LTW-R4MLDGDJH234 LED-Lampe Datenblatt - Weiße Diffuslinse - 20mA Durchlassstrom - 3,2V typische Durchlassspannung - Technische Dokumentation auf Deutsch

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt detailliert die Spezifikationen einer durchsteckmontierbaren LED-Lampenbaugruppe. Das Produkt besteht aus einer weißen LED mit einer diffusen Linse, die in einem schwarzen Kunststoff-Winkelgehäuse untergebracht ist. Dieses Design ist speziell für den Einsatz als Leiterplatten-Anzeigeelement (CBI) vorgesehen und bietet eine klare visuelle Statusanzeige in elektronischen Geräten.

1.1 Kernvorteile und Zielmarkt

Die primären Vorteile dieser LED-Baugruppe sind die einfache Leiterplattenmontage dank der Durchsteckbauweise und des Gehäuses, der durch das schwarze Gehäuse verbesserte visuelle Kontrast sowie die hohe Effizienz bei geringem Stromverbrauch. Es handelt sich um ein bleifreies Produkt, das der RoHS-Richtlinie entspricht. Das emittierte Licht ist weiß, erzeugt durch einen InGaN-Chip (Indiumgalliumnitrid) und durch eine weiße Linse diffus gestreut, was ein gleichmäßiges Erscheinungsbild ergibt.

Die Zielanwendungen erstrecken sich über mehrere wichtige Elektronikbereiche, darunter Computer, Kommunikationsgeräte, Unterhaltungselektronik und Industrieanlagen, in denen eine zuverlässige und klare Statusanzeige erforderlich ist.

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Sie sind bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C angegeben.

• Verlustleistung:Maximal 108 mW. Dies ist die Gesamtleistung, die das Bauteil sicher als Wärme abführen kann.
• Durchlassstrom:Ein Gleichstrom-Durchlassstrom von 30 mA ist der maximal zulässige Dauerstrom. Ein höherer Spitzen-Durchlassstrom von 100 mA ist nur unter gepulsten Bedingungen zulässig (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10ms).
• Thermische Entlastung:Der maximal zulässige Gleichstrom-Durchlassstrom muss für jedes Grad Celsius, um das die Umgebungstemperatur über 30°C steigt, linear um 0,45 mA reduziert werden.
• Temperaturbereiche:Das Bauteil ist für den Betrieb von -40°C bis +85°C ausgelegt und kann in Umgebungen von -40°C bis +100°C gelagert werden.
• Löttemperatur:Während des Anschlusslötens darf die Temperatur an einem Punkt 2,0 mm vom Bauteilkörper entfernt 260°C für nicht mehr als 5 Sekunden überschreiten.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen bei TA=25°C und einem Durchlassstrom (IF) von 20 mA, was der Standardtestbedingung entspricht.

• Lichtstärke (Iv):Reicht von einem Minimum von 140 mcd bis zu einem Maximum von 520 mcd, mit einem typischen Wert von 300 mcd. Die tatsächliche Stärke einer bestimmten Einheit wird in Bins eingeteilt (siehe Abschnitt 4). Die Messung beinhaltet eine Toleranz von ±15%.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Definiert als der volle Winkel, bei dem die Intensität auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt. Er beträgt 130 Grad in der horizontalen Ebene und 120 Grad in der vertikalen Ebene, was auf einen breiten Abstrahlkegel hinweist.
• Farbkoordinaten (x, y):Der Farbort des weißen Lichts ist im CIE-1931-Farbraumdiagramm definiert. Typische Koordinaten sind x=0,30, y=0,29. Spezifische Farbton-Ränge sind in der Binning-Tabelle definiert.
• Durchlassspannung (VF):Typischerweise 3,2V, mit einem Bereich von 2,8V bis 3,6V bei 20 mA. Dieser Parameter ist entscheidend für die Auslegung der strombegrenzenden Schaltung.
• Sperrstrom (IR):Typischerweise maximal 10 µA bei einer angelegten Sperrspannung (VR) von 5V. Das Bauteil ist nicht für den Betrieb unter Sperrvorspannung ausgelegt.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Konsistenz in den Anwendungen zu gewährleisten, werden die LEDs basierend auf wichtigen optischen Parametern sortiert (gebinned).

3.1 Binning der Lichtstärke

LEDs werden anhand ihrer gemessenen Lichtstärke bei 20 mA in Bins eingeteilt, die mit Buchstaben (G, H, J, K, L) bezeichnet werden. Jedes Bin hat einen definierten Mindest- und Maximalintensitätsbereich. Auf die Bin-Grenzen wird eine Toleranz von ±15% angewendet. Beispielsweise deckt Bin 'J' Intensitäten von 240 mcd bis 310 mcd ab.

3.2 Farbton-Binning

Auch der weiße Farbpunkt wird gebinned. Das Datenblatt gibt Farbkoordinatenbereiche für mehrere Farbton-Ränge (B1, B2, C1, C2, D1, D2) an. Jeder Rang ist durch einen viereckigen Bereich im CIE-Farbraumdiagramm definiert, der durch vier (x, y)-Koordinatenpaare spezifiziert ist. Die Farbkoordinatenmessung hat eine Toleranz von ±0,01.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Abmessungen und Materialien

Das Produkt verfügt über eine Winkel-Durchsteckbauweise. Das Gehäuse ist aus schwarzem Kunststoff (Material: PA9T) gefertigt. Die LED-Lampe selbst ist weiß. Alle Maßtoleranzen betragen ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Die genaue mechanische Zeichnung ist im Originaldatenblatt referenziert.

4.2 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind in Beuteln mit 400, 200 oder 100 Stück verpackt. Sieben dieser Beutel werden in einen Innenkarton gelegt, insgesamt 2.800 Stück. Acht Innenkartons werden dann in einen äußeren Versandkarton gepackt, was insgesamt 22.400 Stück pro Außenkarton ergibt. Es wird darauf hingewiesen, dass in jeder Versandcharge nur die letzte Packung möglicherweise keine volle Packung ist.

5. Richtlinien für Lötung und Montage

Eine sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten und Schäden zu vermeiden.

5.1 Lagerung und Reinigung

Für die Lagerung sollte die Umgebung 30°C oder 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreiten. LEDs, die aus ihrer Originalverpackung entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für eine längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung sollten sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einer Stickstoffatmosphäre aufbewahrt werden. Falls eine Reinigung erforderlich ist, sollten nur alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol verwendet werden.

5.2 Anschlussbeinformung und Leiterplattenmontage

Wenn Anschlüsse gebogen werden müssen, muss dies bei Raumtemperatur und vor dem Löten erfolgen. Die Biegung sollte an einem Punkt mindestens 3 mm von der Basis der LED-Linse entfernt vorgenommen werden. Die Basis des Anschlussrahmens darf nicht als Drehpunkt verwendet werden. Während der Leiterplattenmontage sollte die geringstmögliche Verbiegekraft verwendet werden, um übermäßige mechanische Belastung des Bauteils zu vermeiden.

5.3 Lötprozess

Zwischen der Basis der Linse/des Gehäuses und dem Lötpunkt muss ein Mindestabstand von 2 mm eingehalten werden. Die Linse/das Gehäuse darf nicht in das Lot getaucht werden. Während die LED durch das Löten noch heiß ist, sollte kein äußerer Druck auf die Anschlüsse ausgeübt werden.

Empfohlene Lötbedingungen:

• Lötkolben:Temperatur: max. 350°C. Zeit: max. 3 Sekunden (nur einmal). Position: Nicht näher als 2 mm von der Basis.
• Wellenlöten:Vorwärmen: max. 120°C für max. 100 Sekunden. Lötwellen: max. 260°C für max. 5 Sekunden. Tauchposition: Nicht tiefer als 2 mm von der Basis.

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

6. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

6.1 Ansteuerungsmethode

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit zu gewährleisten, wenn mehrere LEDs parallel geschaltet sind, wird dringend empfohlen, für jede LED einen eigenen strombegrenzenden Widerstand in Reihe zu schalten. Das parallele Betreiben mehrerer LEDs ohne Einzelwiderstände (wie in einem nicht empfohlenen Schaltplan gezeigt) kann aufgrund natürlicher Schwankungen der Durchlassspannung (I-V-Kennlinie) jeder LED zu Helligkeitsunterschieden führen.

6.2 Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)

Diese LEDs sind anfällig für Schäden durch statische Elektrizität oder Stromspitzen. Um ESD-Schäden zu verhindern: Personal sollte beim Umgang mit den LEDs leitfähige Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe verwenden; alle Geräte, Vorrichtungen und Maschinen, die im Handhabungs- und Montageprozess verwendet werden, müssen ordnungsgemäß geerdet sein.

6.3 Typische Anwendungsszenarien

Diese LED-Lampe eignet sich sowohl für Innen- als auch Außenbeschilderungsanwendungen sowie für Statusanzeigen in gewöhnlichen elektronischen Geräten. Das Winkelgehäuse macht sie ideal für Anwendungen, bei denen die Leiterplatte senkrecht zur Betrachtungsrichtung montiert ist, wie z.B. bei Frontplattenanzeigen.

7. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während das Datenblatt Spezifikationen für eine einzelne Artikelnummer liefert, umfassen die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser Produktart auf dem Markt typischerweise: die Verwendung eines speziellen Gehäuses zur Vereinfachung der Montage und Verbesserung des Kontrasts; einen breiten Abstrahlwinkel, der für die Betrachtung aus mehreren Richtungen geeignet ist; eine definierte Binning-Struktur für Intensität und Farbe zur Designkonsistenz; sowie klare, detaillierte Anwendungshinweise zu Löten, Handhabung und Ansteuerung, die zur Zuverlässigkeit beim Design beitragen.

8. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was ist der Zweck des schwarzen Gehäuses?

A: Das schwarze Kunststoffgehäuse dient als Halterung für die LED und vereinfacht die Leiterplattenmontage. Noch wichtiger ist, dass es einen kontrastreichen Hintergrund für das emittierte weiße Licht bietet, wodurch die Anzeige visuell deutlicher wird.

F: Wie wähle ich den richtigen strombegrenzenden Widerstand?

A: Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz: R = (Vversorgung - VF) / IF. Verwenden Sie für ein konservatives Design die maximale Durchlassspannung (VF) aus dem Datenblatt (3,6V), um sicherzustellen, dass der Strom 20 mA nicht überschreitet. Beispiel: Bei einer 5V-Versorgung: R = (5V - 3,6V) / 0,020A = 70 Ohm. Ein Standardwiderstand von 68 oder 75 Ohm wäre geeignet.

F: Kann ich diese LED direkt mit einer Spannungsquelle betreiben?

A: Nein. Das direkte Betreiben einer LED mit einer Spannungsquelle wird nicht empfohlen und würde sie aufgrund von Überstrom wahrscheinlich zerstören. Eine LED muss mit einer strombegrenzten Quelle betrieben werden, was am einfachsten durch einen in Reihe geschalteten Widerstand wie oben beschrieben erreicht wird.

F: Was bedeutet der 'Bin-Code', der auf dem Verpackungsbeutel aufgedruckt ist?

A: Er gibt das Lichtstärke-Bin (z.B. G, H, J) für die LEDs in diesem Beutel an. Designer können beim Bestellen einen Bin-Code angeben, um sicherzustellen, dass alle LEDs in ihrem Produkt ein einheitliches Helligkeitsniveau aufweisen.

9. Einführung in das Funktionsprinzip

Diese LED basiert auf InGaN-Halbleitertechnologie (Indiumgalliumnitrid). Wenn eine Durchlassspannung an Anode und Kathode der LED angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher innerhalb des aktiven Bereichs des Halbleiters und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der InGaN-Schichten bestimmt die Wellenlänge des emittierten Lichts, die in diesem Fall im blau/ultravioletten Spektrum liegt. Dieses Licht regt dann eine Phosphorbeschichtung im Gehäuse an, die das Licht herunterkonvertiert, um das breite Spektrum zu erzeugen, das als weißes Licht wahrgenommen wird. Die diffuse Linse streut dieses Licht und erzeugt ein gleichmäßiges, blendfreies Abstrahlmuster.

10. Entwicklungstrends

Der allgemeine Trend in der Indikator-LED-Technologie geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lichtausbeute pro elektrischer Leistungseinheit), verbesserter Farbkonstanz und Farbwiedergabeindex (CRI) für weiße LEDs sowie der Entwicklung immer kleinerer Gehäuse bei beibehaltenen oder verbesserten optischen Eigenschaften. Ein weiterer starker Fokus liegt auf verbesserter Zuverlässigkeit und Langlebigkeit unter einer breiteren Palette von Umgebungsbedingungen. Die Prinzipien von klarem Binning, robustem mechanischem Design und umfassender Anwendungsberatung, wie sie in diesem Datenblatt zu sehen sind, bleiben grundlegend für die Bereitstellung zuverlässiger Komponenten für Industrie- und Unterhaltungselektronik.