine einzelne Wellenlänge, die aus dem CIE-Farbdiagramm abgeleitet wird und die wahrgenommene Farbe des Lichts am besten repräsentiert (zwischen 613,5 und 633 nm). Die dominante Wellenlänge ist für die Farbangabe relevanter.

8.2 Kann ich diese LED mit einer 5V-Versorgung betreiben?

Ja, aber ein Strombegrenzungswiderstand ist zwingend erforderlich. Um beispielsweise einen typischen I_Fvon 10mA aus einer 5V-Versorgung zu erreichen: R = (V_Versorgung- V_F) / I_F= (5V - 2,5V) / 0,01A = 250 Ω. Ein Standardwiderstand von 240 Ω oder 270 Ω wäre geeignet.

8.3 Warum sind die Lagerung und Handhabung nach dem Öffnen der Verpackung so kritisch?

LED-Gehäuse können Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnehmen. Während des Hochtemperatur-Reflow-Lötprozesses kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit sich schnell ausdehnen und innere Delamination oder Risse ("Popcorning") verursachen, was zu Ausfällen führt. Der spezifizierte Trocknungsprozess entfernt diese aufgenommene Feuchtigkeit.

8.4 Wie interpretiere ich die Bin-Codes auf der Verpackung?

Der Bin-Code (z.B. 3WX-H29) spezifiziert den Leuchtstärkebereich (3WX = 11-18 mcd) und den Bereich der dominanten Wellenlänge (H29 = 621,0-625,0 nm). Für Anwendungen, die ein einheitliches Erscheinungsbild erfordern, ist die Spezifikation und Verwendung von Bauteilen aus demselben Bin wesentlich.

9. Praktisches Designbeispiel

Szenario:Entwurf einer Einschaltanzeige für ein Gerät, das mit einer 3,3V-Schiene versorgt wird und ein mittelhelles rotes Signal benötigt.

1. Bauteilauswahl:Wählen Sie einen Bin-Code wie 3WX-H30 für konsistente Helligkeit (11-18 mcd) und Farbe (625-629 nm rot).
2. Schaltungsentwurf:Ziel I_F= 10mA für lange Lebensdauer und ausreichende Helligkeit.
   • Widerstand berechnen: R = (3,3V - 2,5V) / 0,01A = 80 Ω.
   • Verwenden Sie den nächstgelegenen Standardwert, z.B. 82 Ω.
   • Leistung im Widerstand prüfen: P = I²R = (0,01)²* 82 = 0,0082W. Ein Standard-1/8W- oder 1/10W-Widerstand ist ausreichend.
3. Leiterplattenlayout:Platzieren Sie den LED-Footprint gemäß der Winkel-Abmessungszeichnung. Stellen Sie sicher, dass die 2,0mm-Schutzzone von der Linsenbasis in der Lötstoppmaske und der Kupferfläche eingehalten wird.
4. Montage:Befolgen Sie das angegebene Wellenlötprofil und stellen Sie sicher, dass die Leiterplatte vorerwärmt ist und die LED nicht über die zulässige Tiefe eingetaucht wird.

10. Funktionsprinzip

Dieses Bauteil ist eine Leuchtdiode (LED). Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die ihre charakteristische Durchlassspannung (V_F) überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher innerhalb des Halbleitermaterials (AlInGaP für diese rote LED) und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der Halbleiterschichten bestimmt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts. Die in das Gehäuse integrierte diffuse Linse streut das Licht und erzeugt den charakteristischen weiten Abstrahlwinkel von 100 Grad dieser Anzeigelampe.

11. Technologietrends

Während Durchsteck-LEDs für die Zuverlässigkeit in bestimmten Anwendungen nach wie vor wichtig sind, tendiert die Branche insgesamt zu oberflächenmontierbaren (SMD) Gehäusen für höhere Dichte, automatisierte Montage und bessere Wärmeleistung. Dennoch werden Durchsteckbauteile wie dieses weiterhin in Anwendungen bevorzugt, die hohe mechanische Festigkeit, einfache manuelle Montage/Prototypenfertigung oder Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung erfordern. Fortschritte in den Materialien verbessern weiterhin die Effizienz und Lebensdauer aller LED-Typen, einschließlich Durchsteck-Anzeigen.