Technisches Datenblatt für T-1 gelbgrüne diffus LED-Lampe - Winkelgehäuse - Abmessungen 3,0mm Durchmesser - Spannung 2,5V - Leistung 52mW - Deutsche technische Dokumentation

1. Produktübersicht

Dieses Dokument erläutert die Spezifikationen für eine durchsteckmontierbare LED-Indikatorlampe. Das Bauteil besteht aus einem gelbgrünen AlInGaP-LED-Chip, der in einem schwarzen Kunststoff-Winkelgehäuse untergebracht ist und eine grüne diffusive Linse aufweist. Diese Konfiguration ist als Leiterplatten-Indikator (CBI) konzipiert und bietet eine einfache Montage sowie einen verbesserten visuellen Kontrast zur Platine.

1.1 Kernmerkmale und Zielmarkt

Die Hauptvorteile dieser Komponente sind ihr Design für eine vereinfachte Leiterplattenbestückung, der niedrige Stromverbrauch, die hohe Effizienz sowie die Konformität mit bleifreien und RoHS-Standards. Das schwarze Gehäuse verbessert den Kontrast erheblich und macht den Indikator besser sichtbar. Es ist für ein breites Spektrum elektronischer Anwendungen vorgesehen, einschließlich Computer-Peripheriegeräten, Kommunikationsgeräten, Unterhaltungselektronik und Industrieanlagen.

2. Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Zu den wichtigsten Parametern gehören eine maximale Verlustleistung von 52 mW, ein maximaler Dauer-Durchlassstrom (IF) von 20 mA und ein Spitzen-Durchlassstrom von 60 mA unter gepulsten Bedingungen. Der Betriebstemperaturbereich ist von -30 °C bis +85 °C spezifiziert. Der Derating-Faktor für den Durchlassstrom beträgt 0,27 mA/°C über einer Umgebungstemperatur von 30 °C. Die Lötstellentemperatur darf 260 °C für maximal 5 Sekunden nicht überschreiten, wobei ein Mindestabstand von 2,0 mm zum LED-Körper eingehalten werden muss.

2.2 Elektrische und optische Eigenschaften

Gemessen bei einem Standard-Prüfstrom von IF=10 mA und TA=25 °C zeigt das Bauteil typische Leistungswerte. Die Lichtstärke (Iv) hat einen typischen Wert von 19 mcd, mit einem Minimum von 8,7 mcd und einem Maximum von 50 mcd, die in spezifische Bins eingeteilt sind. Die Durchlassspannung (VF) beträgt typischerweise 2,5 V, maximal 2,5 V. Die dominante Wellenlänge (λd) liegt typischerweise bei 569 nm und definiert die gelbgrüne Farbe, mit einer spektralen Halbwertsbreite von 15 nm. Der Abstrahlwinkel (2θ1/2) beträgt 100 Grad, was für eine diffusive Linse charakteristisch ist.

3. Spezifikation der Binning-Tabelle

Das Produkt wird basierend auf wichtigen optischen Parametern in Bins sortiert, um Konsistenz in der Anwendung zu gewährleisten.

3.1 Binning der Lichtstärke

Die Lichtstärke ist in vier Bin-Codes (L3, L2, L1, M1) kategorisiert, mit definierten Minimal- und Maximalwerten von 8,7 mcd bis 50 mcd bei IF=10 mA. Auf jede Bin-Grenze wird eine Toleranz von ±15 % angewendet.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Der Farbton wird durch Bins für die dominante Wellenlänge gesteuert. Die Codes H06 bis H09 decken einen Bereich von 566,0 nm bis 574,0 nm ab, mit einer engen Toleranz von ±1 nm für jede Bin-Grenze, um eine präzise Farbabstimmung zu gewährleisten.

4. Analyse der Leistungskurven

Während spezifische grafische Daten im Dokument referenziert werden, würden typische Kurven für solche Bauteile die Beziehung zwischen Durchlassstrom und Lichtstärke, Durchlassspannung gegenüber Temperatur und die spektrale Leistungsverteilung mit einem Maximum um 572 nm darstellen. Diese Kurven sind für Entwickler wesentlich, um das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu verstehen und die Treiberschaltungen für eine konsistente Leistung über Temperaturschwankungen hinweg zu optimieren.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Umrissabmessungen

Das Bauteil verwendet ein standardmäßiges T-1 (3,0 mm Durchmesser) LED-Gehäuse, das in einem rechtwinkligen schwarzen Kunststoffgehäuse montiert ist. Kritische Abmessungen umfassen den Anschlussabstand und den Abstand von der Platine zur Linse. Alle Maßtoleranzen betragen ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Das Gehäusematerial wird als schwarzer Kunststoff angegeben.

5.2 Verpackungsspezifikation

Die Bauteile werden auf 13-Zoll-Spulen für die automatisierte Bestückung geliefert. Jede Spule enthält 350 Stück. Der Trägerstreifen besteht aus schwarzer leitfähiger Polystyrol-Legierung mit einer Dicke von 0,50 mm ±0,06 mm. Detaillierte Abmessungen für Spule und Trägerstreifen werden für die Kompatibilität mit Standard-Bestückungsgeräten bereitgestellt.

6. Richtlinien für Lötung und Montage

6.1 Lagerung und Handhabung

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 oder in einer kontrollierten trockenen Umgebung (z. B. mit Trockenmittel oder Stickstoff) gelagert werden.

6.2 Anschlussformung

Falls erforderlich, müssen die Anschlüsse an einer Stelle gebogen werden, die mindestens 3 mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist. Die Biegung darf den LED-Körper nicht als Drehpunkt verwenden. Dieser Vorgang muss bei Raumtemperatur und vor dem Lötprozess durchgeführt werden.

6.3 Lötprozess

Es werden klare Richtlinien für Hand- und Wellenlötung bereitgestellt. Ein Mindestabstand von 2 mm muss zwischen der Lötstelle und der Basis der Linse/des Gehäuses eingehalten werden. Die Linse darf niemals in das Lot getaucht werden.

• Handlötung:Lötkolbentemperatur maximal 350 °C für nicht mehr als 3 Sekunden pro Anschluss.
• Wellenlötung:Vorwärmen auf maximal 120 °C für bis zu 100 Sekunden, gefolgt von einer Lötwellen-Bad bei maximal 260 °C für nicht mehr als 5 Sekunden.

6.4 Reinigung

Isopropylalkohol oder ähnliche alkoholbasierte Lösungsmittel werden bei Bedarf für die Reinigung empfohlen.

7. Anwendungs- und Designempfehlungen

7.1 Design der Treiberschaltung

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

7.2 Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)

Die LED ist anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung. Während der Handhabung und Montage müssen geeignete ESD-Schutzmaßnahmen implementiert werden. Dazu gehören geerdete Handgelenkbänder, antistatische Matten, geerdete Arbeitsplätze und Ionisatoren, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich auf der Kunststofflinse ansammeln können.

7.3 Typische Anwendungsszenarien

Diese Indikatorlampe eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Statusanzeigen auf Computer-Hauptplatinen oder Peripheriegeräten, Signalleuchten in Netzwerkgeräten, Strom-/Funktionsanzeigen in Haushaltsgeräten und Bedienfeldleuchten in industriellen Steuerungssystemen. Die rechtwinklige Bauform ist besonders nützlich, wenn der Indikator von vorne oder von der Seite eines Gehäuses sichtbar sein muss, während er senkrecht auf der Leiterplatte montiert ist.

8. Technischer Vergleich und Designüberlegungen

Im Vergleich zu nicht-diffusen oder schmalstrahlenden LEDs bietet dieses Bauteil eine breitere, weichere Lichtabstrahlung, die ideal für Statusanzeigen ist. Das schwarze Gehäuse bietet einen überlegenen Kontrast sowohl bei heller als auch bei schwacher Umgebungsbeleuchtung. Entwickler müssen den Wert des strombegrenzenden Widerstands sorgfältig basierend auf der Versorgungsspannung und dem gewünschten Durchlassstrom (typischerweise 10-20 mA) wählen und dabei auch die Verlustleistung im Widerstand berücksichtigen. Das thermische Management auf der Leiterplatte ist für einen einzelnen Indikator bei diesen Leistungspegeln im Allgemeinen kein Problem, dennoch sollte das Layout das Platzieren wärmeerzeugender Komponenten direkt neben der LED vermeiden.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

A: Die Spitzenwellenlänge (λP) ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Ausgangsleistung maximal ist (typisch 572 nm). Die dominante Wellenlänge (λd) wird aus der Farbwahrnehmung des menschlichen Auges (CIE-Diagramm) abgeleitet und ist die einzelne Wellenlänge, die die wahrgenommene Farbe am besten repräsentiert (typisch 569 nm). Für die Farbdefinition ist λd relevanter.

F: Kann ich diese LED kontinuierlich mit 20 mA betreiben?

A: Ja, 20 mA ist der maximal zulässige Dauer-DC-Durchlassstrom. Für die längste Lebensdauer und Zuverlässigkeit ist es jedoch ratsam, bei oder unterhalb des typischen Prüfstroms von 10 mA zu arbeiten, sofern die Helligkeitsanforderungen der Anwendung dies zulassen.

F: Wie interpretiere ich den Lichtstärke-Bin-Code?

A: Der auf der Verpackung aufgedruckte Bin-Code (z. B. L2) gibt den garantierten Bereich der Lichtausbeute für diese Charge von LEDs an. Beispielsweise garantiert Bin L2 einen Iv-Wert zwischen 12,6 und 19 mcd bei 10 mA. Die Auswahl eines spezifischen Bins gewährleistet eine konsistente Helligkeit über mehrere Einheiten in Ihrem Produkt hinweg.

10. Praktische Design-Fallstudie

Betrachten Sie das Design einer Frontplatten-Statusanzeige für einen Router. Die Leiterplatte ist vertikal im Gehäuse montiert. Die Verwendung dieser rechtwinkligen LED ermöglicht es, sie direkt auf die vertikale Leiterplatte zu löten, wobei ihre Linse seitlich durch ein Fenster im Gehäuse zeigt. Der Entwickler wählt einen strombegrenzenden Widerstand für eine 5-V-Versorgung, um einen Durchlassstrom von etwa 15 mA zu erreichen, was zu einem hellen, klaren Indikator führt. Der breite Abstrahlwinkel von 100 Grad stellt sicher, dass das Licht aus einem weiten Bereich vor dem Gerät sichtbar ist. Die grüne diffusive Linse bietet ein angenehmes, nicht blendendes Licht, das für Innenräume geeignet ist.

11. Funktionsprinzip

Das Bauteil arbeitet nach dem Prinzip der Elektrolumineszenz in einem Halbleiter. Wenn eine Durchlassspannung an den AlInGaP-Chip (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der Halbleitermaterialien bestimmt die Bandlückenenergie, die die Farbe des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall gelbgrün. Die diffuse Epoxidharzlinse streut das Licht und erzeugt einen breiteren und gleichmäßigeren Abstrahlwinkel.

12. Technologietrends

Die Verwendung von AlInGaP-Materialien für bernsteinfarbene, gelbe und grüne LEDs stellt eine ausgereifte und hocheffiziente Technologie dar. Laufende Entwicklungen in der breiteren LED-Industrie konzentrieren sich auf die Steigerung der Effizienz (Lumen pro Watt), die Verbesserung der Farbwiedergabe und die Ermöglichung höherer Leistungsdichten. Bei Indikator-LEDs umfassen die Trends eine weitere Miniaturisierung, die Integration von eingebauten Widerständen oder ICs zur vereinfachten Ansteuerung sowie die Entwicklung von immer breiteren Abstrahlwinkeln und einer präziseren Farbkonstanz durch fortschrittliche Binning- und Fertigungsprozesse. Das rechtwinklige Durchsteckgehäuse bleibt aufgrund seiner mechanischen Robustheit und einfachen manuellen oder automatisierten Montage in einer Vielzahl elektronischer Produkte beliebt.