LTW-404M01H279 Durchsteck-LED-Lampe Datenblatt - Mehrfarbiges Array - 30mA Max. - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTW-404M01H279 ist eine mehrfarbige Durchsteck-LED-Lampe, die als Leiterplatten-Anzeige (CBI) konzipiert ist. Sie besteht aus einem schwarzen Kunststoffgehäuse im rechten Winkel, das mehrere LED-Chips integriert. Die Hauptfunktion besteht darin, eine klare, festkörperbasierte visuelle Anzeige auf elektronischen Leiterplatten zu bieten. Ihr Design betont die einfache Montage und Integration in verschiedene elektronische Systeme.

1.1 Kernvorteile

• Einfache Montage:Der Winkelträger ist für eine unkomplizierte Leiterplattenmontage ausgelegt und stapelbar zur Bildung von Arrays.
• Verbesserter Kontrast:Das schwarze Gehäusematerial verbessert den Kontrast des emittierten Lichts, wodurch die Anzeige besser sichtbar ist.
• Robuste Konstruktion:Verwendet Festkörperlichtquellen (InGaN-Chips für Blau/Weiß/Grün) für Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer.
• Umweltkonformität:Das Produkt ist bleifrei und entspricht der RoHS-Richtlinie.
• Integrierter Schutz:Verfügt über eingebaute Zenerdioden zum Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD), was die Haltbarkeit bei Handhabung und Betrieb erhöht.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED-Lampe eignet sich für eine breite Palette elektronischer Geräte, die Statusanzeigen benötigen. Wichtige Anwendungsbereiche sind:

• Kommunikationsgeräte:Statusleuchten an Routern, Switches und Modems.
• Computersysteme:Strom-, Festplattenaktivitäts- und Diagnoseanzeigen auf Hauptplatinen und Peripheriegeräten.
• Unterhaltungselektronik:Anzeigelampen an Audio-/Video-Geräten, Haushaltsgeräten und Spielkonsolen.
• Industriesteuerungen:Maschinenstatus-, Fehler- und Betriebsmodusanzeigen auf Bedienfeldern und Automatisierungssystemen.

2. Detaillierte Analyse technischer Parameter

2.1 Absolute Grenzwerte

Diese Grenzwerte definieren die Limits, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C.

• Verlustleistung (Pd):Variiert je nach Farbe: Weiß (102 mW), Blau (74 mW), Grün (64 mW). Dies ist die maximal zulässige Leistung, die die LED als Wärme abführen kann.
• Spitzen-Durchlassstrom (IFP):Nur für gepulsten Betrieb (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10ms). Weiß/Blau: 100 mA, Grün: 60 mA.
• DC-Durchlassstrom (IF):Der maximale kontinuierliche Durchlassstrom. Weiß: 30 mA, Blau/Grün: 20 mA.
• Temperaturbereiche:Betrieb: -30°C bis +85°C. Lagerung: -40°C bis +100°C.
• Lötkolbentemperatur für Anschlüsse:Maximal 260°C für 5 Sekunden, gemessen 2,0 mm (0,079") vom LED-Körper entfernt.

2.2 Elektrische & Optische Kennwerte

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen bei TA=25°C und IF=8mA, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (Iv):Die Lichtausbeute gemessen in Millicandela (mcd). Typische Werte: Weiß: 200 mcd, Grün: 180 mcd, Blau: 30 mcd. Die Spezifikation beinhaltet eine Prüftoleranz von ±15%.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Der volle Winkel, bei dem die Intensität auf die Hälfte ihres Spitzenwerts abfällt. Weiß: 100°, Grün/Blau: 120°. Dies deutet auf einen relativ breiten Abstrahlkegel hin.
• Durchlassspannung (VF):Der Spannungsabfall über der LED beim Prüfstrom. Typisch: 2,8V für alle Farben, mit einem Bereich von 2,4V bis 3,3V abhängig vom spezifischen Chip und Bin.
• Dominante Wellenlänge (λd):Definiert die wahrgenommene Farbe. Blau: 465 nm (Bereich 460-470 nm). Grün: 525 nm (Bereich 520-530 nm).
• Farbwertanteile (x, y):Für die weißen LEDs definieren diese Koordinaten den Farbpunkt im CIE-1931-Diagramm. Der typische Wert ist (0,24; 0,20). Spezifische Bins (D1-D4) haben definierte Koordinatenbereiche, die in der Binning-Tabelle detailliert sind.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei einer Sperrspannung (VR) von 5V.Wichtig:Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Prüfzustand dient nur der Charakterisierung.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt verwendet ein Binning-System, um LEDs basierend auf wichtigen optischen und elektrischen Parametern zu kategorisieren, um die Konsistenz innerhalb einer Charge sicherzustellen. Die LTW-404M01H279 verwendet ein Drei-Code-System.

3.1 Wellenlängen- / Farbwert-Binning

• Blau (Code 1):Gebinnt nach dominanter Wellenlänge. B07: 460-465 nm, B08: 465-470 nm.
• Weiß (Code 2):Gebinnt nach Farbwertanteilen (CCx,y) in vier Quadranten: D1, D2, D3, D4. Jeder Quadrant hat spezifische (x,y)-Koordinatengrenzen, wie im CIE-Diagramm und der Tabelle dargestellt.
• Grün (Code 3):Gebinnt nach dominanter Wellenlänge. G09: 520-525 nm, G10: 525-530 nm.

3.2 Lichtstärke-Binning

Die Intensität ist für jede Farbe in breiten Bereichen gruppiert, kombiniert mit dem Farbton-/Farbkoordinaten-Bin.

• Weiß: 120-680 mcd (über alle D1-D4 Bins).
• Grün: 110-310 mcd (über G09/G10 Bins).
• Blau: 18-50 mcd (über B07/B08 Bins).

3.3 Durchlassspannungs-Binning

Die Durchlassspannung wird als Bereich für jede Farbgruppe angegeben, nicht als diskrete Bins: Weiß: 2,4-3,2V, Blau/Grün: 2,5-3,3V.

Hinweis:Eine Toleranz von ±15% gilt für die Grenzen jedes Bins, und eine Messabweichung von ±0,01 wird auf Farbkoordinaten angewendet.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält typische Kennlinien für jede LED-Farbe (Blau, Grün, Weiß). Obwohl die spezifischen Graphen im Text nicht detailliert sind, veranschaulichen sie typischerweise die folgenden Beziehungen, die für den Schaltungsentwurf entscheidend sind:

• Strom vs. Spannung (I-V-Kennlinie):Zeigt die exponentielle Beziehung und hilft, die erforderliche Treiberspannung für einen gegebenen Strom zu bestimmen.
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom (Iv-IF-Kennlinie):Zeigt, wie die Lichtausbeute mit dem Strom bis zu den maximalen Nennwerten ansteigt.
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur (Iv-TA-Kennlinie):Veranschaulicht den Rückgang der Lichtausbeute bei steigender Sperrschichttemperatur, was für das thermische Management in der Anwendung entscheidend ist.
• Durchlassspannung vs. Umgebungstemperatur (VF-TA-Kennlinie):Zeigt die Temperaturabhängigkeit der Durchlassspannung, die in einigen Designs zur Temperaturerfassung genutzt werden kann.

Entwickler sollten diese Kurven konsultieren, um den Treiberstrom für die gewünschte Helligkeit zu optimieren und thermische Derating-Effekte zu verstehen.

5. Mechanische & Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen

Das Bauteil verwendet eine Durchsteckmontage im rechten Winkel. Wichtige mechanische Hinweise aus dem Datenblatt:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern angegeben, Zoll in Klammern.
• Die Standardtoleranz beträgt ±0,25 mm (±0,010"), sofern nicht anders angegeben.
• Das Gehäuse besteht aus schwarzem Kunststoff.
• Das Array besteht aus 10 LEDs: LEDs 1-6 sind grün mit grünen Streulinsen; LEDs 7-9 sind weiß mit weißen Streulinsen; LED 10 ist blau mit einer blauen Streulinse.
• Eine kritische mechanische Spezifikation ist dieherausragende LED-Höhe, die 0,20 ± 0,14 mm vom Gehäuse beträgt.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Bei Durchsteck-LEDs wird die Polarität typischerweise durch die Anschlusslänge (der längere Anschluss ist die Anode) oder durch eine flache Stelle auf der Linse oder dem Gehäuse angezeigt. Die spezifische Markierung für dieses Modell sollte in der Abmessungszeichnung überprüft werden.

5.3 Verpackungsspezifikation

Das Produkt wird in einer Verpackung geliefert, die für die automatisierte Montage geeignet ist und Beschädigungen während des Versands und der Handhabung verhindert. Die genauen Abmessungen und Mengen der Rolle oder Tube sind im Verpackungsspezifikationsabschnitt des Datenblatts definiert.

6. Löt- & Montagerichtlinien

6.1 Lagerbedingungen

LEDs sollten in einer Umgebung gelagert werden, die 30°C und 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreitet. Wenn sie aus der original feuchtigkeitsdichten Verpackung entnommen werden, sollten sie innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder einen stickstoffgefüllten Exsikkator.

6.2 Reinigung

Falls Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol. Vermeiden Sie aggressive oder scheuernde Chemikalien.

6.2 Anschlussbiegung

Wenn Anschlüsse gebogen werden müssen, muss diesvordem Löten und bei Raumtemperatur erfolgen. Die Biegung sollte mindestens 3 mm von der Basis der LED-Linse entfernt vorgenommen werden. Verwenden Sie den LED-Körper nicht als Drehpunkt. Wenden Sie beim Einfügen in die Leiterplatte minimalen Druck an, um Spannungen zu vermeiden.

6.4 Lötprozess

Kritische Regel:Halten Sie einen Mindestabstand von 2 mm von der Basis der Epoxidlinse zum Lötpunkt ein. Tauchen Sie die Linse nicht in das Lot.

• Handlöten (Lötkolben):Maximale Temperatur: 350°C. Maximale Zeit: 3 Sekunden pro Lötstelle. Nur ein Lötzyklus.
• Wellenlöten:Vorwärmen: Max. 120°C für bis zu 100 Sekunden. Lötwellenbad: Max. 260°C für bis zu 5 Sekunden. Stellen Sie sicher, dass das Bauteil so positioniert ist, dass das Lot nicht näher als 2 mm an die Linsenbasis heranfließt.

Übermäßige Temperatur oder Zeit kann dauerhafte Schäden am LED-Epoxid, den Anschlüssen oder den internen Chipverbindungen verursachen.

7. Anwendungshinweise & Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsschaltungen

Jede LED im Array sollte unabhängig mit einem strombegrenzenden Widerstand angesteuert werden. Der Widerstandswert (R) wird mit der Formel berechnet: R = (Vcc - VF) / IF, wobei Vcc die Versorgungsspannung, VF die Durchlassspannung der LED (für Zuverlässigkeit den Maximalwert aus dem Datenblatt verwenden) und IF der gewünschte Durchlassstrom (nicht höher als der DC-Nennwert) ist.

7.2 Thermische Verwaltung

Obwohl die Verlustleistung gering ist, verlängert ein ordnungsgemäßes thermisches Design die Lebensdauer. Sorgen Sie für ausreichenden Abstand auf der Leiterplatte zur Wärmeableitung. Betrieb bei oder nahe dem maximalen Strom (30mA für weiß) erzeugt mehr Wärme. Wenn die Umgebungstemperatur hoch ist, erwägen Sie ein Derating des Betriebsstroms.

7.3 ESD-Vorsichtsmaßnahmen

Obwohl das Bauteil über einen eingebauten Zener-Schutz verfügt, sollten während der Montage dennoch Standard-ESD-Handhabungsvorsichtsmaßnahmen befolgt werden: Verwenden Sie geerdete Arbeitsplätze, Handgelenkbänder und leitfähige Behälter.

8. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

8.1 Kann ich die weiße LED dauerhaft mit 30mA betreiben?

Ja, 30mA ist der maximal zulässige DC-Durchlassstrom. Für optimale Langlebigkeit und Zuverlässigkeit ist es jedoch oft ratsam, mit einem niedrigeren Strom zu arbeiten, z.B. 20mA, insbesondere wenn die thermischen Bedingungen nicht ideal sind.

8.2 Was ist der Unterschied zwischen den weißen Bins D1, D2, D3, D4?

Diese Bins repräsentieren verschiedene Regionen im CIE-1931-Farbdiagramm, die leichten Variationen in der korrelierten Farbtemperatur (CCT) und dem Farbstich des weißen Lichts entsprechen (z.B. kaltweiß mit bläulichem Stich vs. reinweiß). D1 und D2 sind typischerweise kühler/bläulicher, während D3 und D4 wärmer/gelblicher sind, obwohl alle innerhalb einer definierten Weißregion liegen.

8.3 Ist ein Kühlkörper erforderlich?

Für typische Anzeigeanwendungen bei oder unterhalb des empfohlenen Treiberstroms ist kein separater Kühlkörper erforderlich. Die Leiterplatte selbst dient als Kühlkörper für die Anschlüsse. Das primäre thermische Management besteht darin sicherzustellen, dass das Bauteil seine maximale Sperrschichttemperatur nicht überschreitet, die von Umgebungstemperatur, Treiberstrom und Leiterplattenlayout beeinflusst wird.

8.4 Kann ich diese LED im Freien verwenden?

Das Datenblatt gibt an, dass sie für Innen- und Außenschilder geeignet ist. Für den dauerhaften Außeneinsatz sollten jedoch zusätzliche Umweltschutzmaßnahmen (konforme Beschichtung auf der Leiterplatte) in Betracht gezogen werden, um sie vor Feuchtigkeit, UV-Strahlung und Verunreinigungen zu schützen, da das LED-Gehäuse selbst möglicherweise nicht vollständig hermetisch ist.

9. Technischer Vergleich & Trends

9.1 Vergleich mit SMD-Alternativen

Durchsteck-LEDs wie die LTW-404M01H279 bieten Vorteile beim Prototyping, bei der manuellen Montage und in Anwendungen, die hohe mechanische Festigkeit oder einfachen Austausch erfordern. Oberflächenmontage-LEDs (SMD) ermöglichen im Gegensatz dazu Leiterplattenentwürfe mit höherer Dichte, sind besser für automatisierte Bestückungsanlagen geeignet und haben oft bessere Wärmeleitpfade zur Leiterplatte.

9.2 Branchentrends

Der allgemeine Trend bei Anzeigebeleuchtung geht zu höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), was die gleiche Helligkeit bei niedrigeren Strömen ermöglicht und so den Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung reduziert. Es gibt auch eine Bewegung hin zu engeren Binning-Toleranzen für Farbe und Intensität, um visuelle Konsistenz in Anwendungen mit mehreren Anzeigen sicherzustellen. Während SMD-Gehäuse neue Designs dominieren, bleiben Durchsteck-Anzeigen für Alt-Designs, den Reparaturmarkt und Anwendungen, die ihre spezifischen mechanischen Vorteile erfordern, unverzichtbar.