LTL2R3KRK LED-Lampe Datenblatt - T-1 3/4 Gehäuse - 2,4V Durchlassspannung - Super Rot - 75mW Leistung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine hocheffiziente, für Durchsteckmontage konzipierte LED-Lampe. Das Bauteil nutzt AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Technologie zur Erzeugung eines superroten Lichts. Es ist im weit verbreiteten T-1 3/4 Gehäusedurchmesser ausgeführt und eignet sich somit für eine Vielzahl von Anwendungen, die Anzeigeleuchten, Hintergrundbeleuchtung oder Statusanzeigen auf Leiterplatten (PCBs) oder Frontplatten erfordern.

Die zentralen Vorteile dieses Bauteils sind eine hohe Lichtstärke, geringer Stromverbrauch und hohe Effizienz. Aufgrund seiner geringen Stromanforderungen ist es kompatibel mit integrierten Schaltkreisen, was die einfache Integration in verschiedene elektronische Designs ermöglicht.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Grenzwerte

Das Bauteil darf nicht über diese Grenzwerte hinaus betrieben werden, um dauerhafte Beschädigungen zu vermeiden. Die wesentlichen Grenzwerte sind bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C spezifiziert.

• Verlustleistung (P_D):Maximal 75 mW.
• DC-Durchlassstrom (I_F):30 mA Dauerbetrieb.
• Spitzen-Durchlassstrom:90 mA unter gepulsten Bedingungen (1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Pulsbreite).
• Sperrspannung (V_R):Maximal 5 V.
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +100°C.
• Lagertemperaturbereich:-55°C bis +100°C.
• Lötemperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 1,6mm vom LED-Gehäuse entfernt.

Für Umgebungstemperaturen über 50°C gilt ein Derating-Faktor von 0,4 mA/°C für den DC-Durchlassstrom.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Diese Parameter definieren die typische Leistung der LED unter Standard-Testbedingungen (T_A=25°C).

• Lichtstärke (I_V):310 mcd (Minimum), 680 mcd (typisch) bei einem Durchlassstrom (I_F) von 20 mA. Die Garantie beinhaltet eine Toleranz von ±15%.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):30 Grad. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen (auf der Achse liegenden) Wertes abfällt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_P):639 nm.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):631 nm. Dies ist die einzelne Wellenlänge, die vom menschlichen Auge wahrgenommen wird und die Farbe (Super Rot) definiert.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):20 nm, was die spektrale Reinheit des emittierten Lichts angibt.
• Durchlassspannung (V_F):2,0 V (Minimum), 2,4 V (typisch) bei I_F= 20 mA.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 100 µA bei V_R= 5 V.
• Kapazität (C):Typisch 40 pF bei Null-Vorspannung und 1 MHz Frequenz.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Konsistenz in Anwendungen zu gewährleisten, werden LEDs basierend auf wichtigen optischen Parametern sortiert (gebinned). Der Bin-Code für einen bestimmten Parameter ist typischerweise auf der Verpackung markiert.

3.1 Lichtstärke-Binning

Die Einheiten sind Millicandela (mcd), gemessen bei 20mA. Jedes Bin hat eine Toleranz von ±15% bezogen auf seine Grenzwerte.

• Bin K:310 mcd (Min) bis 400 mcd (Max)
• Bin L:400 mcd bis 520 mcd
• Bin M:520 mcd bis 680 mcd
• Bin N:680 mcd bis 880 mcd
• Bin P:880 mcd bis 1150 mcd
• Bin Q:1150 mcd bis 1500 mcd

3.2 Dominante Wellenlänge-Binning

Die Einheiten sind Nanometer (nm), gemessen bei 20mA. Jedes Bin hat eine Toleranz von ±1nm bezogen auf seine Grenzwerte.

• Bin H29:621,0 nm bis 625,0 nm
• Bin H30:625,0 nm bis 629,0 nm
• Bin H31:629,0 nm bis 633,0 nm
• Bin H32:633,0 nm bis 637,0 nm
• Bin H33:637,0 nm bis 642,0 nm

4. Analyse der Leistungskurven

Während spezifische Diagramme im Datenblatt referenziert sind (z.B. Abbildung 1 für die spektrale Verteilung, Abbildung 5 für den Abstrahlwinkel), ermöglichen die bereitgestellten Daten eine Analyse der wesentlichen Zusammenhänge.

Die Durchlassspannung (V_F) zeigt einen typischen Wert von 2,4V bei 20mA. Entwickler müssen dies bei der Berechnung von Vorwiderstandswerten zur Strombegrenzung berücksichtigen. Die Beziehung zwischen Lichtstärke (I_V) und Durchlassstrom (I_F) ist im Betriebsbereich im Allgemeinen linear, jedoch führt das Überschreiten des maximalen DC-Stroms zu einer reduzierten Lebensdauer und kann zum Ausfall führen. Die spektralen Eigenschaften, definiert durch die Spitzen- (639 nm) und dominante (631 nm) Wellenlänge mit einer Halbwertsbreite von 20 nm, bestätigen eine gesättigte rote Farbausgabe, die für Anwendungen mit hoher Farbreinheit geeignet ist.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verwendet ein Standard-T-1 3/4 (ca. 5mm) Durchmesser-Gehäuse mit einer wasserklaren Linse. Wichtige dimensionale Hinweise umfassen:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern (Zoll in Klammern).
• Es gilt eine allgemeine Toleranz von ±0,25mm (±0,010"), sofern nicht anders angegeben.
• Der maximale Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 1,0mm (0,04").
• Der Anschlussabstand wird an der Stelle gemessen, an der die Anschlüsse aus dem Gehäusekörper austreten.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Bei Durchsteck-LEDs kennzeichnet typischerweise der längere Anschluss die Anode (Pluspol), während der kürzere Anschluss die Kathode (Minuspol) kennzeichnet. Die Kathode kann auch durch eine abgeflachte Stelle am Linsenrand oder am LED-Gehäuse angezeigt werden. Die korrekte Polarität muss während der Schaltungsmontage beachtet werden.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Ein sachgemäßer Umgang ist entscheidend für die Zuverlässigkeit und zur Vermeidung von Beschädigungen.

6.1 Lagerbedingungen

LEDs sollten in einer Umgebung gelagert werden, die 30°C und 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreitet. Wenn sie aus ihrer ursprünglichen feuchtigkeitsdichten Verpackung entnommen wurden, sollten sie innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für eine längere Lagerung außerhalb des Originalbeutels sollte ein verschlossener Behälter mit Trockenmittel oder ein Stickstoff-gefüllter Exsikkator verwendet werden.

6.2 Anschlussformung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist.
• Verwenden Sie nicht die Basis des Anschlussrahmens als Drehpunkt.
• Führen Sie die Anschlussformung bei Raumtemperatur undvor soldering.
• dem Löten durch. Verwenden Sie während der Leiterplattenmontage eine minimale Verbiegekraft, um mechanische Belastung zu vermeiden.

6.3 Lötparameter

Halten Sie einen Mindestabstand von 2mm von der Linsenbasis zum Lötpunkt ein. Die Linse darf niemals in das Lot getaucht werden.

• Lötkolben:Maximale Temperatur 300°C, maximale Zeit 3 Sekunden (nur einmaliges Löten).
• Wellenlöten:Maximale Vorwärmtemperatur 100°C für 60 Sekunden; Lötwellentemperatur maximal 260°C für maximal 10 Sekunden.

Übermäßige Temperatur oder Zeit kann die Linse verformen oder zu einem katastrophalen Ausfall führen.

6.4 Reinigung

Falls eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Die Standard-Verpackungskonfiguration ist wie folgt:

• Verpackungsbeutel:Enthält 1000, 500 oder 250 Stück.
• Innenschachtel:Enthält 8 Verpackungsbeutel, insgesamt 8000 Stück.
• Außenschachtel (Versandlos):Enthält 8 Innenschachteln, insgesamt 64.000 Stück. Die letzte Packung in einem Versandlos kann unvollständig sein.

Die Artikelnummer LTL2R3KRK identifiziert diese spezifische Produktvariante (Wasserklare Linse, AlInGaP Super Rot Lichtquelle).

8. Anwendungsempfehlungen und Designüberlegungen

8.1 Bestimmungsgemäße Verwendung und Einschränkungen

Diese LED ist für gewöhnliche elektronische Geräte konzipiert, einschließlich Bürogeräten, Kommunikationsgeräten und Haushaltsanwendungen. Ohne vorherige Konsultation und Qualifizierung wird sie nicht für sicherheitskritische Systeme (z.B. Luftfahrt, medizinische Lebenserhaltung, Verkehrssteuerung) empfohlen, da ein Ausfall Leben oder Gesundheit gefährden könnte.

8.2 Treiberschaltungs-Design

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 (Schaltungsmodell A). Der parallele Betrieb von LEDs ohne individuelle Widerstände (Schaltungsmodell B) wird nicht empfohlen, da geringe Unterschiede in der Durchlassspannung (V_F) jeder LED zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und folglich der Helligkeit führen können.

Der Wert des Vorwiderstands (R_s) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R_s= (V_Versorgung- V_F) / I_F, wobei V_Fdie LED-Durchlassspannung ist (verwenden Sie 2,4V typisch oder 2,0V min für konservatives Design) und I_Fder gewünschte Durchlassstrom ist (z.B. 20mA).

8.3 Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)

Diese LEDs sind anfällig für Beschädigungen durch elektrostatische Entladung. Es müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden:

• Bedienpersonal sollte geerdete Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe tragen.
• Alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerregale müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
• Verwenden Sie einen Ionisator, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich aufgrund von Handhabungsreibung auf der Kunststofflinse ansammeln können.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Der Einsatz von AlInGaP-Technologie für rote LEDs bietet deutliche Vorteile gegenüber älteren Technologien wie GaAsP (Galliumarsenidphosphid). AlInGaP-LEDs bieten eine deutlich höhere Lichtausbeute, was bedeutet, dass bei gleichem Eingangsstrom (mA) mehr Licht (mcd) erzeugt wird. Sie bieten außerdem eine bessere Temperaturstabilität und eine längere Betriebslebensdauer. Das T-1 3/4 Gehäuse bleibt ein Industriestandard und gewährleistet eine breite Kompatibilität mit bestehenden Leiterplattenlayouts und Frontplattenausschnitten, während das Durchsteckdesign eine robuste mechanische Befestigung bietet, die für Anwendungen geeignet ist, die Vibrationen oder physikalischer Belastung ausgesetzt sind.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQs)

10.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (λ_P):Die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung der LED ihr Maximum erreicht (639 nm für dieses Bauteil).Dominante Wellenlänge (λ_d):Die einzelne Wellenlänge, die, kombiniert mit einem Referenzweißlicht, der wahrgenommenen Farbe der LED (631 nm) entspricht. Sie wird aus dem CIE-Farbdiagramm abgeleitet und ist für die Farbwahrnehmung relevanter.

10.2 Kann ich diese LED ohne einen Vorwiderstand betreiben?

No.Eine LED muss mit einem geregelten Strom betrieben werden. Ein direkter Anschluss an eine Spannungsquelle führt zu einem übermäßigen Stromfluss, der das Bauteil schnell zerstört. Ein Vorwiderstand (oder eine Konstantstromquelle) ist unerlässlich.

10.3 Wie interpretiere ich den Lichtstärke-Bin-Code?

Der auf dem Verpackungsbeutel aufgedruckte Bin-Code (z.B. K, L, M) gibt den garantierten Bereich der Lichtstärke für die LEDs in diesem Beutel an. Zum Beispiel garantiert Bin M eine I_Vzwischen 520 und 680 mcd bei 20mA. Entwickler können ein spezifisches Bin auswählen, um Helligkeitskonsistenz in ihrer Anwendung sicherzustellen.

11. Praktische Design- und Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Statusanzeige in einem 5V-System.Um die LED bei 20mA aus einer 5V-Versorgung zu betreiben: V_Versorgung= 5V, V_F(typisch) = 2,4V, I_F= 0,020A. Der erforderliche Vorwiderstand ist R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohm. Der nächstgelegene Standardwert von 130Ω oder 120Ω kann verwendet werden. Die Nennleistung des Widerstands sollte mindestens P = I²² * R = (0,02)²²* 130 = 0,052W betragen, daher ist ein Standard-1/8W (0,125W) Widerstand ausreichend.

Beispiel 2: Frontplattenmontage.Das Durchsteckdesign ermöglicht die direkte Montage der LED durch eine Frontplatte. Eine passende Frontplattenblende oder ein einfaches gebohrtes Loch (etwas größer als 5mm) kann verwendet werden. Die Anschlüsse werden nach dem Einführen gebogen, um die LED zu sichern, und dann auf einer Leiterplatte hinter der Frontplatte verlötet.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Eine LED ist eine Halbleiterdiode. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die ihre charakteristische Durchlassspannung (V_F) überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich (in diesem Fall der AlInGaP-Schicht). Diese Rekombination setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Materialzusammensetzung des Halbleiters (die Bandlückenenergie) bestimmt die Wellenlänge und damit die Farbe des emittierten Lichts. AlInGaP ist darauf ausgelegt, Licht im roten bis bernsteinfarbenen Teil des sichtbaren Spektrums mit hoher Effizienz zu erzeugen.

13. Technologietrends und Kontext

Während oberflächenmontierbare (SMD) LEDs aufgrund ihrer geringeren Größe und Eignung für die automatisierte Montage die moderne Massenelektronik dominieren, bleiben Durchsteck-LEDs wie die T-1 3/4 relevant. Ihre Hauptvorteile sind überlegene mechanische Festigkeit (die Anschlüsse sind durch die Leiterplatte verankert), einfachere manuelle Prototypenerstellung und Reparatur sowie eine bessere Wärmeableitung über die Anschlüsse bei einigen leistungsstärkeren Varianten. Sie sind häufig in Industrie-Steuerungen, Automobil-Nachrüstprodukten, Hobbyprojekten und Anwendungen zu finden, bei denen Robustheit gegenüber Miniaturisierung priorisiert wird. Die fortlaufende Entwicklung von Halbleitermaterialien verbessert weiterhin die Effizienz und Lebensdauer aller LED-Typen, einschließlich Durchsteckgehäusen.