Inhaltsverzeichnis
- 1. Produktübersicht
- 1.1 Kernmerkmale und Vorteile
- 1.2 Zielanwendungen
- 2. Technische Parameter: Eine objektive Vertiefung
- 2.1 Absolute Maximalwerte
- 2.2 Elektrische und optische Eigenschaften
- 3. Erläuterung des Binning-Systems
- 3.1 Binning der Lichtstärke
- 3.2 Binning der dominanten Wellenlänge
- 4. Analyse der Leistungskurve
- 4.1 Vorwärtsstrom vs. Vorwärtsspannung (I-V-Kennlinie)
- 4.2 Lichtstärke vs. Vorwärtsstrom
- 4.3 Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur
- 4.4 Spektralverteilung
- 5. Mechanische und Verpackungsinformationen
- 5.1 Abmessungen
- 5.2 Polaritätserkennung
- 5.3 Verpackungsspezifikation
- 6. Löt- und Montageanleitung
- 6.1 Lagerungsbedingungen
- 6.2 Pin-Formung und -Verarbeitung
- 6.3 Lötverfahren
- 6.4 Reinigung
- 7. Anwendungsempfehlungen
- 7.1 Typische Anwendungsschaltung
- 7.2 Design Considerations
- 8. Technical Comparison and Differentiation
- 9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)
- 9.1 Welcher Widerstand sollte bei Verwendung einer 5V-Stromversorgung gewählt werden?
- 9.2 Kann ich diese LED dauerhaft mit 20mA betreiben?
- 9.3 Warum gibt es eine Toleranz von ±15 % bei der Lichtstärke?
- 9.4 Wie kritisch ist die 168-Stunden-Werkstattlebensdauer nach dem Öffnen der Verpackung?
- 10. Praktische Anwendungsbeispiele
- 11. Kurze Einführung in das Funktionsprinzip
- 12. Technologietrends
1. Produktübersicht
Das LTL-R14FTGFH132T ist eine LED für Durchsteckmontage, die als Leiterplatten-Anzeigeleuchte (CBI) konzipiert ist. Es verwendet einen schwarzen Kunststoff-Winkelträger (Gehäuse) in Kombination mit dem LED-Element und bietet eine Festkörperlichtquelle für verschiedene elektronische Geräte. Das Produkt ist für die einfache Montage auf einer Leiterplatte (PCB) ausgelegt.
1.1 Kernmerkmale und Vorteile
- Einfache Montage:Optimiertes Design für den direkten Zusammenbau auf der Leiterplatte.
- Erhöhter Kontrast:Das schwarze Gehäuse verbessert den visuellen Kontrast der leuchtenden Anzeigelampe.
- Zuverlässigkeit fester Zustände:Verwendet LED-Technologie, um eine langlebige, stoßfeste Lichtquelle zu bieten.
- Hohe Energieeffizienz:Charakterisiert sich durch geringen Stromverbrauch und hohe Lichtausbeute.
- Umweltkonformität:Dies ist ein bleifreies Produkt, das der RoHS-Richtlinie entspricht.
- Optisches Design:Die T-1 (5mm)-Lampen sind in zwei Farben erhältlich: 530nm Grün basierend auf InGaN und 600nm Rot-Orange basierend auf AlInGaP, beide mit weißer Streulinse für einen breiten Betrachtungswinkel.
1.2 Zielanwendungen
Diese LED eignet sich für eine breite Palette elektronischer Anwendungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:
- Statusanzeige für Kommunikationsgeräte.
- Statusleuchten für Computer und Peripheriegeräte.
- Unterhaltungselektronik, wie Audio- und Videogeräte, Haushaltsgeräte und Spielzeug.
2. Technische Parameter: Eine objektive Vertiefung
2.1 Absolute Maximalwerte
Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb bei oder nahe diesen Grenzen wird nicht empfohlen, da dies die Zuverlässigkeit beeinträchtigen kann.
- Leistungsaufnahme (Pd):Grün: max. 75 mW; Rot-Orange: max. 50 mW. Dieser Parameter ist entscheidend für das Wärmemanagement-Design.
- Spitzen-Durchlassstrom (IFP):Beide Farben haben einen Wert von 60 mA. Dies ist der maximal zulässige Impulsstrom unter bestimmten Bedingungen (Tastverhältnis ≤ 1/10, Impulsbreite ≤ 10 µs).
- Gleichstrom in Durchlassrichtung (IF):Beide Farben haben einen Wert von 20 mA. Dies ist der empfohlene maximale Dauerbetriebsstrom.
- Betriebstemperaturbereich (Topr):-30°C bis +85°C. Gewährleistet den ordnungsgemäßen Betrieb des Geräts innerhalb dieses Umgebungstemperaturbereichs.
- Lagertemperaturbereich (TSTG):-40°C bis +100°C.
- Lötanschlusstemperatur:Maximal 260°C für 5 Sekunden, Messpunkt 2,0 mm (0,079 Zoll) vom LED-Gehäuse entfernt. Dies ist entscheidend für Handlöt- oder Wellenlötprozesse.
2.2 Elektrische und optische Eigenschaften
Diese Parameter werden bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C gemessen und definieren die typische Leistung des Bauteils.
- Lichtstärke (Iv):gemessen bei IF= 5mA. Grün: Typ. 310 mcd (Min. 85, Max. 400 mcd). Rotorange: Typ. 65 mcd (Min. 18, Max. 240 mcd). Die tatsächliche Intensität ist sortiert (siehe Abschnitt 4). Garantierte Iv.
- Abstrahlwinkel (2θ1/2):Beide Farben haben einen Winkel von etwa 100 Grad. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte des axialen (Mittelachsen-)Werts abfällt, was auf einen breiten, diffusen Lichttyp hinweist.
- Spitzenwellenlänge (λP):Grün: 530 nm; Rotorange: 611 nm. Dies ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Emission am stärksten ist.
- Dominante Wellenlänge (λd):Grün: 520-535 nm; Rotorange: 596-612 nm. Dies ist die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, abgeleitet vom CIE-Farbdiagramm. Sie wird ebenfalls in Bins unterteilt (siehe Abschnitt 4).
- Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Grün: 17 nm; Rotorange: 20 nm. Dies gibt die spektrale Reinheit oder Bandbreite des emittierten Lichts an.
- Durchlassspannung (VF):gemessen bei IFGemessen bei = 5mA. Grün: Typischer Wert 3,0V (Minimum 2,0V, Maximum 4,0V). Rotorange: Typischer Wert 2,0V (Minimum 1,5V, Maximum 3,0V). Dies ist entscheidend für die Berechnung des Vorwiderstands.
- Sperrstrom (IR):Bei VR= 5V beträgt der maximale Wert für beide Farben 10 µA.
3. Erläuterung des Binning-Systems
LEDs werden gemäß wichtiger optischer Parameter sortiert (gebinned), um die Konsistenz innerhalb derselben Produktionscharge sicherzustellen. Der Bincode ist auf der Verpackungstüte aufgedruckt.
3.1 Binning der Lichtstärke
LEDs werden entsprechend ihrer bei 5 mA gemessenen Lichtstärke gruppiert.
Binning für grüne LEDs:
EF: 85 - 140 mcd
GH: 140 - 240 mcd
JK: 240 - 400 mcd
Binning für rot-orange LEDs:
3Y3Z: 18 - 30 mcd
AB: 30 - 50 mcd
CD: 50 - 85 mcd
Hinweis: Die Toleranz für jeden Grenzwertbereich beträgt ±15%.
3.2 Binning der dominanten Wellenlänge
LEDs werden ebenfalls entsprechend ihrer dominanten Wellenlänge gruppiert, um die Farbkonstanz zu steuern.
Wellenlängen-Binning für grüne LEDs:
1: 520 - 525 nm
2: 525 - 530 nm
3: 530 - 535 nm
Wellenlängenklassifizierung für rot-orange LEDs:
1: 596 - 600 nm
2: 600 - 606 nm
3: 606 - 612 nm
Hinweis: Die Toleranz für jede Klassengrenze beträgt ±1 nm.
4. Analyse der Leistungskurve
Typische Leistungskurven (wie im Datenblatt angegeben) veranschaulichen die Beziehung zwischen Schlüsselparametern. Dies ist entscheidend, um das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu verstehen.
4.1 Vorwärtsstrom vs. Vorwärtsspannung (I-V-Kennlinie)
Diese Kennlinie zeigt die exponentielle Beziehung zwischen dem durch die LED fließenden Strom und der anliegenden Spannung. Grün (höheres VF) und Rot-Orange (niedrigeres VFDie Kennlinie des Modells kann variieren. Entwickler nutzen diese Kurve, um einen passenden Vorwiderstand für eine gegebene Versorgungsspannung auszuwählen.
4.2 Lichtstärke vs. Vorwärtsstrom
Diese Kurve zeigt, wie die Lichtleistung mit zunehmendem Treiberstrom ansteigt. Im empfohlenen Arbeitsbereich ist dies typischerweise linear, bei höheren Strömen tritt jedoch Sättigung ein. Ein Betrieb über den absoluten Maximalwerten kann zu beschleunigter Alterung oder Ausfall führen.
4.3 Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur
Die Lichtleistung einer LED nimmt mit steigender Sperrschichttemperatur ab. Diese Kurve ist für Anwendungen, die über einen weiten Temperaturbereich betrieben werden, von entscheidender Bedeutung, da sie hilft, die minimale Lichtleistung bei der maximalen Betriebstemperatur vorherzusagen.
4.4 Spektralverteilung
Diese Diagramme zeigen die relative Strahlungsleistung jeder LED-Farbe über den gesamten Wellenlängenbereich. Die grüne LED zeigt einen Peak bei etwa 530 nm, während die rot-orange LED ihren Peak bei etwa 611 nm aufweist. Die Halbwertsbreite gibt die spektrale Verbreiterung an.
5. Mechanische und Verpackungsinformationen
5.1 Abmessungen
Das Bauteil verwendet eine standardmäßige T-1 (5mm) LED, die in einem schwarzen Kunststoff-Winkelträger untergebracht ist. Die wichtigsten Abmessungen umfassen:
- Alle Maße sind in Millimetern angegeben (Zoll in Klammern).
- Sofern nicht anders angegeben, beträgt die Standardtoleranz ±0,25 mm (0,010 Zoll).
- Das Gehäusematerial ist schwarzer Kunststoff.
- Die LED-Leuchte selbst ist mit einer weißen Streuscheibe ausgestattet.
Hinweis: Für genaue Abmessungen siehe bitte die detaillierte Maßzeichnung in der Original-Spezifikation.
5.2 Polaritätserkennung
Durchsteck-LEDs haben typischerweise einen längeren Anoden-(+)- und einen kürzeren Kathoden-(-)-Anschluss. Zudem weist das LED-Gehäuse in der Nähe des Kathodenanschlusses oft eine abgeflachte Kante auf. Bei der Montage ist auf die korrekte Polarität zu achten.
5.3 Verpackungsspezifikation
LEDs werden auf Gurtbandrollen geliefert und sind für die automatisierte Montage geeignet.
- Trägerband:Hergestellt aus schwarzer leitfähiger Polystyrol-Legierung, Dicke 0,50 ±0,06 mm.
- Anzahl der Spulen:Lieferung auf 13-Zoll-Spulen mit 100, 200 oder 400 Stück.
- Verpackung in Kartons:
- Eine Rolle wird zusammen mit einer Feuchtigkeitsanzeigekarte und einem Trockenmittel in einer Feuchtigkeitssperrbeutel (MBB) verpackt.
- Zwei Feuchtigkeitssperrbeutel (angenommen 400 Stück pro Rolle, insgesamt 800 Stück) werden in einer Innenbox verpackt.
- Zehn Innenboxen (insgesamt 8000 Stück) sind in einem Außenkarton verpackt.
6. Löt- und Montageanleitung
6.1 Lagerungsbedingungen
- Originalverpackung:Bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit lagern. Bitte innerhalb eines Jahres nach dem Versiegelungsdatum der Verpackung verwenden.
- Geöffnete Verpackung:Wenn die Feuchtigkeitsschutzbeutel (MBB) geöffnet wurden, sollte die Lagerumgebung 30°C und 60% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreiten.
- Verarbeitbarkeitsdauer:Aus der originalen Feuchtigkeitsschutzverpackung entnommene Bauteile sollten innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) verlötet werden (z.B. für SMT-Bauteile mittels IR-Reflow-Löten; für Durchsteckbauteile bezieht sich dies auf die allgemeine Montage-/Wellenlötvorbereitung).
- Verlängerte Lagerung / Backen:Für Bauteile, die länger als 168 Stunden außerhalb der Originalverpackung gelagert wurden, wird vor dem Löten ein Backprozess bei etwa 60 °C für mindestens 48 Stunden empfohlen, um Feuchtigkeit zu entfernen und den "Popcorn"-Effekt oder andere feuchtigkeitsbedingte Defekte zu verhindern.
6.2 Pin-Formung und -Verarbeitung
- Biegen Sie die Anschlussbeine mindestens 3 mm vom LED-Linsensockel entfernt.
- Verwenden Sie beim Biegen nicht den Sockel des Leadframes als Drehpunkt.
- Alle Anschlussbein-Formgebungsvorgänge sollten bei Raumtemperatur durchgeführt werden, und在 Löten.
- Während des PCB-Montageprozesses ist die minimal erforderliche Andruckkraft zu verwenden, um übermäßige mechanische Belastungen auf den LED-Körper zu vermeiden.
6.3 Lötverfahren
- Halten Sie einen Mindestabstand von 2 mm zwischen der Linsenbasis und den Lötstellen ein.
- Vermeiden Sie es, die Linse in das Lot zu tauchen.
- Wenn die LED durch das Löten eine hohe Temperatur hat, üben Sie keine äußere Belastung auf die Anschlussstifte aus.
- Handlöten wird empfohlen:Verwenden Sie einen temperaturgeregelten Lötkolben. Die Lötspitzentemperatur sollte entsprechend der Lotlegierung angemessen eingestellt werden. Die Lötzeit pro Anschlussbein sollte minimiert werden, in der Regel nicht mehr als 3-5 Sekunden, wobei der absolute Grenzwert von 260°C für 5 Sekunden in 2 mm Abstand vom Gehäuse einzuhalten ist.
6.4 Reinigung
Falls nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropanol. Vermeiden Sie den Einsatz von starken oder unbekannten chemischen Reinigungsmitteln, die die Kunststofflinse oder das Gehäuse beschädigen könnten.
7. Anwendungsempfehlungen
7.1 Typische Anwendungsschaltung
Die häufigste Anwendung ist die Verwendung als Statusanzeige, die von einer Gleichspannungsschiene (z.B. 3,3 V, 5 V, 12 V) gespeist wird. Der Vorwiderstand (Rseries) ist erforderlich und wird nach dem Ohmschen Gesetz berechnet: Rseries= (Vsupply- VF) / IFFür konservative Auslegung verwenden Sie bitte den typischen Wert oder das maximale V aus dem Datenblatt.FBeispiel: Zum Betreiben einer grünen LED mit 5 mA an einer 5-V-Versorgung: R = (5 V - 3,0 V) / 0,005 A = 400 Ω. Ein Standardwiderstand von 390 Ω oder 430 Ω ist geeignet.
7.2 Design Considerations
- Stromversorgung:Um die längste Lebensdauer und eine stabile Lichtleistung zu erreichen, sollte die LED mit dem empfohlenen Gleichstrom-Vorwärtsstrom (20 mA) oder darunter betrieben werden. Für Anzeigezwecke ist die Verwendung eines niedrigeren Stroms (z. B. 5-10 mA) üblich und verbessert Effizienz und Lebensdauer.
- Wärmemanagement:Obwohl der Stromverbrauch gering ist, sollte bei Verwendung mehrerer LEDs oder bei hoher Umgebungstemperatur für ausreichende Luftzirkulation im Gehäuse gesorgt werden. Der Betrieb bei hohen Strömen erhöht die Sperrschichttemperatur, was die Lichtleistung und Lebensdauer verringert.
- Blickwinkel:Ein Blickwinkel von 100 Grad macht diese LED für Anwendungen geeignet, bei denen die Anzeige aus einer weiten Position sichtbar sein muss.
- Farbauswahl:Bei gleicher Strahlungsintensität (mcd) erscheinen grüne LEDs für das menschliche Auge in der Regel heller als rot-orange. Dies ist bei der Helligkeitsabstimmung in Mehrfarben-Displays zu berücksichtigen.
8. Technical Comparison and Differentiation
LTL-R14FTGFH132T bietet spezifische Vorteile in seiner Kategorie:
- Rechtwinklige Bauform:Der integrierte rechtwinklige schwarze Sockel unterscheidet es von standardmäßigen radialen LEDs, bietet einen eingebauten Abstand und eine spezifische Montagerichtung, ohne dass ein separater Sockel erforderlich ist.
- Kontrastverstärkung:Das schwarze Gehäuse ist ein entscheidendes Merkmal, das den Kontrast zwischen dem ausgeschalteten Zustand (schwarz) und dem eingeschalteten Zustand (farbiges Licht) deutlich erhöht. Dies macht die Statusanzeige besser lesbar, insbesondere bei hellem Umgebungslicht.
- Binning für Konsistenz:Detaillierte Binning-Daten für Lichtstärke und Wellenlänge ermöglichen es Entwicklern, Bauteile für Anwendungen auszuwählen, die eine strenge Farb- oder Helligkeitsabstimmung zwischen mehreren Statusanzeigen erfordern.
- Das gleiche Gehäuse bietet eine Zweifarben-Option:Verfügbar in grüner und rot-oranger Ausführung im selben mechanischen Gehäuse, vereinfacht Lagerhaltung und PCB-Design für Systeme mit mehreren Statusfarben.
9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)
9.1 Welcher Widerstand sollte bei Verwendung einer 5V-Stromversorgung gewählt werden?
Das hängt vom gewünschten Strom und der LED-Farbe ab. Für eine grüne LED bei 5mA: R ≈ (5V - 3.0V) / 0.005A = 400Ω. Für eine rot-orange LED bei 5mA: R ≈ (5V - 2.0V) / 0.005A = 600Ω. Für ein konservatives Design, das sicherstellt, dass der Zielstrom nicht überschritten wird, sollte stets die maximale Versorgungsspannung und die minimale VFfür die Berechnung verwendet werden.
9.2 Kann ich diese LED dauerhaft mit 20mA betreiben?
Ja, 20mA ist der empfohlene maximale Gleichstrom-Vorwärtsstrom. Für Standard-Indikatoranwendungen sind jedoch normalerweise 5-10mA ausreichend, was den Leistungsverbrauch senkt und möglicherweise die Lebensdauer verlängert. Stellen Sie sicher, dass Ihr Design bei dem gewählten Strom und der tatsächlichen Vorwärtsspannung die absolute maximale Verlustleistung (grün 75mW, rot/orange 50mW) nicht überschreitet.
9.3 Warum gibt es eine Toleranz von ±15 % bei der Lichtstärke?
Diese Toleranz berücksichtigt Messabweichungen sowie geringfügige Produktionsschwankungen, selbst innerhalb desselben Binnings. Das Binning-System (EF, GH, JK usw.) bietet einen engeren Garantiebereich. Die ±15% gelten für die Grenzwerte dieser Bins, was bedeutet, dass Bauteile aus dem GH-Bin (140-240 mcd) garantiert im Bereich von 140±15% und 240±15% mcd liegen.
9.4 Wie kritisch ist die 168-Stunden-Werkstattlebensdauer nach dem Öffnen der Verpackung?
Dies ist eine empfohlene Richtlinie, um feuchtigkeitsbedingte Lötfehler zu verhindern. Wenn freiliegende Bauteile zu viel Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufgenommen haben, kann die schnelle Erwärmung während des Lötprozesses zu innerer Delaminierung oder Rissbildung führen. Wenn diese Grenze überschritten wird, befolgen Sie bitte vor dem Löten das Trocknungsverfahren (60°C, 48 Stunden).
10. Praktische Anwendungsbeispiele
Szenario: Entwerfen eines Multistatus-Panels für einen Netzwerkrouter.
Der Designer erstellt eine Frontplatte mit drei Statusleuchten: Stromversorgung (grün), Netzwerkaktivität (grün blinkend) und Fehler (rot-orange).
- Bauteileauswahl:Sie wählten LTL-R14FTGFH132T für alle drei Positionen. Die rechtwinkligen Halterungen bieten ein einheitliches, professionelles Erscheinungsbild und vereinfachen die Montage. Das schwarze Gehäuse gewährleistet einen hohen Kontrast zum Panel.
- Schaltungsentwurf:Das System nutzt die 3,3-V-MCU-Stromversorgungsschiene. Für die grüne "Stromversorgung"-LED wählten sie einen Betrieb mit 8 mA für gute Sichtbarkeit. Unter Verwendung eines typischen VFWerts von 3,0 V: R = (3,3 V - 3,0 V) / 0,008 A = 37,5 Ω. Ein 39-Ω-Widerstand wurde gewählt. Für die rot-orange LED wird deren VFFühren Sie die gleiche Berechnung für 2,0 V durch.
- Einstufungsbetrachtung:Um sicherzustellen, dass die beiden grünen LEDs (Stromversorgung und Aktivität) die gleiche Helligkeit aufweisen, haben die Designer in der Stückliste (BOM) für beide die gleiche Lichtstärkeeinstufung (z.B. GH) spezifiziert.
- PCB-Layout:Das PCB-Footprint wird gemäß der Abmessungszeichnung im Datenblatt gestaltet. Der Designer stellt sicher, dass Lochabstände und Lochdurchmesser korrekt sind und eine klare Kathoden-Markierung (flache Seite) im Silkscreen vorhanden ist.
- Montage und Lagerung:Das Produktionsteam erhält die Bauteile in Taped-and-Reeled-Verpackung. Sie stellen sicher, dass die Feuchtigkeitsschutzbeutel erst kurz vor dem Bedarf auf der Montagelinie geöffnet werden, wobei die 168-Stunden-Richtlinie eingehalten wird. Alle verbleibenden Reels werden in Trockenschränken gelagert.
11. Kurze Einführung in das Funktionsprinzip
Eine Leuchtdiode (LED) ist ein Halbleiterbauelement, das durch Elektrolumineszenz Licht emittiert. Wenn eine Vorwärtsspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen aus dem n-Typ-Material mit Löchern aus dem p-Typ-Material in der aktiven Zone. Dieser Rekombinationsprozess setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Farbe (Wellenlänge) des emittierten Lichts wird durch die Bandlücke des in der aktiven Zone verwendeten Halbleitermaterials bestimmt.
- In diesem ProduktGrüne LEDVerwendung der Verbindungshalbleiter Indiumgalliumnitrid (InGaN), deren Bandlücke dem Licht des blau-grünen Spektrums entspricht.
- In diesem ProduktRot-orange LEDVerwendung der Verbindungshalbleiter Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid (AlInGaP), deren Bandlücke dem Licht des gelb-roten Spektrums entspricht.
- In diesem ProduktWeiße StreulinseHergestellt aus Epoxidharz oder Silikon mit Streupartikeln. Es hat zwei Funktionen: 1) Schutz des empfindlichen Halbleiterchips; 2) Streuung des Lichts, wodurch im Vergleich zu einer klaren Linse der Betrachtungswinkel erweitert und ein gleichmäßigeres, weicheres Erscheinungsbild erzeugt wird.
12. Technologietrends
Obwohl bedrahtete LEDs wie die T-1-Gehäuseform für viele Anwendungen nach wie vor entscheidend sind, insbesondere im Prototyping, in der industriellen Steuerungstechnik sowie in Bereichen, die manuelle Montage oder hohe Zuverlässigkeit erfordern, sind auch die breiteren Trends der LED-Branche beachtenswert:
- Miniaturisierung:Im Bereich des Hochdichte-PCB-Designs besteht ein starker Trend hin zu immer kleineren SMD-Bauformen (z.B. 0603, 0402). Allerdings bieten bedrahtete Bauelemente eine überlegene mechanische Festigkeit und werden in Umgebungen mit hohen Vibrationsbelastungen oft bevorzugt.
- Effizienzsteigerung:Kontinuierliche Verbesserungen der internen Quanteneffizienz und der Lichtextraktionstechnologien führen zu einer stetigen Steigerung der Lumen-Wirkungsgrade (mehr Lichtausbeute pro Watt elektrischer Eingangsleistung) für alle LED-Farben, einschließlich Grün und Rot.
- Farbkonstanz und Binning:Fortschritte in der Epitaxie und Fertigungskontrolle reduzieren kontinuierlich Unterschiede in Wellenlänge und Intensität, was strengeres Binning ermöglicht und den Bedarf an Sortierung verringert, obwohl präzises Binning für Hochleistungsanwendungen nach wie vor entscheidend ist.
- Intelligente Integration:Das Wachstum von "intelligenten" Indikatoren, bei denen die Steuerungs-IC (für Dimmen, Sequenzierung oder Adressierbarkeit) direkt in das LED-Gehäuse integriert sind. Dies ist bei SMD-RGB-LEDs häufiger anzutreffen, aber die Nachfrage nach intelligenten Statusanzeigen könnte künftige Through-Hole-Formfaktoren beeinflussen.
LTL-R14FTGFH132T steht für eine ausgereifte, zuverlässige und spezifikationsklare Komponente, die weiterhin effektiv den breiten Anforderungen an grundlegende elektronische Anzeigelampen dient.
Detaillierte Erklärung der LED-Spezifikationsbegriffe
Vollständige Erklärung der LED-Technikbegriffe
I. Kernkennzahlen der optoelektronischen Leistung
| Begriffe | Einheit/Darstellung | Einfache Erklärung | Warum ist es wichtig |
|---|---|---|---|
| Lichtausbeute (Luminous Efficacy) | lm/W (Lumen pro Watt) | Die Lichtausbeute pro Watt, je höher desto energieeffizienter. | Bestimmt direkt die Energieeffizienzklasse der Leuchte und die Stromkosten. |
| Lichtstrom (Luminous Flux) | lm (Lumen) | Die gesamte von einer Lichtquelle abgegebene Lichtmenge, umgangssprachlich als "Helligkeit" bezeichnet. | Bestimmen, ob die Leuchte hell genug ist. |
| Abstrahlwinkel (Viewing Angle) | ° (Grad), z.B. 120° | Der Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Breite des Lichtkegels. | Beeinflusst den Beleuchtungsbereich und die Gleichmäßigkeit. |
| Farbtemperatur (CCT) | K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K | Die Farbtemperatur des Lichts beschreibt seinen warmen oder kalten Farbton. Niedrige Werte tendieren zu gelb/warm, hohe Werte zu weiß/kalt. | Bestimmt die Beleuchtungsatmosphäre und die geeigneten Anwendungsszenarien. |
| Farbwiedergabeindex (CRI / Ra) | Einheitenlos, 0–100 | Die Fähigkeit einer Lichtquelle, die tatsächlichen Farben eines Objekts wiederzugeben, wobei Ra≥80 optimal ist. | Beeinflusst die Farbtreue und wird für anspruchsvolle Orte wie Einkaufszentren und Kunstgalerien verwendet. |
| Farbtoleranz (SDCM) | Anzahl der MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-step" | Ein quantitatives Maß für die Farbkonsistenz: Je kleiner der Schritt, desto einheitlicher die Farbe. | Gewährleistung, dass die Farbe innerhalb derselben Charge von Leuchten keine Unterschiede aufweist. |
| Dominant Wavelength | nm (Nanometer), z.B. 620nm (Rot) | Wellenlängenwerte, die den Farben von farbigen LEDs entsprechen. | Bestimmt den Farbton von monochromatischen LEDs wie Rot, Gelb oder Grün. |
| Spektrale Verteilung (Spectral Distribution) | Wellenlänge vs. Intensitätskurve | Zeigt die Intensitätsverteilung des von der LED emittierten Lichts über verschiedene Wellenlängen. | Beeinflusst Farbwiedergabe und Farbqualität. |
II. Elektrische Parameter
| Begriffe | Symbole | Einfache Erklärung | Entwurfshinweise |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Die minimale Spannung, die zum Leuchten einer LED erforderlich ist, ähnlich einer "Startschwelle". | Die Versorgungsspannung der Treiber muss ≥ Vf sein, bei Reihenschaltung mehrerer LEDs addieren sich die Spannungen. |
| Forward Current | If | Der Stromwert, bei dem die LED normal leuchtet. | Es wird üblicherweise mit Konstantstrom betrieben, wobei der Strom die Helligkeit und Lebensdauer bestimmt. |
| Maximaler Impulsstrom (Pulse Current) | Ifp | Kurzzeitig zulässiger Spitzenstrom für Dimmung oder Blitzlicht. | Pulsbreite und Tastverhältnis müssen streng kontrolliert werden, sonst droht Überhitzungsschaden. |
| Sperrspannung (Reverse Voltage) | Vr | Die maximale Sperrspannung, die eine LED aushalten kann. Wird dieser Wert überschritten, kann es zum Durchschlag kommen. | Im Schaltkreis müssen Verpolung oder Spannungsimpulse verhindert werden. |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | Der Widerstand, mit dem Wärme vom Chip zur Lötstelle übertragen wird. Ein niedrigerer Wert bedeutet eine bessere Wärmeableitung. | Ein hoher thermischer Widerstand erfordert ein stärkeres Wärmeableitungsdesign, andernfalls steigt die Sperrschichttemperatur. |
| Elektrostatische Entladungsfestigkeit (ESD Immunity) | V (HBM), z.B. 1000V | Die Fähigkeit, elektrostatischen Schlägen zu widerstehen; je höher der Wert, desto weniger anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung. | Bei der Produktion müssen geeignete Maßnahmen zum Schutz vor elektrostatischer Entladung getroffen werden, insbesondere bei hochempfindlichen LEDs. |
III. Wärmemanagement und Zuverlässigkeit
| Begriffe | Schlüsselkennzahlen | Einfache Erklärung | Auswirkungen |
|---|---|---|---|
| Sperrschichttemperatur (Junction Temperature) | Tj (°C) | Die tatsächliche Betriebstemperatur innerhalb des LED-Chips. | Eine Verringerung um 10°C kann die Lebensdauer potenziell verdoppeln; zu hohe Temperaturen führen zu Lichtstromrückgang und Farbverschiebung. |
| Lichtstromrückgang (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (Stunden) | Die Zeit, die benötigt wird, bis die Helligkeit auf 70 % oder 80 % des Anfangswerts abfällt. | Definiert direkt die "Lebensdauer" einer LED. |
| Lichtstromerhaltung (Lumen Maintenance) | % (z.B. 70%) | Prozentsatz der verbleibenden Helligkeit nach einer Nutzungsdauer. | Charakterisiert die Fähigkeit, die Helligkeit nach langfristigem Gebrauch beizubehalten. |
| Color Shift | Δu′v′ oder MacAdam-Ellipse | Das Ausmaß der Farbveränderung während des Gebrauchs. | Beeinflusst die Farbkonstanz der Beleuchtungsszene. |
| Thermal Aging | Verschlechterung der Materialeigenschaften | Degradation des Verkapselungsmaterials aufgrund langfristiger Hochtemperatureinwirkung. | Kann zu Helligkeitsabfall, Farbveränderung oder Open-Circuit-Ausfall führen. |
IV. Gehäuse und Materialien
| Begriffe | Häufige Typen | Einfache Erklärung | Merkmale und Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Gehäusetyp | EMC, PPA, Keramik | Gehäusematerial, das den Chip schützt und optische sowie thermische Schnittstellen bereitstellt. | EMC bietet gute Hitzebeständigkeit und niedrige Kosten; Keramik ermöglicht eine hervorragende Wärmeableitung und eine lange Lebensdauer. |
| Chipstruktur | Frontmontage, Flip-Chip | Anordnung der Chip-Elektroden. | Flip-Chip bietet eine bessere Wärmeableitung und höhere Lichtausbeute, geeignet für Hochleistungsanwendungen. |
| Phosphorbeschichtung | YAG, Silikat, Nitrid | Auf den blauen LED-Chip aufgebracht, wird ein Teil in gelbes/rotes Licht umgewandelt und zu weißem Licht gemischt. | Unterschiedliche Leuchtstoffe beeinflussen Lichtausbeute, Farbtemperatur und Farbwiedergabe. |
| Linsen-/Optikdesign | Plan, Mikrolinsen, Totalreflexion | Optische Struktur der Verkapselungsoberfläche zur Steuerung der Lichtverteilung. | Bestimmt den Abstrahlwinkel und die Lichtstärkeverteilungskurve. |
V. Qualitätskontrolle und Binning
| Begriffe | Einstufungsinhalt | Einfache Erklärung | Zweck |
|---|---|---|---|
| Lichtstrom-Einstufung | Codes wie 2G, 2H | Gruppierung nach Helligkeit, jede Gruppe hat einen minimalen/maximalen Lumenwert. | Sicherstellen, dass die Helligkeit innerhalb derselben Produktcharge einheitlich ist. |
| Spannungs-Binning | Codes wie 6W, 6X | Gruppierung nach dem Bereich der Durchlassspannung. | Erleichtert die Anpassung der Treiberstromversorgung und erhöht die Systemeffizienz. |
| Farbklassifizierung | 5-step MacAdam ellipse | Gruppierung nach Farbkoordinaten, um sicherzustellen, dass die Farben in einem minimalen Bereich liegen. | Gewährleisten der Farbkonsistenz, um Farbunterschiede innerhalb desselben Leuchtkörpers zu vermeiden. |
| Farbtemperatur-Binärung | 2700K, 3000K usw. | Nach Farbtemperatur gruppiert, jede Gruppe hat einen entsprechenden Koordinatenbereich. | Erfüllt die Farbtemperaturanforderungen verschiedener Szenarien. |
Sechs: Tests und Zertifizierung
| Begriffe | Standard/Test | Einfache Erklärung | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen Maintenance Test | Langzeitbetrieb unter konstanten Temperaturbedingungen, Aufzeichnung der Helligkeitsabschwächungsdaten. | Zur Berechnung der LED-Lebensdauer (in Kombination mit TM-21). |
| TM-21 | Lebensdauerprognose-Standard | Lebensdauerprognose unter realen Nutzungsbedingungen basierend auf LM-80-Daten. | Wissenschaftliche Lebensdauervorhersage. |
| IESNA Standard | Standard der Illuminating Engineering Society | Umfasst optische, elektrische und thermische Testmethoden. | Allgemein anerkannte Testgrundlage in der Branche. |
| RoHS / REACH | Umweltzertifizierung | Sicherstellen, dass das Produkt keine schädlichen Substanzen (z. B. Blei, Quecksilber) enthält. | Zulassungsvoraussetzungen für den Markteintritt auf internationalen Märkten. |
| ENERGY STAR / DLC | Energieeffizienzzertifizierung | Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtungsprodukte. | Wird häufig in öffentlichen Beschaffungen und Subventionsprogrammen eingesetzt, um die Marktkonkurrenzfähigkeit zu steigern. |