Durchsteck-LED-Lampe LTW-42FDP9H61Y Spezifikation - Weiß, Wasserklares Linsengehäuse - 20mA, 3,2V - Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt die Spezifikationen einer Durchsteck-LED-Lampe. Das Bauteil ist vom Typ "Circuit Board Indicator" (CBI) und verfügt über einen schwarzen Kunststoff-Winkelhalter (Gehäuse), der für den Einsatz mit einer spezifischen LED-Lampe ausgelegt ist. Die Baugruppe zeichnet sich durch ihren stapelbaren Aufbau und einfache Montage aus und bietet vielseitige Befestigungsmöglichkeiten auf Leiterplatten oder Frontplatten.

1.1 Kernmerkmale

• Blei (Pb)-freies Produkt, konform mit RoHS-Richtlinien.
• Geringer Stromverbrauch und hohe Lichtausbeute.
• Vielseitige Montagekonfigurationen: Aufsicht (Abstandshalter) oder im Winkel, in horizontalen oder vertikalen Anordnungen.
• IC-kompatibel mit geringem Strombedarf.
• Verwendet eine T-1 Lampe, die weißes Licht durch ein wasserklares Linsengehäuse emittiert.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED-Lampe eignet sich für ein breites Spektrum elektronischer Geräte, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Computersysteme und Peripheriegeräte.
• Kommunikationsgeräte.
• Unterhaltungselektronik.
• Industrieanlagen und Steuerungen.

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Absolute Grenzwerte

Alle Grenzwerte gelten bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C. Das Überschreiten dieser Grenzwerte kann zu dauerhaften Schäden führen.

• Verlustleistung:74 mW
• Spitzen-Strom in Durchlassrichtung:60 mA (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10μs)
• DC-Strom in Durchlassrichtung:20 mA
• Strom-Entlastungskurve:Linear ab 30°C mit einer Rate von 0,3 mA/°C
• Betriebstemperaturbereich:-25°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich:-30°C bis +100°C
• Löt-Temperatur der Anschlüsse:Maximal 260°C für 5 Sekunden, gemessen 2,0mm (0,079") vom Gehäuse entfernt.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Die wichtigsten Leistungsparameter werden bei TA=25°C und einem Durchlassstrom (IF) von 20mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (Iv):Minimum 400 mcd, Typisch 1000 mcd, Maximum 1900 mcd. Messung erfolgt gemäß CIE Augenempfindlichkeitskurve. Die Garantie beinhaltet eine Messtoleranz von ±15%.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Typisch 90 Grad. Definiert als der Winkel außerhalb der Achse, bei dem die Intensität halb so groß ist wie der axiale Wert.
• Farbwertkoordinaten (x, y):Typische Werte sind x=0,36, y=0,39, abgeleitet vom CIE-Farbtafeldiagramm von 1931.
• Farbtemperatur (CCT):Typisch 5000 K.
• Durchlassspannung (VF):Minimum 2,8 V, Typisch 3,2 V, Maximum 3,7 V.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei einer Sperrspannung (VR) von 5V. Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Das Produkt wird anhand von Lichtstärke und Farbwert in Bins eingeteilt, um Anwendungskonsistenz zu gewährleisten.

3.1 Lichtstärke-Binning

Die Intensität wird bei IF=20mA in drei Bin-Codes kategorisiert. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±15%.

• Bin LM:400 mcd (Min) bis 680 mcd (Max)
• Bin NP:680 mcd (Min) bis 1150 mcd (Max)
• Bin QR:1150 mcd (Min) bis 1900 mcd (Max)

Der Iv-Klassifizierungscode ist auf jedem einzelnen Verpackungsbeutel aufgedruckt.

3.2 Farbton (Farbwert)-Binning

Farbwertkoordinaten werden in spezifische Farbton-Ränge gruppiert (z.B. E3, E4, F3, F4, G3, G4). Jeder Rang definiert einen viereckigen Bereich im CIE 1931 Farbtafeldiagramm mit spezifizierten Eckkoordinaten (x, y). Die Messabweichung für Farbkoordinaten beträgt ±0,01.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt verweist auf typische elektrische und optische Kennlinien. Diese grafischen Darstellungen sind wesentlich, um das Bauteilverhalten unter verschiedenen Bedingungen zu verstehen, auch wenn spezifische Kurvendaten (z.B. IV-Kurven, relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur, Spektralverteilung) im vorliegenden Text nicht detailliert sind. Entwickler sollten für diese Kurven das vollständige Datenblatt konsultieren, um den Treiberstrom zu optimieren, thermische Effekte auf die Lichtleistung zu verstehen und Farbkonstanz sicherzustellen.

5. Mechanische & Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen

Das Bauteil besteht aus einem schwarzen Kunststoffhalter und einer T-1 weißen LED mit wasserklarem Linsengehäuse. Alle Maße sind in Millimetern angegeben, mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben. Eine detaillierte Maßzeichnung ist im Datenblatt referenziert, die für das Leiterplatten-Layout und die Größe von Frontplattenausschnitten entscheidend ist.

5.2 Polaritätskennzeichnung & Anschlussformung

Während der Montage müssen die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3mm von der Basis des LED-Linsengehäuses entfernt gebogen werden. Die Basis des Anschlussrahmens darf nicht als Drehpunkt verwendet werden. Dieser Vorgang muss vor dem Löten bei Raumtemperatur durchgeführt werden, um den internen Chip und die Bonddrähte nicht zu beschädigen.

5.3 Verpackungsspezifikation

Ein Verpackungsspezifikationsdiagramm ist im Datenblatt enthalten, das detailliert darlegt, wie die Bauteile auf Rollen, in Trays oder anderen Verpackungsformaten für die automatisierte oder manuelle Handhabung angeordnet sind. Diese Information ist für die Produktionsplanung und Lagerverwaltung von entscheidender Bedeutung.

6. Löt- & Montagerichtlinien

6.1 Lötprozess

Wichtig:Ein Mindestabstand von 2mm zwischen der Basis des Linsengehäuses/Halters und dem Lötpunkt muss eingehalten werden. Das Linsengehäuse/der Halter darf nicht in das Lot getaucht werden.

• Lötkolben:Maximale Temperatur 350°C für maximal 3 Sekunden (nur einmal).
• Wellenlöten:
  • Vorwärmen: Maximal 120°C für bis zu 60 Sekunden.
  • Lötwellen: Maximal 260°C für bis zu 5 Sekunden.

Hinweis:IR-Reflow ist kein geeigneter Prozess für dieses Durchsteck-LED-Produkt. Das Überschreiten von Temperatur- oder Zeitgrenzen kann zu Linsengehäuseverformung oder Totalausfall führen. Die maximale Wellenlöttemperatur stellt nicht die Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) oder den Schmelzpunkt des Halters dar.

6.2 Lagerbedingungen

Für eine optimale Lagerfähigkeit sollten LEDs in einer Umgebung gelagert werden, die 30°C oder 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreitet. Bauteile, die aus ihrer ursprünglichen feuchtigkeitssperrenden Verpackung entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für eine längerfristige Lagerung außerhalb der Originalverpackung sollten sie in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einem Stickstoff-Desikkator aufbewahrt werden.

6.3 Reinigung

Falls eine Reinigung erforderlich ist, sollten alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol verwendet werden.

7. Anwendungshinweise & Designüberlegungen

7.1 Ansteuerungsmethode

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit beim Parallelschalten mehrerer LEDs zu gewährleisten, wird dringend empfohlen, einen strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit jeder LED zu verwenden (Schaltungsmodell A). Das Ansteuern von LEDs parallel ohne individuelle Widerstände (Schaltungsmodell B) wird nicht empfohlen, da geringe Schwankungen der Durchlassspannung (Vf) jeder LED zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und folglich der Lichtstärke führen.

7.2 Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)

LEDs sind anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung oder Spannungsspitzen. Präventive Maßnahmen müssen umgesetzt werden:

• Bedienpersonal sollte beim Umgang mit LEDs leitfähige Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe tragen.
• Alle Arbeitsplätze, Werkzeuge und Geräte müssen ordnungsgemäß geerdet sein.

7.3 Mechanische Belastung während der Montage

Beim Bestücken einer Leiterplatte sollte die minimal notwendige Krafteinwirkung verwendet werden, um übermäßige mechanische Spannung auf das LED-Gehäuse zu vermeiden, die zu Mikrorissen oder anderen Ausfällen führen könnte.

8. Technischer Vergleich & Differenzierung

Diese Durchsteck-LED-Lampe unterscheidet sich durch ihren integrierten Winkelhalter aus schwarzem Kunststoff, der die Montage vereinfacht und eine konsistente Einbauhöhe und Erscheinung bietet. Die Kombination aus wasserklarem Linsengehäuse mit einem weißen LED-Chip bietet typischerweise eine höhere Lichtstärke im Vergleich zu diffusen Linsengehäusen, was sie für Anwendungen geeignet macht, die eine stärker fokussierte oder hellere Punktlichtquelle erfordern. Das spezifizierte Binning-System für sowohl Intensität als auch Farbwert ermöglicht eine engere Farb- und Helligkeitsabstimmung in Anwendungen mit mehreren LEDs, ein wesentlicher Vorteil gegenüber nicht oder nur grob gebinnten Bauteilen.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

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

A: Nein. Der absolute Grenzwert für den DC-Durchlassstrom beträgt 20mA. Das Überschreiten dieses Wertes riskiert eine Verkürzung der Lebensdauer oder einen sofortigen Ausfall. Die Entlastungskurve muss für Temperaturen über 30°C befolgt werden.

F: Was ist der Zweck des wasserklaren Linsengehäuses?

A: Ein wasserklares (nicht diffuses) Linsengehäuse minimiert die Lichtstreuung, was zu einem stärker gerichteten Strahl mit höherer axialer Lichtstärke (Candela) führt, verglichen mit einem diffusen Linsengehäuse, das das Licht gleichmäßiger verteilt (oft in Lumen gemessen).

F: Wie interpretiere ich die Bin-Codes LM, NP, QR?

A: Diese Codes repräsentieren garantierte Bereiche der Lichtstärke. Bei der Bestellung oder im Design stellt die Angabe eines Bin-Codes sicher, dass Sie LEDs mit einer Helligkeit innerhalb dieses spezifischen Bereichs erhalten, was entscheidend für eine gleichmäßige Ausleuchtung über mehrere Anzeigen hinweg ist.

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

A: Die Durchlassspannung (Vf) von LEDs hat eine Toleranz (Min 2,8V, Typ 3,2V, Max 3,7V). Ohne einen Reihenwiderstand zur Stromregelung wird eine LED mit einer etwas niedrigeren Vf unverhältnismäßig mehr Strom aus einer gemeinsamen Spannungsquelle ziehen, was zu Überlastung und möglichem Ausfall führt, während andere LEDs schwach bleiben.

10. Praktische Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Frontplatten-Statusanzeigen:Der Winkelhalter ermöglicht die Montage der LED senkrecht zur Leiterplatte, wodurch das Licht nach außen durch einen Frontplattenausschnitt gerichtet wird. Die Verwendung gebinnter LEDs (z.B. alle aus Bin NP) stellt sicher, dass alle Strom-, Netzwerk- oder Festplattenaktivitätsleuchten eines Geräts identische Helligkeit aufweisen.

Beispiel 2: Hintergrundbeleuchtung für Folientastaturen:Das Bauteil kann hinter einer lichtdurchlässigen Tastenkappe montiert werden. Das weiße Licht der wasserklaren LED bietet eine helle, klare Beleuchtung. Der geringe Strombedarf macht es für batteriebetriebene Handgeräte geeignet.

Beispiel 3: Gestapelte Anordnung für Pegelanzeige:Das stapelbare Design des Halters ermöglicht die Erstellung vertikaler oder horizontaler Balken (z.B. für Audio-VU-Meter oder Signalstärkeanzeigen). Eine konsistente Farbgebung aus einem einzigen Farbton-Rang gewährleistet eine einheitliche Farbe über die gesamte Anordnung hinweg.

11. Funktionsprinzip

Dies ist eine Halbleiter-Leuchtdiode. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die ihre charakteristische Durchlassspannung (Vf) überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher innerhalb des Halbleitermaterials (typischerweise eine Verbindung wie InGaN für weißes Licht) und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifischen Materialien und Dotierungen bestimmen die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts. Eine Phosphorbeschichtung wird üblicherweise auf einem blauen LED-Chip verwendet, um einen Teil des blauen Lichts in längere Wellenlängen umzuwandeln und so den Eindruck von weißem Licht zu erzeugen. Das wasserklare Epoxidharz-Linsengehäuse umschließt den Chip, bietet mechanischen Schutz und formt das Lichtaustrittsprofil.

12. Technologietrends

Die in diesem Datenblatt beschriebene Durchsteck-LED-Technologie ist eine ausgereifte und zuverlässige Lösung. Die Branchentrends konzentrieren sich weiterhin auf mehrere für solche Bauteile relevante Schlüsselbereiche: Steigerung der Lichtausbeute (mehr Lichtleistung pro Watt elektrischer Eingangsleistung), Verbesserung des Farbwiedergabeindex (CRI) für weiße LEDs und Erhöhung der Langzeit-Zuverlässigkeit unter hoher Temperatur und Feuchtigkeit. Es gibt auch einen kontinuierlichen Trend zur Miniaturisierung und einen breiteren Wechsel zu oberflächenmontierbaren (SMD) Gehäusen für die automatisierte Montage. Dennoch bleiben Durchsteck-LEDs für Anwendungen entscheidend, die höhere mechanische Festigkeit, einfachere manuelle Prototypenerstellung oder spezifische optische Montagekonfigurationen erfordern, wie das integrierte Halterdesign dieses Bauteils zeigt.