LTL1CHVRTNN Rote LED-Lampe Datenblatt - T-1-Gehäuse - 2,4V - 75mW - Technisches Dokument auf Deutsch

1. Produktübersicht

Die LTL1CHVRTNN ist eine hocheffiziente, stromsparende Durchsteck-LED-Lampe, die für Statusanzeigen und Beleuchtung in einer Vielzahl elektronischer Anwendungen konzipiert ist. Sie verfügt über ein weit verbreitetes T-1 (3mm) Gehäuse mit einer roten transparenten Linse und bietet eine ausgewogene Kombination aus Helligkeit und Abstrahlwinkel, die für unterschiedlichste Designanforderungen geeignet ist.

1.1 Kernvorteile

• Hohe Effizienz & Geringer Stromverbrauch:Liefert hohe Lichtstärke bei minimalem Leistungsbedarf, ideal für batteriebetriebene oder energiebewusste Anwendungen.
• RoHS-Konformität & Bleifrei:Gemäß Umweltschutzvorschriften hergestellt, geeignet für moderne globale Märkte.
• Standardgehäuse:Das T-1 (3mm) Formfaktor ist weit verbreitet und kompatibel mit Standard-Leiterplattenlayouts und Montagehardware.
• Designflexibilität:Verfügbar in spezifischen Bins für Lichtstärke und dominante Wellenlänge, ermöglicht konstante Farbe und Helligkeit über Produktionschargen hinweg.

1.2 Zielmärkte

Diese LED ist vielseitig einsetzbar und richtet sich an mehrere Branchen, darunter:

• Kommunikationsgeräte
• Computerperipherie
• Unterhaltungselektronik
• Haushaltsgeräte
• Industrielle Steuerungssysteme

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (Pd):75 mW. Dies ist die maximale Leistung, die die LED bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C als Wärme abführen kann. Eine Überschreitung birgt das Risiko thermischer Schäden.
• DC-Durchlassstrom (IF):30 mA. Der maximal zulässige Dauerstrom.
• Spitzen-Durchlassstrom:90 mA (Pulsbreite ≤10μs, Tastverhältnis ≤1/10). Geeignet für kurze, hochintensive Pulse, nicht für Dauerbetrieb.
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C. Das Bauteil ist für den Betrieb innerhalb dieses Umgebungstemperaturbereichs ausgelegt.
• Löttemperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden in einem Abstand von 2,0mm vom LED-Körper. Kritisch für Wellen- oder Handlötprozesse.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Leistungsparameter gemessen bei TA=25°C und IF=20mA, den Standard-Testbedingungen.

• Lichtstärke (Iv):1500 - 3200 mcd (Millicandela). Diese hohe Helligkeit gewährleistet ausgezeichnete Sichtbarkeit. Der tatsächliche Wert wird gebinnt (R, S, T) für Konsistenz.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):45 Grad. Definiert den Kegel, innerhalb dessen die Lichtstärke mindestens die Hälfte der axialen Intensität beträgt. Bietet einen guten Kompromiss zwischen gebündeltem Strahl und weiter Sichtbarkeit.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):639 nm. Die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsabgabe maximal ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):621 - 637 nm. Dies ist die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, die die Farbe (Rot) definiert. Sie wird gebinnt (H29-H32) für präzise Farbabstimmung.
• Durchlassspannung (VF):2,0V (Min), 2,4V (Typ). Der Spannungsabfall über der LED bei einem Betriebsstrom von 20mA. Dieser Parameter ist entscheidend für die Auslegung des strombegrenzenden Widerstands in der Treiberschaltung.
• Sperrstrom (IR):100 μA (Max) bei VR=5V. Die LED ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; dieser Parameter dient nur zur Leckstromprüfung.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Produktkonsistenz zu gewährleisten, werden die LEDs basierend auf wichtigen optischen Parametern in Bins sortiert.

3.1 Binning der Lichtstärke

Binning garantiert einen Mindesthelligkeitswert. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±15%.

• Bin R:1500 - 1900 mcd
• Bin S:1900 - 2500 mcd
• Bin T:2500 - 3200 mcd

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Binning gewährleistet präzise Farbkonstanz. Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±1nm.

• Bin H29:621,0 - 625,0 nm
• Bin H30:625,0 - 629,0 nm
• Bin H31:629,0 - 633,0 nm
• Bin H32:633,0 - 637,0 nm

4. Analyse der Kennlinien

Auch wenn spezifische Grafiken im Datenblatt referenziert sind, sind ihre Implikationen für das Design entscheidend.

4.1 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie)

Die I-V-Charakteristik ist nichtlinear. Eine kleine Erhöhung der Spannung über die typische VF hinaus kann einen großen, potenziell schädlichen Stromanstieg verursachen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, eine Konstantstromquelle oder, häufiger, einen in Reihe geschalteten strombegrenzenden Widerstand mit der LED zu verwenden.

4.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Die Lichtstärke ist bis zum maximalen Nennstrom annähernd proportional zum Durchlassstrom. Allerdings kann die Effizienz bei sehr hohen Strömen sinken und es wird übermäßige Wärme erzeugt. Der Betrieb bei oder unterhalb des empfohlenen 20mA-Werts gewährleistet optimale Leistung und Langlebigkeit.

4.3 Spektrale Verteilung

Die Spektralkurve zeigt eine schmale Halbwertsbreite (Δλ typisch 20 nm), was auf eine relativ reine rote Farbe hinweist. Die Spitzen- (639 nm) und dominante (621-637 nm) Wellenlänge definieren ihren spezifischen Farbton innerhalb des Rot-Spektrums.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen

Die LED entspricht dem Standard-T-1 (3mm) Radialgehäuse. Wichtige dimensionale Hinweise:

• Alle Maße sind in Millimetern.
• Toleranz ist ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben.
• Maximaler Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 1,0mm.
• Der Anschlussabstand wird dort gemessen, wo die Anschlüsse aus dem Gehäusekörper austreten.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Der längere Anschluss ist die Anode (+), der kürzere die Kathode (-). Die Kathodenseite kann auch durch eine abgeflachte Stelle am Linsenflansch gekennzeichnet sein. Die korrekte Polarität muss während der Schaltungsmontage beachtet werden.

6. Richtlinien für Lötung und Montage

6.1 Lagerbedingungen

LEDs sollten in einer Umgebung von maximal 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Wenn sie aus der original Feuchtigkeitssperrbeutel entnommen wurden, sollten sie innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für längere Lagerung einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre verwenden.

6.2 Anschlussbeinformung

Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt. Verwenden Sie die Linsenbasis nicht als Drehpunkt. Die Formgebung muss vor dem Löten und bei Raumtemperatur erfolgen, um Belastungen der internen Die-Bonds zu vermeiden.

6.3 Lötprozess

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

• Lötkolben:Max. Temperatur 350°C, max. Zeit 3 Sekunden pro Anschluss.
• Wellenlöten:Vorwärmen ≤100°C für ≤60 Sek., Lötwellentemperatur ≤260°C für ≤5 Sek.
• Wichtig:IR-Reflow-Löten ist für diesen Durchsteck-LED-Typ NICHT geeignet. Übermäßige Hitze oder Zeit verformt die Linse oder führt zu katastrophalem Ausfall.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind in antistatischen Beuteln verpackt, um ESD-Schäden zu verhindern.

• Beutelmengen: 1000, 500, 200 oder 100 Stück pro Beutel.
• Innenschachtel: 10 Beutel pro Schachtel (insgesamt 10.000 Stk.).
• Außenschachtel: 8 Innenschachteln pro Außenschachtel (insgesamt 80.000 Stk.).

8. Empfehlungen für das Anwendungsdesign

8.1 Treiberschaltungsdesign

LEDs sind strombetriebene Bauteile. Um gleichmäßige Helligkeit zu gewährleisten, insbesondere beim Parallelschalten mehrerer LEDs, ist ein in Reihe geschalteter strombegrenzender Widerstand für jede LEDzwingend erforderlich(Schaltung A). Vermeiden Sie den direkten Parallelanschluss von LEDs ohne individuelle Widerstände (Schaltung B), da geringe Schwankungen in ihrer Durchlassspannung (VF) zu erheblichen Stromungleichgewichten und ungleichmäßiger Helligkeit führen.

Widerstandsberechnungsbeispiel (für eine 5V-Versorgung, Ziel-IF=20mA, VF=2,4V):
R = (Versorgungsspannung - VF) / IF = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ω.
Der nächstgelegene Normwert (z.B. 120 Ω oder 150 Ω) kann verwendet werden, wobei der tatsächliche Strom neu berechnet werden sollte.

8.2 ESD-Schutz (Elektrostatische Entladung)

LEDs sind empfindlich gegenüber statischer Elektrizität. Vorbeugende Maßnahmen während der Handhabung und Montage sind unerlässlich:

• Verwenden Sie geerdete Handgelenkbänder und antistatische Matten.
• Stellen Sie sicher, dass alle Geräte und Arbeitsflächen ordnungsgemäß geerdet sind.
• Verwenden Sie Ionisatoren, um statische Aufladungen auf Kunststofflinsenoberflächen zu neutralisieren.
• Führen Sie ESD-Schulungen und Zertifizierungen für das Personal durch.

8.3 Wärmemanagement

Obwohl die Verlustleistung gering ist (max. 75mW), ist es für die langfristige Zuverlässigkeit wichtig, die LED innerhalb ihres Betriebstemperaturbereichs (-40°C bis +85°C Umgebung) zu halten. Vermeiden Sie es, die LED in der Nähe anderer wärmeerzeugender Komponenten zu platzieren. Bei hochdichten Layouts ist für ausreichende Luftzirkulation zu sorgen.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Die LTL1CHVRTNN unterscheidet sich innerhalb der Kategorie T-1-Rot-LEDs durch ihre spezifische Kombination aus hoher Lichtstärke (bis zu 3200 mcd) und einem standardmäßigen 45-Grad-Abstrahlwinkel. Im Vergleich zu generischen Teilen bietet ihre definierte Binning-Struktur für sowohl Intensität als auch Wellenlänge Designern vorhersehbare Leistung und reduziert den Bedarf an nachträglicher Kalibrierung in Anwendungen, bei denen Farb- und Helligkeitskonstanz kritisch sind, wie z.B. in Anzeigefeldern oder Hintergrundbeleuchtungspanels.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

10.1 Kann ich diese LED ohne einen strombegrenzenden Widerstand betreiben?

No.Ein direkter Anschluss an eine Spannungsquelle führt zu übermäßigem Stromfluss und beschädigt die LED sofort. Ein Reihenwiderstand oder Konstantstromtreiber ist immer erforderlich.

10.2 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (λP)ist die physikalische Wellenlänge, bei der die LED die meiste optische Leistung emittiert.Dominante Wellenlänge (λd)ist ein berechneter Wert basierend auf der Empfindlichkeit des menschlichen Auges (CIE-Kurve), der die wahrgenommene Farbe definiert. λd ist für visuelle Anwendungen relevanter.

10.3 Kann ich Reflow-Löten für diese LED verwenden?

No.Das Datenblatt stellt ausdrücklich klar, dass IR-Reflow für diesen Durchsteck-LED-Typ nicht geeignet ist. Es wird nur Wellenlöten oder Handlöten mit sorgfältiger Temperatur- und Zeitkontrolle empfohlen.

10.4 Wie interpretiere ich den Bin-Code auf der Verpackungstüte?

Der Bin-Code (z.B. T-H31) gibt das Lichtstärke-Bin (T: 2500-3200 mcd) und das dominante Wellenlängen-Bin (H31: 629,0-633,0 nm) an. Dies ermöglicht Ihnen, LEDs mit abgestimmter Leistung für Ihre Anwendung auszuwählen.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario:Entwurf eines Statusanzeigepanels für Industrieanlagen, das 10 gleichmäßig helle rote LEDs erfordert.

1. Bauteilauswahl:Spezifizieren Sie LTL1CHVRTNN LEDs aus demselben Lichtstärke-Bin (z.B. Bin S) und Wellenlängen-Bin (z.B. Bin H31), um visuelle Konsistenz zu garantieren.
2. Schaltungsdesign:Verwenden Sie eine 12V DC-Versorgung. Berechnen Sie den Reihenwiderstand für jede LED: R = (12V - 2,4V) / 0,020A = 480 Ω. Ein 470 Ω, 1/4W Widerstand ist geeignet. Schalten Sie alle 10 LED-Widerstands-Paare parallel an die 12V-Leitung.
3. Leiterplattenlayout:Platzieren Sie Löcher für den 3mm LED-Körper. Stellen Sie sicher, dass die Lötfläche für die Kathode (kürzerer Anschluss) klar markiert ist. Halten Sie einen Abstand von >2mm zwischen der Lötfläche und der Umrisslinie des LED-Körpers ein.
4. Montage:Befolgen Sie ESD-Vorsichtsmaßnahmen. Setzen Sie die LEDs ein, biegen Sie die Anschlüsse auf der Lötseite leicht an, um sie zu fixieren. Verwenden Sie Wellenlöten mit Parametern, die 260°C für 5 Sekunden nicht überschreiten.

12. Funktionsprinzip

Diese LED ist eine Halbleiter-pn-Übergangsdiode. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die ihre charakteristische Durchlassspannung (VF ~2,4V) überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher am Übergang und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifischen Materialien in den Halbleiterschichten bestimmen die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts, die in diesem Fall im roten Spektrum (621-637 nm) liegt. Die Epoxidlinse dient dazu, den Lichtausgang zu bündeln und den Halbleiterchip zu schützen.

13. Technologietrends

Während oberflächenmontierbare (SMD) LEDs neue Designs aufgrund von Miniaturisierung und automatisierter Montage dominieren, bleiben Durchsteck-LEDs wie das T-1-Gehäuse in bestimmten Nischen relevant. Ihre Nachfrage besteht weiterhin in Anwendungen, die hohe Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen (Vibration, thermische Zyklen), einfacheres manuelles Prototyping und Reparatur, Wartung von Alt-Systemen und Situationen erfordern, in denen das Bauteil selbst als ein durch ein Gehäuse ragender, frontmontierter Indikator fungiert. Die Technologie verbessert sich weiterhin in Bezug auf Lichtausbeute (mehr Lichtleistung pro Watt) und Farbkonstanz, selbst innerhalb der etablierten Durchsteck-Formfaktoren.