LTL30EKFGJ Durchsteck-LED-Lampe Datenblatt - T-1 3/4 Gehäuse - 2,4V - 30mA - Bernstein/Gelbgrün - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt detailliert die Spezifikationen der LTL30EKFGJ, einer Durchsteck-LED-Lampe, die für Statusanzeige und allgemeine Beleuchtung in einer Vielzahl elektronischer Anwendungen konzipiert ist. Das Bauteil wird in zwei verschiedenen Farben angeboten: Bernstein und Gelbgrün, was Designflexibilität für visuelle Rückmeldesysteme bietet. Die LED verfügt über ein verbreitetes T-1 3/4 (ca. 5mm) Durchmesser-Gehäuse mit einer diffusen weißen Linse, die einen weiten Betrachtungswinkel und eine gleichmäßige Lichtverteilung gewährleistet.

Die Kernvorteile dieses Produkts sind sein geringer Stromverbrauch und seine hohe Lichtausbeute, was es für batteriebetriebene oder energiebewusste Designs geeignet macht. Es ist aus bleifreien Materialien gefertigt und vollständig konform mit der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe), was modernen Umwelt- und Vorschriftenstandards entspricht. Das Durchsteck-Design erleichtert die einfache manuelle oder automatisierte Montage auf Leiterplatten (PCBs).

Der Zielmarkt umfasst ein breites Spektrum der Elektronikindustrie, einschließlich Kommunikationsgeräten, Computerperipherie, Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräten. Ihre Hauptfunktion ist die Bereitstellung einer klaren, zuverlässigen visuellen Statusanzeige für Netzteil, Aktivität oder Systemzustand.

2. Technische Parameter im Detail

2.1 Absolute Maximalwerte

Ein Betrieb des Bauteils außerhalb dieser Grenzen kann dauerhafte Schäden verursachen. Die Werte sind bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C angegeben.

• Verlustleistung:80 mW (für Bernstein und Gelbgrün). Dieser Parameter definiert die maximale Leistung, die die LED sicher als Wärme abführen kann.
• Spitzen-Durchlassstrom:90 mA (Pulsbedingung: Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10μs). Dies ist der maximale Momentanstrom für kurze Pulse, nützlich für Multiplexing oder kurze Hochhelligkeitsblitze.
• DC-Durchlassstrom:30 mA. Dies ist der empfohlene maximale kontinuierliche Durchlassstrom für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb.
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C. Das Bauteil ist für industrietaugliche Temperaturbeständigkeit ausgelegt.
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C.
• Löttemperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0mm vom LED-Körper entfernt.

2.2 Elektrische & Optische Kennwerte

Diese Parameter werden bei TA=25°C und einem Standard-Teststrom (IF) von 20mA gemessen, sofern nicht anders angegeben. Sie definieren die Leistung unter normalen Betriebsbedingungen.

• Leuchtdichte (Iv):
  • Gelbgrün: Typisch 110 mcd, Bereich von Min. 50 mcd bis Max. 110 mcd.
  • Bernstein: Typisch 240 mcd, Bereich von Min. 110 mcd bis Max. 240 mcd.
  • Hinweis:Die Garantie beinhaltet eine ±30% Messtoleranz. Die Messung verwendet einen Sensor/Filter, der der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve entspricht.
• Betrachtungswinkel (2θ1/2):Ca. 80 Grad für beide Farben. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Leuchtdichte auf die Hälfte ihres axialen (zentralen) Wertes abfällt, was auf ein breites Strahlprofil hinweist.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):
  • Gelbgrün: 575 nm.
  • Bernstein: 611 nm.
• Dominante Wellenlänge (λd):
  • Gelbgrün: 572 nm.
  • Bernstein: 605 nm.
  • Hinweis:Dies wird aus dem CIE-Farbtafeld abgeleitet und repräsentiert die wahrgenommene Farbe.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):
  • Gelbgrün: 11 nm.
  • Bernstein: 17 nm. Eine größere Halbwertsbreite führt im Allgemeinen zu einem weniger gesättigten, "pastellartigeren" Farbeindruck.
• Durchlassspannung (VF):
  • Gelbgrün: 2,1V (typ.), 2,4V (max.) bei IF=20mA.
  • Bernstein: 2,1V (typ.), 2,4V (max.) bei IF=20mA.
• Sperrstrom (IR):10 μA (max.) bei einer Sperrspannung (VR) von 5V.Kritischer Hinweis:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; diese Testbedingung dient nur der Charakterisierung. Das Anlegen einer Sperrspannung im Schaltkreis kann die LED beschädigen.

3. Binning-System Spezifikation

Um Konsistenz in Helligkeit und Farbe für Produktionsanwendungen sicherzustellen, werden die LEDs in Bins sortiert. Designer sollten für kritische Farbabgleichsanwendungen die erforderlichen Bin-Codes bei der Bestellung angeben.

3.1 Leuchtdichte-Binning

LEDs werden basierend auf ihrer gemessenen Leuchtdichte bei 20mA gruppiert.

• Gelbgrün Bins:C (50-65 mcd), D (65-85 mcd), E (85-110 mcd), F (110-140 mcd). Toleranz pro Bin-Grenze ist ±15%.
• Bernstein Bins:F (110-140 mcd), G (140-180 mcd), H (180-240 mcd), J (240-310 mcd), K (310-400 mcd). Toleranz pro Bin-Grenze ist ±15%.

3.2 Dominante Wellenlänge Binning (Nur Gelbgrün)

Für präzise Farbkontrolle werden Gelbgrün-LEDs weiterhin nach dominanter Wellenlänge gebinnt.

• Farbton-Bin-Codes:H06 (564,0 - 568,0 nm), H07 (568,0 - 572,0 nm), H08 (572,0 - 574,0 nm). Toleranz pro Bin-Grenze ist ±1 nm.

Dieses Binning ermöglicht es Designern, LEDs auszuwählen, die in einem Produkt farblich identisch erscheinen, was für Multi-LED-Anzeigen oder Indikatoren entscheidend ist.

4. Analyse der Leistungskurven

Während spezifische grafische Kurven im Datenblatt referenziert sind (Abb.1, Abb.6), können die typischen Zusammenhänge beschrieben werden:

• I-V (Strom-Spannungs-) Kurve:Die Durchlassspannung (VF) zeigt eine logarithmische Beziehung zum Durchlassstrom (IF). Am empfohlenen 20mA-Arbeitspunkt beträgt VF typischerweise 2,1V, kann aber bis zu 2,4V variieren. Diese Varianz unterstreicht die Notwendigkeit, LEDs mit strombegrenzenden Widerständen und nicht mit Spannungsquellen anzusteuern.
• Leuchtdichte vs. Strom:Die Intensität ist im normalen Betriebsbereich (bis zu 30mA DC) annähernd proportional zum Durchlassstrom. Das Überschreiten des Maximalstroms führt zu überlinearer Wärmeentwicklung und schnellem Abbau der Lichtleistung und Lebensdauer.
• Temperatureigenschaften:Die Leuchtdichte nimmt typischerweise mit steigender Sperrschichttemperatur ab. Der weite Betriebstemperaturbereich (-40°C bis +85°C) zeigt eine stabile Leistung über Umgebungsextreme hinweg, obwohl die Helligkeit am oberen Ende im Vergleich zu 25°C reduziert sein wird.
• Spektrale Verteilung:Die angegebenen Spitzen- (λP) und Dominanten- (λd) Wellenlängen zusammen mit der Spektralen Halbwertsbreite (Δλ) definieren das Emissionsspektrum. Die Bernstein-LED hat ein breiteres Spektrum (Δλ=17nm) zentriert bei ~611nm, während Gelbgrün schmaler ist (Δλ=11nm) und bei ~575nm zentriert ist.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Abmessungen

Die LED verwendet ein Standard-T-1 3/4 Radialgehäuse mit Anschlussdrähten. Wichtige dimensionale Hinweise sind:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern (mit Zoll-Äquivalenten).
• Standardtoleranz ist ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben.
• Der maximale Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 1,0mm.
• Der Anschlussabstand wird dort gemessen, wo die Anschlüsse den Gehäusekörper verlassen, was für das PCB-Layout entscheidend ist.

Das Gehäuse verfügt über eine diffuse weiße Linse, die hilft, das Licht zu streuen und so den weiten 80-Grad-Betrachtungswinkel sowie ein weicheres, weniger blendendes Erscheinungsbild im Vergleich zu einer klaren Linse erzeugt.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die LTL30EKFGJ ist eingemeinsamer AnodenBauteil. Das bedeutet, die Anode (Plus-Anschluss) ist intern gemeinsam, und jede Farbkathode (Minus-Anschluss) ist separat. Der längere Anschluss ist typischerweise die gemeinsame Anode. Überprüfen Sie vor dem Löten immer die Polarität anhand des Datenblattdiagramms, um Schäden durch falsche Verbindung zu vermeiden.

6. Löt- & Montagerichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist wesentlich, um die Zuverlässigkeit zu erhalten und Schäden an der LED-Epoxidlinse oder dem internen Chip zu verhindern.

6.1 Anschlussbiegung & Leiterplattenmontage

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stellemindestens 3mm von der Basisder LED-Linse entfernt. Verwenden Sie den Gehäusekörper nicht als Drehpunkt.
• Die Anschlussbiegung mussvor dem Lötenund bei Raumtemperatur erfolgen.
• Verwenden Sie beim Einführen in die Leiterplatte die minimal notwendige Verbiegekraft, um übermäßige mechanische Belastung der Anschlüsse oder des Gehäuses zu vermeiden.

6.2 Lötprozess

Halten Sie einen Mindestabstand von2mm zwischen dem Lötpunkt und der Basis der Linseein. Tauchen Sie die Linse nicht in das Lot.

• Handlöten (Lötkolben):
  • Maximale Temperatur: 350°C.
  • Maximale Zeit: 3 Sekunden pro Anschluss.
  • Beschränken Sie sich auf einen Lötzyklus pro Verbindung.
• Wellenlöten:
  • Vorwärmtemperatur: Max. 100°C.
  • Vorwärmzeit: Max. 60 Sekunden.
  • Lötwellentemperatur: Max. 260°C.
  • Lötzeit: Max. 5 Sekunden.
  • Stellen Sie sicher, dass die LED so positioniert ist, dass die Lötwelle nicht näher als 2mm an die Linsenbasis herankommt.
• Kritische Warnung:Übermäßige Temperatur oder Zeit kann die Epoxidlinse schmelzen, interne Bonddrahtbrüche verursachen oder das Halbleitermaterial schädigen.IR-Reflow-Löten ist nicht geeignetfür diesen Durchsteck-Gehäusetyp.

6.3 Lagerung & Reinigung

• Lagerung:Lagern Sie in einer Umgebung von maximal 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit. LEDs, die aus ihren ursprünglichen Feuchtigkeitssperrbeuteln entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder einen Stickstoff-Exsikkator.
• Reinigung:Reinigen Sie bei Bedarf nur mit alkoholbasierten Lösungsmitteln wie Isopropylalkohol (IPA). Vermeiden Sie aggressive oder scheuernde Reinigungsmittel.

7. Verpackung & Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Das Produkt wird in industrieüblicher Verpackung für automatisierte oder manuelle Handhabung geliefert:

• Grundpackung:500, 200 oder 100 Stück pro Packbeutel.
• Innenschachtel:Enthält 10 Packbeutel, insgesamt 5.000 Stück.
• Außenschachtel (Versandkarton):Enthält 8 Innenschachteln, insgesamt 40.000 Stück.
• Ein Hinweis besagt, dass innerhalb einer Versandcharge nur die letzte Packung eine nicht volle Menge sein darf.

7.2 Modellnummerninterpretation

Die Artikelnummer LTL30EKFGJ folgt einem herstellerspezifischen Codierungssystem, das wahrscheinlich den Gehäusetyp (T-1 3/4), die Farbe (Bernstein/Gelbgrün) und den Intensitäts-Bin angibt. Für eine präzise Bestellung müssen die erforderlichenBin-Codesfür Leuchtdichte und (für Gelbgrün) dominante Wellenlänge neben der Basis-Artikelnummer angegeben werden.

8. Anwendungsdesign-Überlegungen

8.1 Treiberschaltungsdesign

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile.Die wichtigste Designregel ist die Verwendung eines seriellen strombegrenzenden Widerstands für jede LED oder jede parallele LED-Kette.

• Empfohlene Schaltung (Schaltung A):Eine Spannungsquelle (Vcc), ein Serienwiderstand (R) und die LED. Der Widerstandswert wird berechnet als: R = (Vcc - VF) / IF, wobei VF die LED-Durchlassspannung ist (verwenden Sie den Maximalwert von 2,4V für Designreserve) und IF der gewünschte Durchlassstrom ist (z.B. 20mA).
• Zu vermeidende Schaltung (Schaltung B):Direktes paralleles Verbinden mehrerer LEDs mit einem einzigen gemeinsamen Widerstand. Kleine Unterschiede in den I-V-Kennlinien (VF) zwischen einzelnen LEDs verursachen eine Stromungleichheit, was zu erheblichen Helligkeitsunterschieden und möglichem Überstromausfall der LED mit der niedrigsten VF führt.

8.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz

Die LED ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Implementieren Sie die folgenden Vorsichtsmaßnahmen während der Handhabung und Montage:

• Bedienpersonal sollte geerdete Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe tragen.
• Alle Arbeitsplätze, Werkzeuge und Geräte müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
• Verwenden Sie Ionisatoren, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich auf der Kunststofflinse ansammeln können.
• Stellen Sie sicher, dass das Personal in ESD-sicheren Handhabungsverfahren geschult ist.

8.3 Thermomanagement

Obwohl die Verlustleistung gering ist (max. 80mW), ist es für Langlebigkeit und stabile Lichtleistung entscheidend, die LED innerhalb ihres Betriebstemperaturbereichs zu halten. Sorgen Sie für ausreichende Luftzirkulation im Endproduktgehäuse, insbesondere wenn mehrere LEDs in enger Nachbarschaft verwendet werden oder die Umgebungstemperatur hoch ist.

9. Technischer Vergleich & Auswahlhilfe

Die LTL30EKFGJ bietet eine spezifische Kombination von Eigenschaften. Bei der Auswahl einer Indikator-LED sollten Sie diese Punkte im Vergleich zu Alternativen berücksichtigen:

• vs. Kleinere SMD-LEDs:Durchsteck-LEDs wie diese sind im Allgemeinen einfacher für Prototyping, manuelle Montage und Reparatur. Sie haben oft eine höhere Einzelpunkt-Helligkeit und breitere Betrachtungswinkel als vergleichbar große SMDs, erfordern aber PCB-Bohrungen und beanspruchen mehr Platz auf beiden Seiten der Leiterplatte.
• vs. Klare Linsen-LEDs:Die diffuse weiße Linse bietet einen breiteren, weicheren Betrachtungswinkel und verbirgt den internen Chip, was ein gleichmäßigeres "Leuchten" bietet, ideal für Frontplattenindikatoren. Klare Linsen-LEDs haben einen fokussierteren Strahl und höhere axiale Intensität, können aber als helle Punktlichtquelle erscheinen.
• Farbwahl:Bernstein (605nm) ist sehr gut sichtbar und wird oft für Warnungen oder Alarme verwendet. Gelbgrün (572nm) liegt nahe der Spitzenempfindlichkeit des menschlichen Auges (555nm), wodurch es bei geringerer Leistung sehr hell erscheint, ideal für allgemeine Statusindikatoren.
• Stromversorgung:Ihr maximaler DC-Strom von 30mA ist Standard für 5mm-LEDs. Für Ultra-Niedrigstrom-Anwendungen könnten ähnliche Bauteile mit 10-20mA besser geeignet sein.

10. Häufig gestellte Fragen (Basierend auf technischen Parametern)

10.1 Kann ich diese LED direkt von einem 5V- oder 3,3V-Logik-Pin ansteuern?

Nein, nicht ohne einen strombegrenzenden Widerstand.Ein direkter Anschluss würde versuchen, weit mehr als 30mA durch die LED und den Mikrocontroller-Pin zu ziehen, was wahrscheinlich beide beschädigt. Verwenden Sie immer einen für Ihre Versorgungsspannung berechneten Serienwiderstand.

10.2 Warum wird die maximale Leuchtdichte als Bereich angegeben (z.B. 110-240 mcd für Bernstein)?

Dies spiegelt dasBinning-Systemwider. Der absolute Maximalwert aus dem Datenblatt ist 240 mcd, aber tatsächlich gelieferte Teile fallen in spezifische Intensitäts-Bins (F, G, H, J, K). Sie müssen den erforderlichen Bin angeben, um eine Mindesthelligkeit für Ihr Design zu garantieren.

10.3 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (λP)ist die einzelne Wellenlänge, bei der die emittierte optische Leistung am höchsten ist.Dominante Wellenlänge (λd)ist die einzelne Wellenlänge eines reinen monochromatischen Lichts, das für das menschliche Auge die gleiche Farbe zu haben scheint. λd ist relevanter für Farbindikationsanwendungen, während λP relevanter für optische Sensorik ist.

10.4 Kann ich diese LED im Freien verwenden?

Das Datenblatt gibt an, dass sie für "Innen- und Außenbereichsanwendungen" geeignet ist. Ihr Betriebstemperaturbereich (-40°C bis +85°C) unterstützt dies. Für den dauerhaften Einsatz im Freien sollten jedoch zusätzlicher Schutz vor UV-Strahlung und Feuchtigkeitseintritt in Betracht gezogen werden, was für dieses Standardgehäuse möglicherweise nicht vollständig spezifiziert ist.

11. Praktische Anwendungsbeispiele

11.1 Netzteil-Anzeige an einem Haushaltsgerät

Szenario:Entwurf einer "Eingeschaltet"-Anzeige für ein Gerät, das von einem 12V DC Netzteil gespeist wird.
Design:Verwenden Sie eine Bernstein-LED für eine warme, klare Anzeige. Ziel: 15mA für gute Helligkeit und Langlebigkeit.
Berechnung:R = (Vcc - VF) / IF = (12V - 2,4V) / 0,015A = 640 Ohm. Verwenden Sie den nächstgelegenen Standardwert, 680 Ohm. Neuberechneter Strom: IF = (12V - 2,1V) / 680Ω ≈ 14,6mA (sicher und innerhalb der Spezifikation).
Umsetzung:Platzieren Sie den 680Ω-Widerstand in Reihe mit der LED-Anode, verbunden mit der 12V-Schiene. Die LED-Kathode wird mit Masse verbunden.

11.2 Multi-LED-Status-Array

Szenario:Eine Frontplatte mit 5 LEDs, die verschiedene Systemzustände anzeigen (z.B. Bereit, Aktiv, Fehler, etc.). Farbkonsistenz ist wichtig.
Design:Verwenden Sie Gelbgrün-LEDs für alle Indikatoren. Geben Sie einen engenDominanten Wellenlängen-Bin (z.B. H07)und einen spezifischenLeuchtdichte-Bin (z.B. E oder F)bei der Bestellung an. Steuern Sie jede LED mit ihrem eigenen dedizierten strombegrenzenden Widerstand von einer gemeinsamen Spannungsschiene an, um gleichmäßige Helligkeit unabhängig von kleinen VF-Schwankungen zu gewährleisten.

12. Funktionsprinzip

Die LED arbeitet nach dem Prinzip der Elektrolumineszenz in einer Halbleiterdiode. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die das eingebaute Potenzial der Diode übersteigt (etwa 2,1V für diese Bauteile), werden Elektronen und Löcher aus dem n- bzw. p-dotierten Material in die aktive Region injiziert. Diese Ladungsträger rekombinieren und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts wird durch die Bandlückenenergie des in der aktiven Region verwendeten Halbleitermaterials bestimmt. Die diffuse Epoxidlinse um den Halbleiterchip dient dazu, das Licht auszukoppeln, den Strahl zu formen und die empfindliche interne Struktur zu schützen.

13. Technologietrends

Während Durchsteck-LEDs für Altdesigns, Prototyping und bestimmte Anwendungen, die hohe Einzelpunkt-Helligkeit oder einfache Wartung erfordern, weiterhin wichtig sind, geht der Branchentrend stark in Richtung von Oberflächenmontage-Bauteilen (SMD). SMD-LEDs bieten erhebliche Vorteile bei der automatisierten Montage, Platzeinsparung auf der Leiterplatte und geringerer Bauhöhe. Dennoch bleiben Durchsteck-Bauteile wie die LTL30EKFGJ aufgrund ihrer mechanischen Robustheit, hervorragenden Wärmeableitung über die Anschlüsse und Einfachheit für Kleinserien- oder Bildungsprojekte relevant. Fortschritte in Materialien verbessern kontinuierlich die Effizienz, Langlebigkeit und Farbkonsistenz aller LED-Typen, einschließlich Durchsteck-Varianten.