T-1 3mm Durchsteck-LED Datenblatt - Rot/Grün - 2,6V - 78mW - Technische Dokumentation

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine T-1 (3mm) Durchsteck-LED. Entwickelt für Statusanzeigen und Signalanwendungen ist dieses Bauteil in roten und grünen Farbvarianten mit einer weißen, diffusen Linse erhältlich. Das Bauteil zeichnet sich durch seinen geringen Stromverbrauch, hohe Effizienz und die Einhaltung der bleifreien und RoHS-Umweltstandards aus. Sein kompaktes, industrieübliches T-1-Gehäuse macht es für eine Vielzahl elektronischer Geräte geeignet, in denen eine zuverlässige visuelle Rückmeldung erforderlich ist.

1.1 Kernvorteile und Zielmarkt

Die primären Vorteile dieser LED umfassen ihre bewährte Zuverlässigkeit in der Durchsteckmontage, eine ausgezeichnete Lichtstärke für ihre Größe und einen weiten Betrachtungswinkel, der eine gute Sichtbarkeit gewährleistet. Sie ist für Flexibilität ausgelegt, wobei theoretisch mehrere Lichtstärke- und Betrachtungswinkeloptionen für jede Farbe verfügbar sind. Die Zielmärkte sind breit gefächert und umfassen Kommunikationsgeräte, Computerperipherie, Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräte, in denen langlebige, dauerhafte Anzeigelampen unerlässlich sind.

2. Vertiefung der technischen Parameter

Ein gründliches Verständnis der elektrischen und optischen Parameter ist für einen erfolgreichen Schaltungsentwurf und das Erreichen der gewünschten Leistung entscheidend.

2.1 Absolute Grenzwerte

Diese Grenzwerte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer ein dauerhafter Schaden am Bauteil auftreten kann. Ein Betrieb außerhalb dieser Grenzen wird nicht empfohlen. Die wichtigsten Grenzwerte sind für rote und grüne Versionen identisch: eine maximale Verlustleistung von 78mW, ein maximaler Dauerstrom (I_F) von 30mA und ein Spitzenstrom von 120mA unter gepulsten Bedingungen (Tastverhältnis ≤1/10, Pulsbreite ≤10µs). Das Bauteil kann in Umgebungstemperaturen von -30°C bis +85°C betrieben und von -40°C bis +100°C gelagert werden. Die Anschlussdrähte können ein Löten bei 260°C für maximal 5 Sekunden aushalten, gemessen 2,0mm vom LED-Körper entfernt.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Diese Parameter werden unter Standardtestbedingungen von 25°C Umgebungstemperatur und einem Durchlassstrom von 20mA gemessen, was den Standard-Arbeitspunkt darstellt.

• Lichtstärke (I_v):Die axiale Lichtausgabe. Der typische Wert beträgt 65 Millicandela (mcd) für beide Farben, mit einem Minimum von 38 mcd und einem Maximum von bis zu 310 mcd, was eine erhebliche Leistungsstreuung anzeigt, die durch das Binning-System gehandhabt wird.
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2):Definiert als der volle Winkel, bei dem die Intensität auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt. Diese Lampe verfügt über einen sehr weiten Betrachtungswinkel von 120 Grad, der eine ausgezeichnete Sichtbarkeit außerhalb der Achse bietet.
• Durchlassspannung (V_F):Der Spannungsabfall über der LED bei 20mA. Er liegt für rote und grüne LEDs im Bereich von 2,0V bis 2,6V. Entwickler müssen diesen Bereich bei der Berechnung der Vorwiderstandswerte berücksichtigen.
• Spitzen- & Dominante Wellenlänge:Für die rote LED beträgt die Spitzenemissionswellenlänge (λ_P) 660nm und die dominante Wellenlänge (λ_d) 638nm. Für die grüne LED beträgt λ_P565nm und λ_dliegt je nach Bin im Bereich von 569nm bis 574nm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Etwa 20nm für rot und 15nm für grün, beschreibt die spektrale Reinheit des emittierten Lichts.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 100µA bei einer Sperrspannung von 5V. Es ist entscheidend zu beachten, dass dieses Bauteilnicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt ist; diese Testbedingung dient nur der Charakterisierung.

3. Binning-System-Spezifikation

Um natürliche Schwankungen in der Halbleiterfertigung zu handhaben, werden LEDs nach Leistung sortiert (gebinned). Dies gewährleistet Konsistenz innerhalb einer Produktionscharge.

3.1 Lichtstärke-Binning

Die Lichtstärke wird mit einem zweibuchstabigen Code (z.B. BC, DE, FG, HJ) gebinned. Dieses Binning erfolgt separat für rote und grüne LEDs. Zum Beispiel deckt Bin 'BC' 38 bis 65 mcd ab, während Bin 'HJ' 180 bis 310 mcd abdeckt. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±15%. Dieses System ermöglicht es Entwicklern, einen Lichtstärkegrad auszuwählen, der den Helligkeitsanforderungen ihrer Anwendung entspricht.

3.2 Dominante Wellenlänge-Binning (Nur Grün)

Die grünen LEDs werden zusätzlich nach dominanter Wellenlänge sortiert, um Farbkonsistenz zu gewährleisten. Die Bins werden als H06 (565-568nm), H07 (568-570nm), H08 (570-572nm) und H09 (572-574nm) bezeichnet. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±1nm. Dieses präzise Binning ist in Anwendungen entscheidend, in denen spezifische Farbpunkte oder die Abstimmung zwischen mehreren grünen LEDs wichtig sind.

4. Mechanische & Verpackungsinformationen

4.1 Abmessungen

Die LED entspricht dem standardmäßigen T-1 (3mm) Radialgehäuse mit Drahtanschlüssen. Kritische Abmessungen umfassen den Körperdurchmesser, den Anschlussdrahtabstand und die Gesamtlänge. Der Anschlussdrahtabstand wird dort gemessen, wo die Drähte aus dem Gehäusekörper austreten. Die Toleranzen betragen typischerweise ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben. Eine maximale Harzüberständigkeit von 1,0mm unter dem Flansch ist zulässig. Entwickler sollten sich für genaue Maße beim Erstellen von PCB-Footprints oder Panel-Ausschnitten auf die detaillierte Maßzeichnung im Datenblatt beziehen.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Die Polarität wird durch die Anschlussdrahtlänge angezeigt. Der längere Draht ist die Anode (Plus), und der kürzere Draht ist die Kathode (Minus). Dies ist eine Standardkonvention für radiale LEDs. Zusätzlich kann die Kathodenseite durch eine flache Stelle am Kunststoffflansch der LED-Linse gekennzeichnet sein.

4.3 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind in antistatischen Beuteln mit 500, 200 oder 100 Stück verpackt. Zehn dieser Beutel werden in einen Innenkarton gelegt, insgesamt 5.000 Stück. Schließlich werden acht Innenkartons in einen äußeren Versandkarton gepackt, was zu einer Standardversandcharge von 40.000 Stück führt. Es wird angemerkt, dass innerhalb einer Versandcharge nur die letzte Packung eine nicht vollständige Packung sein darf.

5. Löt- & Montagehinweise

Eine sachgemäße Handhabung ist unerlässlich, um die Zuverlässigkeit zu erhalten und Schäden zu vermeiden.

5.1 Lagerbedingungen

Für die Langzeitlagerung außerhalb der Originalverpackung sollte die Umgebung 30°C oder 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreiten. LEDs, die aus ihrer Originalverpackung entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für eine längere Lagerung sollten sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einem stickstoffgespülten Exsikkator aufbewahrt werden.

5.2 Anschlussdraht-Formgebung

Wenn Anschlussdrähte gebogen werden müssen, muss die Biegung an einem Punkt erfolgen, der mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist. Die Basis des Anschlussdrahtrahmens darf nicht als Drehpunkt verwendet werden. Alle Formgebungen müssen bei Raumtemperatur undvordem Lötprozess durchgeführt werden. Beim Einfügen in die Leiterplatte sollte die minimal notwendige Klemmkraft verwendet werden, um übermäßige mechanische Belastung auf den LED-Körper zu vermeiden.

5.3 Lötprozess

Ein Mindestabstand von 2mm muss zwischen der Basis der Linse und dem Lötpunkt eingehalten werden. Die Linse darf niemals in Lötzinn getaucht werden. Während die LED eine hohe Temperatur hat, sollte keine externe Belastung auf die Anschlussdrähte ausgeübt werden.

• Lötkolben:Maximale Temperatur 350°C, maximale Zeit 3 Sekunden pro Anschlussdraht (nur einmal).
• Wellenlöten:Vorwärmen auf maximal 100°C für bis zu 60 Sekunden. Lötwellentemperatur maximal 260°C, Kontaktzeit maximal 5 Sekunden. Die Eintauchposition darf nicht niedriger als 2mm von der Basis der Epoxidharzlinse sein.
• Wichtiger Hinweis:Infrarot (IR)-Reflow-Löten istnicht geeignetfür dieses Durchsteck-LED-Produkt. Übermäßige Temperatur oder Zeit kann zu Linsenverformung oder katastrophalem Ausfall führen.

5.4 Reinigung

Wenn nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, sollten nur alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol (IPA) verwendet werden.

6. Ansteuerschaltungsentwurf & Anwendungshinweise

6.1 Empfohlene Ansteuerungsmethode

LEDs sind strombetriebene Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit beim parallelen Betrieb mehrerer LEDs zu gewährleisten, wirddringend empfohlen, einen individuellen strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit jeder LED zu verwenden. Das im Datenblatt mit 'Schaltung A' bezeichnete Schaltbild veranschaulicht diese Konfiguration. Der Versuch, mehrere LEDs parallel von einem einzelnen Widerstand aus zu betreiben ('Schaltung B'), wird nicht empfohlen, da geringe Unterschiede in der Durchlassspannung (V_F) jeder LED zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und folglich zu ungleichmäßiger Helligkeit führen.

6.2 Elektrostatische Entladung (ESD)-Schutz

Diese LEDs sind anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung. Im Handhabungsbereich sollte ein umfassendes ESD-Schutzprogramm implementiert werden:

• Personal muss geerdete Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe tragen.
• Alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerregale müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
• Ein Ionisator (Ionenbläser) wird empfohlen, um statische Aufladung zu neutralisieren, die sich aufgrund von Reibung während der Handhabung auf der Kunststofflinse ansammeln kann.
• Regelmäßige Schulungen und Zertifizierungen für Personal in ESD-geschützten Bereichen sind unerlässlich.

6.3 Anwendungsbereich und Einschränkungen

Diese LED-Lampe ist geeignet für allgemeine Anzeigeanwendungen in Innen- und Außenschildern sowie in gewöhnlichen elektronischen Geräten. Der weite Betrachtungswinkel macht sie ideal für Frontplatten-Statusleuchten. Entwickler sollten sicherstellen, dass der Arbeitspunkt (Strom) innerhalb der absoluten Grenzwerte bleibt und die Auswirkungen der Umgebungstemperatur auf die Lichtausgabe und Lebensdauer berücksichtigen. Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung oder als Beleuchtungsquelle für Beleuchtungszwecke vorgesehen.

7. Leistungskurven & Thermische Betrachtungen

Während spezifische Kurvendatenpunkte im bereitgestellten Text nicht aufgeführt sind, enthalten typische Datenblätter für solche Komponenten grafische Darstellungen, die für den Entwurf entscheidend sind.

7.1 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve)

Die I-V-Kurve zeigt die exponentielle Beziehung zwischen Strom und Spannung. Die Kurve für die rote LED (mit einer höheren Wellenlänge) wird typischerweise bei einem gegebenen Strom eine etwas niedrigere Durchlassspannung aufweisen als die grüne LED, obwohl das Datenblatt denselben Bereich für beide angibt. Diese Kurve ist entscheidend für die Auswahl des geeigneten Vorwiderstandswerts, um den gewünschten Betriebsstrom über den spezifizierten V_F-Bereich und Versorgungsspannungsschwankungen zu erreichen.

7.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Diese Kurve ist über einen erheblichen Bereich im Allgemeinen linear. Die Lichtausgabe ist direkt proportional zum Durchlassstrom. Ein Betrieb über dem empfohlenen Dauerstrom verringert jedoch aufgrund erhöhter Wärme die Effizienz und kann die Lebensdauer des Bauteils verkürzen. Der 20mA-Testpunkt ist ein Standard für den Helligkeitsvergleich.

7.3 Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur

Die LED-Lichtausgabe nimmt ab, wenn die Sperrschichttemperatur steigt. Während das Bauteil von -30°C bis +85°C betrieben wird, ist die Lichtstärke bei niedrigeren Temperaturen am höchsten. Für Anwendungen, die bei hohen Umgebungstemperaturen oder hohen Treiberströmen arbeiten, können thermische Management-Überlegungen (wie PCB-Kupferfläche zur Wärmeableitung durch die Anschlussdrähte) relevant werden, um eine stabile Lichtausgabe aufrechtzuerhalten.

7.4 Spektrale Verteilung

Das spektrale Ausgangsdiagramm zeigt die relative Intensität über die Wellenlängen. Es wird bei der spezifizierten Spitzenwellenlänge (λ_P- 660nm für rot, 565nm für grün) seinen Höhepunkt erreichen. Die schmale spektrale Halbwertsbreite deutet auf eine relativ reine Farbemission hin, was charakteristisch für Standard-Anzeige-LEDs ohne Phosphorkonvertierung ist.

8. Technischer Vergleich & Entwurfsüberlegungen

8.1 Vergleich mit Oberflächenmontage (SMD)-LEDs

Der primäre Vorteil dieser Durchsteck-LED ist ihre mechanische Robustheit und einfache manuelle Montage und Prototypenerstellung, was sie ideal für Kleinserienfertigung, Hobbyprojekte oder Anwendungen macht, die eine hohe Zuverlässigkeit gegen Vibration erfordern. SMD-LEDs bieten einen kleineren Platzbedarf und sind besser für automatisierte, großvolumige Leiterplattenmontage geeignet. Das T-1-Gehäuse ermöglicht typischerweise auch eine höhere maximale Verlustleistung als ähnlich große SMD-Pendants, da seine längeren Anschlussdrähte als Wärmepfade dienen.

8.2 Wichtige Entwurfsüberlegungen

• Strombegrenzung:Immer einen Vorwiderstand verwenden. Berechnen Sie seinen Wert basierend auf der Versorgungsspannung (V_CC), dem Durchlassspannungsbereich der LED (V_F) und dem gewünschten Durchlassstrom (I_F). Verwenden Sie die Formel: R = (V_CC- V_F) / I_F. Wählen Sie entsprechend eine Widerstandsleistung.
• Helligkeitsabgleich:Für Anwendungen, die mehrere optisch identische LEDs erfordern, geben Sie beim Hersteller dieselben Lichtstärke- und Wellenlängen-Bin-Codes an, um visuelle Konsistenz zu gewährleisten.
• Betrachtungswinkel:Der 120-Grad-Betrachtungswinkel ist sehr weit. Wenn ein gerichteterer Strahl benötigt wird, wäre eine Linse mit einem engeren Betrachtungswinkel erforderlich.
• Langzeitlagerung:Halten Sie sich an die Lagerrichtlinien, um Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, die bei nachfolgendem Löten zu 'Popcorning' (Gehäuserissbildung) führen könnte.