Durchsteck-LED LTW-1DEEDNJ Datenblatt - Rot/Weiß - 20mA - 52/72mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument erläutert die Spezifikationen einer Durchsteck-LED mit der Artikelnummer LTW-1DEEDNJ. Die Bauteile sind in zwei Hauptfarbvarianten erhältlich: eine rote LED mit einer dominanten Wellenlänge um 625nm (AlInGaP-Technologie) und eine weiße LED mit gemeinsamer Kathode und einer diffusen Linse. Diese Art von Durchsteck-LEDs ist für Statusanzeigen in einem breiten Spektrum elektronischer Anwendungen konzipiert und bietet durch verschiedene Intensitäts- und Abstrahlwinkeloptionen in standardisierten Bauformen hohe Designflexibilität.

1.1 Hauptmerkmale und Zielmarkt

Die LED-Lampe zeichnet sich durch geringen Stromverbrauch und hohe Effizienz aus. Sie entspricht Umweltstandards, ist bleifrei, RoHS-konform und halogenfrei (mit Grenzwerten für Chlor- und Bromgehalt). Ihre Hauptanwendungen liegen in Kommunikationsgeräten, Computern, Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräten, wo eine zuverlässige und klare visuelle Statusanzeige erforderlich ist.

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

2.1 Absolute Maximalwerte

Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C. Eine Überschreitung kann zu dauerhaften Schäden führen.

• Verlustleistung (Pd):Rot: max. 52 mW; Weiß: max. 72 mW. Dieser Parameter definiert die maximale Leistung, die die LED im Dauerbetrieb als Wärme abführen kann.
• Durchlassstrom:Der kontinuierliche Gleichstrom-Durchlassstrom (IF) beträgt für beide Farben 20 mA. Ein Spitzen-Durchlassstrom von 60 mA ist unter gepulsten Bedingungen zulässig (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10ms).
• Temperaturbereiche:Betrieb: -30°C bis +85°C; Lagerung: -40°C bis +100°C.
• Löttemperatur:Die Anschlussdrähte halten 260°C für maximal 5 Sekunden stand, gemessen 2,0mm vom LED-Gehäuse entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kennwerte

Gemessen bei TA=25°C und einem Standard-Prüfstrom (IF) von 20mA.

• Lichtstärke (Iv):Rot: 110-310 mcd (typ. 180 mcd); Weiß: 520-2500 mcd (typ. 1500 mcd). Die Intensität wird gemäß der CIE-Augempfindlichkeitskurve gemessen, mit einer garantierten Messtoleranz von ±15%.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Etwa 60 Grad für beide Varianten, was auf einen mäßig breiten Lichtkegel hindeutet.
• Dominante Wellenlänge (λd):Für die rote LED: 618-630 nm (typ. 624 nm).
• Farbkoordinaten:Für die weiße LED betragen die typischen Koordinaten x=0,26, y=0,24.
• Durchlassspannung (VF):Rot: 1,6-2,6 V (typ. 2,1 V); Weiß: 2,6-3,6 V (typ. 3,1 V).
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei einer Sperrspannung (VR) von 5V. Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt.

3. Erklärung des Binning-Systems

Die LEDs werden basierend auf wichtigen optischen Parametern in Bins sortiert, um die Konsistenz innerhalb einer Produktionscharge sicherzustellen.

3.1 Binning der Lichtstärke

• Rote LED:Bins FG (110-180 mcd) und HJ (180-310 mcd).
• Weiße LED:Bins MN (520-880 mcd), PQ (880-1500 mcd) und RS (1500-2500 mcd).

Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±15%.

3.2 Binning von Wellenlänge und Farbigkeit

• Dominante Wellenlänge (Rot):Ein einzelner Bin R1 deckt 618-630 nm ab, mit einer Toleranz von ±1nm an den Grenzen.
• Farbigkeit (Weiß):Definiert durch die Farbton-Ränge G1 und H1, die einen viereckigen Bereich im CIE-1931-Farbtafeld spezifizieren. Die Messabweichung für Farbkoordinaten beträgt ±0,01.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt verweist auf typische Kennlinien (implizit auf Seite 4/10). Diese Kurven würden typischerweise die Beziehung zwischen Durchlassstrom (IF) und Durchlassspannung (VF), die Temperaturabhängigkeit der Lichtstärke und die relative spektrale Leistungsverteilung darstellen. Die Analyse solcher Kurven ist entscheidend, um das Verhalten des Bauteils unter nicht standardmäßigen Bedingungen zu verstehen, wie z.B. bei verschiedenen Treiberströmen oder Umgebungstemperaturen, die die Ausgangsintensität und den Spannungsabfall beeinflussen.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen und Hinweise

Die LED verfügt über ein Standard-Radialgehäuse mit Anschlussdrähten. Wichtige dimensionale Hinweise umfassen: alle Maße in mm (Zoll), eine allgemeine Toleranz von ±0,25mm, einen maximalen Harzüberstand unter dem Flansch von 1,0mm und den Anschlussdrahtabstand gemessen am Austrittspunkt aus dem Gehäuse. Eine detaillierte Maßzeichnung ist im Originaldokument enthalten.

5.2 Polungskennzeichnung

Die weiße LED-Version verwendet eine gemeinsame Kathoden-Konfiguration. Der längere Anschlussdraht kennzeichnet typischerweise die Anode. Für eine definitive Polungsidentifikation basierend auf der internen Chipstruktur und dem Leadframe-Design müssen Anwender die detaillierte mechanische Zeichnung konsultieren.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Lagerung und Handhabung

LEDs sollten unter 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Wenn sie aus der original feuchtigkeitsdichten Verpackung entnommen wurden, sollten sie innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für längere Lagerung einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre verwenden.

6.2 Anschlussdraht-Formgebung

Das Biegen muss mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt erfolgen. Die Basis des Leadframes sollte nicht als Drehpunkt verwendet werden. Die Formgebung muss bei Raumtemperatur und vor dem Löten erfolgen. Verwenden Sie während der PCB-Montage eine minimale Klemmkraft.

6.3 Lötprozess

Ein Mindestabstand von 2mm muss zwischen dem Lötpunkt und der Basis der Linse eingehalten werden. Die Linse darf nicht in das Lot getaucht werden.

• Lötkolben:Max. Temperatur 350°C, max. Zeit 3 Sekunden pro Anschlussdraht (nur einmal).
• Wellenlöten:Vorwärmen max. 100°C für max. 60s; Lötwellen-Temperatur max. 260°C für max. 5s.

Warnung:Übermäßige Temperatur oder Zeit kann die Linse verformen oder zu einem katastrophalen Ausfall führen. IR-Reflow-Löten ist für dieses Durchsteck-Bauteil nicht geeignet.

6.4 Reinigung

Falls erforderlich, nur mit alkoholbasierten Lösungsmitteln wie Isopropanol reinigen.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Die Standardverpackungsspezifikation lautet wie folgt: 500, 200 oder 100 Stück pro antistatischem Beutel. Zehn Beutel werden in einen Innenkarton gepackt (insgesamt 5.000 Stück). Acht Innenkartons werden in einen äußeren Versandkarton gepackt (insgesamt 40.000 Stück). Die letzte Packung in einer Versandcharge kann eine unvollständige Packung sein.

8. Anwendungsempfehlungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese LED eignet sich für Statusanzeigen an Innen-/Außenschildern und allgemeinen elektronischen Geräten wie Steckdosenleisten, Netzwerk-Switches, Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräten.

8.2 Treiberschaltungs-Design

LEDs sind strombetriebene Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit beim Parallelschalten mehrerer LEDs zu gewährleisten, wirddringend empfohleneinen strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit jeder einzelnen LED zu verwenden (Schaltung A). Das direkte Parallelschalten mehrerer LEDs an eine Spannungsquelle (Schaltung B) wird aufgrund von Toleranzen in der individuellen Durchlassspannung (VF) nicht empfohlen, da dies zu erheblichen Unterschieden im Strom und folglich in der Helligkeit führt.

8.3 Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)

Die LED ist anfällig für Schäden durch statische Elektrizität oder Stromspitzen. Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung umfassen die Verwendung eines geerdeten Handgelenkbands oder antistatischer Handschuhe sowie das Arbeiten auf einer geerdeten antistatischen Unterlage.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu nicht-diffusen LEDs bietet die diffuse Linse der weißen Version einen breiteren, gleichmäßigeren Abstrahlwinkel und reduziert Hotspots. Die halogenfreie Konstruktion unterscheidet sie von Standardprodukten und spricht Anwendungen mit strengeren Umweltanforderungen an. Die Kombination aus AlInGaP-Technologie für Rot (hohe Effizienz und Stabilität) und einer gemeinsamen Kathode für Weiß in einer einzigen Artikelnummer bietet hohe Designflexibilität.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Kann ich diese LED mit 30mA für höhere Helligkeit betreiben?

A: Nein. Der absolute maximale kontinuierliche Gleichstrom-Durchlassstrom beträgt 20mA. Eine Überschreitung dieses Wertes riskiert eine Verkürzung der LED-Lebensdauer oder einen sofortigen Ausfall durch Überhitzung.

F: Warum ist ein Reihenwiderstand für jede parallel geschaltete LED notwendig?

A: Die Durchlassspannung (VF) von LEDs unterliegt einer Fertigungstoleranz (z.B. 2,6-3,6V für weiß). Ohne individuelle Widerstände ziehen LEDs mit einer niedrigeren VF unverhältnismäßig mehr Strom, was zu ungleichmäßiger Helligkeit und möglicher Überlastung der Bauteile mit niedrigerer VF führt.

F: Was bedeutet die "±15% Messtoleranz" bei der Lichtstärke?

A: Es bedeutet, dass der gemessene Intensitätswert für eine bestimmte Einheit um ±15% vom nominalen Bin-Wert in der Tabelle abweichen kann. Dies ist eine Toleranz des Messsystems, keine zusätzliche Parameterstreuung.

11. Praktisches Design- und Anwendungsbeispiel

Szenario:Entwurf eines Panels mit zehn weißen Status-LEDs, betrieben von einer 5V-Schiene.

Designschritte:

1. Durchlassstrom festlegen: Typischen Wert von 20mA verwenden.

2. Typische Durchlassspannung (VF) aus Datenblatt ermitteln: 3,1V für weiß.

3. Reihenwiderstandswert berechnen: R = (V_Versorgung - VF) / IF = (5V - 3,1V) / 0,020A = 95 Ohm.

4. Widerstandsleistung berechnen: P = (V_Versorgung - VF) * IF = 1,9V * 0,020A = 0,038W. Ein Standard-1/8W (0,125W) oder 1/10W Widerstand ist ausreichend.

5. Kritisch:Einen 95-Ohm-Widerstand in Reihe mitjederder zehn LEDs schalten. Einen einzelnen Widerstand nicht für mehrere LEDs gemeinsam verwenden.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Leuchtdioden (LEDs) sind Halbleiterbauelemente, die Licht emittieren, wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt. Dieses Phänomen, genannt Elektrolumineszenz, tritt auf, wenn sich Elektronen mit Elektronenlöchern innerhalb des Bauteils rekombinieren und Energie in Form von Photonen freisetzen. Die Lichtfarbe wird durch die Bandlücke des Halbleitermaterials bestimmt. Die rote LED verwendet eine AlInGaP-Struktur (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid), während die weiße LED typischerweise einen blauen InGaN-Chip (Indium-Gallium-Nitrid) verwendet, der mit einer Phosphorschicht beschichtet ist, die einen Teil des blauen Lichts in gelbes und rotes Licht umwandelt, um zusammen weißes Licht zu erzeugen.

13. Branchentrends und Entwicklungen

Während oberflächenmontierbare (SMD) LEDs neue Designs aufgrund der Miniaturisierung dominieren, bleiben Durchsteck-LEDs für Prototypen, Bildungskits, Reparaturmärkte und Anwendungen relevant, die eine höhere Einzelpunkt-Leuchtdichte oder eine einfachere manuelle Montage erfordern. Der Trend im Segment der Durchsteck-LEDs geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbesserter Farbkonstanz durch engere Binning-Toleranzen und breiterer Einführung umweltfreundlicher Materialien wie halogenfreier Verbindungen. Die Nachfrage nach zuverlässigen, kostengünstigen Anzeigelösungen in Industrie- und Konsumgütersektoren sichert die fortgesetzte Produktion und Entwicklung dieser Bauteile.