Technische Spezifikation - T-1 Durchsteck-LED LTL-R1NHED9T - AlInGaP Rot - 2,5V - 54mW

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt detailliert die Spezifikationen einer T-1 Durchsteck-LED. Dieses Bauteil ist für Statusanzeigen und Signalisierungsanwendungen in einer breiten Palette elektronischer Geräte konzipiert. Die LED nutzt AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Technologie, um eine rote Lichtfarbe durch eine rot-transparente Linse zu erzeugen. Ihr Durchsteckdesign ermöglicht eine vielseitige Montage auf Leiterplatten (PCBs) oder Frontplatten und macht sie zu einer gängigen Wahl für Ingenieure, die eine zuverlässige visuelle Rückmeldung benötigen.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LED bietet mehrere wesentliche Vorteile für die Designintegration:

• Geringer Leistungsverbrauch & Hohe Effizienz:Optimiert für energiebewusste Anwendungen.
• Hohe Lichtstärke:Bietet helle, klare Sichtbarkeit.
• RoHS-konform:Herstellung als bleifreies Produkt, erfüllt Umweltvorschriften.
• Gängiges T-1 Gehäuse:Standard 3mm Durchmesser gewährleistet breite Kompatibilität.
• IC-kompatibel / Geringer Strombedarf:Kann direkt von Logikschaltungen mit niedriger Leistung angesteuert werden.

1.2 Zielanwendungen und Märkte

Diese LED eignet sich für Statusanzeigen in zahlreichen Bereichen:

• Kommunikationsgeräte:Netzwerkgeräte, Router, Modems.
• Computersysteme:Desktops, Server, Peripheriegeräte.
• Unterhaltungselektronik:Audio-/Video-Geräte, Heimkino-Systeme.
• Haushaltsgeräte:Mikrowellen, Waschmaschinen, Kaffeemaschinen.
• Industrieanlagen:Bedienfelder, Messgeräte, Maschinen.

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Analyse

Alle Spezifikationen gelten bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C, sofern nicht anders angegeben. Das Verständnis dieser Parameter ist entscheidend für einen zuverlässigen Schaltungsentwurf und die langfristige Leistungsfähigkeit.

2.1 Absolute Grenzwerte

Diese Werte stellen die Belastungsgrenzen dar, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb an oder über diesen Grenzen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (Pd):54 mW. Die maximale Gesamtleistung, die das Bauteil abführen kann.
• Spitzen-Strom (IFP):60 mA. Zulässig unter gepulsten Bedingungen (1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Pulsbreite).
• DC-Vorwärtsstrom (IF):20 mA. Der maximale kontinuierliche Vorwärtsstrom.
• Strombelastbarkeit Derating:Lineares Derating von 0,34 mA/°C ab 40°C aufwärts. Das bedeutet, der maximal zulässige Dauerstrom verringert sich mit steigender Temperatur.
• Betriebstemperaturbereich (Topr):-30°C bis +85°C. Der Umgebungstemperaturbereich für den Normalbetrieb.
• Lagertemperaturbereich (Tstg):-40°C bis +100°C.
• Löttemperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0mm (0,079") vom LED-Gehäuse entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kennwerte

Dies sind die typischen Leistungsparameter unter festgelegten Testbedingungen.

• Lichtstärke (Iv):65 bis 550 mcd (min bis max) mit einem typischen Wert von 240 mcd, gemessen bei IF = 10mA. Der tatsächliche Wert wird gebinnt (siehe Abschnitt 4). Die Messung verwendet einen Sensor/Filter, der der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve entspricht. Eine Prüftoleranz von ±15% ist in der Garantie enthalten.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):45 Grad. Definiert als der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen (auf der Achse liegenden) Wertes abfällt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):630 nm. Die Wellenlänge am höchsten Punkt des Emissionsspektrums.
• Dominante Wellenlänge (λd):617 bis 633 nm (Bereich), typisch 625 nm bei IF=10mA. Dies ist die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge als Farbe wahrnimmt, abgeleitet vom CIE-Farbdiagramm.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):20 nm. Die spektrale Bandbreite bei halber maximaler Intensität.
• Durchlassspannung (VF):2,5V typisch, maximal 2,5V bei IF = 10mA.
• Sperrstrom (IR):100 μA maximal bei einer Sperrspannung (VR) von 5V.Kritischer Hinweis:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; diese Testbedingung dient nur der Charakterisierung.

3. Binning-System Spezifikation

Um Farb- und Helligkeitskonsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs basierend auf gemessener Leistung in Bins sortiert. Zwei Schlüsselparameter werden gebinnt.

3.1 Binning der Lichtstärke

Gebinnt bei einem Teststrom von 10mA. Toleranz für jede Bin-Grenze ist ±15%.

• Bin DE:65 – 110 mcd
• Bin FG:110 – 180 mcd
• Bin HJ:180 – 310 mcd
• Bin KL:310 – 550 mcd

Der Iv-Klassifizierungscode ist auf jedem Verpackungsbeutel zur Rückverfolgbarkeit aufgedruckt.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Gebinnt bei einem Teststrom von 10mA. Toleranz für jede Bin-Grenze ist ±1 nm.

• Bin H28:617,0 – 621,0 nm
• Bin H29:621,0 – 625,0 nm
• Bin H30:625,0 – 629,0 nm
• Bin H31:629,0 – 633,0 nm

4. Analyse der Kennlinien

Während spezifische grafische Daten im Quelldokument referenziert werden, würden typische Kurven für ein solches Bauteil die folgenden Beziehungen veranschaulichen, die entscheidend für das Verständnis der Leistung unter nicht-standardisierten Bedingungen sind:

• Relative Lichtstärke vs. Vorwärtsstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom ansteigt, typischerweise sub-linear, und unterstreicht die Bedeutung der Stromregelung für gleichmäßige Helligkeit.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Demonstriert den negativen Temperaturkoeffizienten der Lichtleistung; die Intensität nimmt mit steigender Sperrschichttemperatur ab.
• Durchlassspannung vs. Vorwärtsstrom:Die Dioden-Kennlinie, essentiell für die Berechnung des erforderlichen Vorwiderstandswertes.
• Spektrale Verteilung:Eine Darstellung der relativen Intensität gegenüber der Wellenlänge, die das Maximum bei ~630 nm und die spektrale Halbwertsbreite zeigt.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Abmessungen

Das Bauteil entspricht dem Standard T-1 (3mm) Radialgehäuse. Wichtige dimensionale Hinweise umfassen:

• Alle Maße sind in Millimetern (Zoll).
• Standardtoleranz ist ±0,25mm (0,010"), sofern nicht anders angegeben.
• Maximaler Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 0,7mm (0,028").
• Der Anschlussabstand wird dort gemessen, wo die Anschlüsse aus dem Gehäuse austreten.
• Die Kathode (negativer Anschluss) ist typischerweise durch eine abgeflachte Stelle am Linsenrand oder einen kürzeren Anschluss gekennzeichnet. Überprüfen Sie die Polarität stets vor der Installation.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um mechanische oder thermische Schäden zu vermeiden.

6.1 Anschlussbiegen und Leiterplattenmontage

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt.
• Verwenden Sie die Basis des Anschlussrahmens nicht als Drehpunkt beim Biegen.
• Alle Anschlussbiegevorgänge müssenvordem Löten bei normaler Raumtemperatur abgeschlossen sein.
• Verwenden Sie beim Einführen in die Leiterplatte die minimal notwendige Klemmkraft, um übermäßige mechanische Belastung des Bauteils zu vermeiden.

6.2 Lötprozess

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

• Lötkolben:Maximale Temperatur 350°C. Maximale Lötzeit 3 Sekunden pro Anschluss (nur einmal).
• Wellenlöten:Maximale Vorwärmtemperatur 120°C für bis zu 100 Sekunden. Maximale Lötwellentemperatur 260°C für bis zu 5 Sekunden.

Warnung:Übermäßige Löttemperatur oder -zeit kann zu Linsenverformung oder katastrophalem LED-Ausfall führen. Üben Sie keine äußere Kraft auf die Anschlüsse aus, während die LED heiß ist.

6.3 Lagerung und Reinigung

• Lagerung:Empfohlene Lagerbedingungen überschreiten nicht 30°C und 70% relative Luftfeuchtigkeit. LEDs, die aus ihrer Originalverpackung entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für längere Lagerung verwenden Sie einen verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder einen Stickstoff-Exsikkator.
• Reinigung:Reinigen Sie bei Bedarf nur mit alkoholbasierten Lösungsmitteln wie Isopropylalkohol.

7. Anwendungsdesign und Schaltungsüberlegungen

7.1 Ansteuerungsmethode

Eine LED ist ein stromgesteuertes Bauteil. Ihre Helligkeit ist primär eine Funktion des Vorwärtsstroms (IF).

• Empfohlene Schaltung (Schaltung A):Um gleichmäßige Helligkeit beim Parallelschalten mehrerer LEDs zu gewährleisten, muss ein strombegrenzender Widerstand in Reihe mitjeder einzelnen LEDgeschaltet werden. Dies kompensiert natürliche Schwankungen der Durchlassspannung (VF) zwischen den Bauteilen.
• Nicht empfohlene Schaltung (Schaltung B):Das direkte Parallelschalten mehrerer LEDs an eine Spannungsquelle mit einem einzigen gemeinsamen Widerstand wird nicht empfohlen. Kleine Unterschiede in VF führen zu erheblichen Stromungleichgewichten, was zu ungleichmäßiger Helligkeit und potenzieller Überstrombelastung der LED mit der niedrigsten VF führt.

Der Vorwiderstandswert (R_S) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R_S= (V_VERSORGUNG- V_F) / I_F, wobei V_Fdie LED-Durchlassspannung beim gewünschten Strom I_F.

7.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz

Diese LED ist anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung. Implementieren Sie die folgenden ESD-Schutzmaßnahmen:

• Bedienpersonal sollte ein leitfähiges Handgelenkband oder antistatische Handschuhe tragen.
• Alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerregale müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
• Verwenden Sie einen Ionisator, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich durch Handhabungsreibung auf der Kunststofflinse ansammeln können.
• Führen Sie Schulungs- und Zertifizierungsprogramme für Personal in ESD-geschützten Bereichen durch.

8. Verpackungs- und Bestellinformationen

8.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind in antistatischen Beuteln mit folgender Hierarchie verpackt:

• 1000, 500, 200 oder 100 Stück pro Verpackungsbeutel.
• 10 Verpackungsbeutel werden in einen Innenkarton gelegt (gesamt: 10.000 Stück).
• 8 Innenkartons werden in einen äußeren Versandkarton gepackt (gesamt: 80.000 Stück).

In jeder Versandcharge darf nur die letzte Packung eine nicht volle Menge enthalten.

9. Technischer Vergleich und Designhinweise

Im Vergleich zu älteren Technologien wie GaAsP (Galliumarsenidphosphid) bietet das in dieser LED verwendete AlInGaP-Materialsystem eine deutlich höhere Lichtausbeute und bessere Temperaturstabilität, was zu hellerer und gleichmäßigerer roter Lichtabgabe führt. Das T-1 Gehäuse bleibt eines der am weitesten verbreiteten Durchsteck-LED-Formate und gewährleistet damit breite Verfügbarkeit und Kompatibilität mit bestehenden Leiterplattenlayouts und Frontplattenausschnitten. Beim Entwurf sollten stets die absoluten Grenzwerte, insbesondere die Derating-Kurve für den Vorwärtsstrom über 40°C Umgebungstemperatur, beachtet werden, um die Zuverlässigkeit in der Zielbetriebsumgebung sicherzustellen. Die ±15% Toleranz der Lichtstärke und das Binning-System sind entscheidend für Anwendungen, die eine genaue Helligkeitsabstimmung über mehrere Anzeigen hinweg erfordern.