LTW-1GHCX4 Weiße LED Datenblatt - 5mm Durchmesser - 3,1V typisch - 90mW Leistung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTW-1GHCX4 ist eine hochhelle, weiße LED in Durchsteckmontage (THT), die für Statusanzeigen und Beleuchtung in einer Vielzahl elektronischer Anwendungen konzipiert ist. Sie verfügt über ein Standard-T-1 (5mm) Gehäuse mit wasserklarer Linse und bietet damit Designflexibilität für verschiedene Montagekonfigurationen auf Leiterplatten oder Frontplatten.

1.1 Kernvorteile

• RoHS-konform:Dieses Produkt ist bleifrei (Pb) und entspricht den Umweltvorschriften.
• Hohe Effizienz:Bietet hohe Lichtausbeute bei geringem Stromverbrauch.
• Designflexibilität:Verfügbar in einer gängigen Gehäusegröße, die für vielseitige Montage geeignet ist.
• Niedriger Betriebsstrom:Aufgrund der geringen Stromanforderungen kompatibel mit integrierten Schaltkreisen.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED eignet sich für zahlreiche Bereiche, darunter:

• Computer- und Kommunikationsgeräte
• Unterhaltungselektronik
• Haushaltsgeräte
• Industriesteuerung und Messtechnik

2. Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte (Grenzwerte)

Diese Grenzwerte definieren die Limits, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (Pd):Maximal 90 mW.
• DC-Durchlassstrom (IF):25 mA Dauerbetrieb.
• Spitzen-Durchlassstrom:100 mA (gepulst, Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10ms).
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C.
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C.
• Löt-Temperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0mm vom LED-Gehäuse entfernt.
• Elektrostatische Entladung (ESD):Hält bis zu 1000V stand.

Thermisches Derating:Der DC-Durchlassstrom muss linear um 0,36 mA pro Grad Celsius über einer Umgebungstemperatur von 30°C reduziert werden, um sicherzustellen, dass die Verlustleistungsgrenze nicht überschritten wird.

2.2 Elektrische & Optische Kenndaten

Diese Parameter sind bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C spezifiziert und definieren die typische Leistung des Bauteils.

• Lichtstärke (Iv):Liegt im Bereich von 4000 mcd (min) bis 11000 mcd (max), mit einem typischen Wert von 7500 mcd bei einem Durchlassstrom (IF) von 20 mA. Die Messung beinhaltet eine Prüftoleranz von ±15%.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Etwa 44 Grad (typisch). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt.
• Durchlassspannung (VF):Liegt im Bereich von 2,7V bis 3,5V, mit einem typischen Wert von 3,1V bei IF=20mA.
• Sperrstrom (IR):Maximal 5 μA bei einer Sperrspannung (VR) von 5V.Wichtig:Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; diese Prüfbedingung dient nur der Charakterisierung.
• Farbwertkoordinaten (x, y):Typische Koordinaten sind x=0,28, y=0,26 im CIE-1931-Farbtafeldiagramm und definieren den Weißpunkt der LED.

3. Spezifikation des Binning-Systems

Die LEDs werden basierend auf wichtigen Leistungsparametern in Bins (Sortierklassen) eingeteilt, um die Konsistenz innerhalb einer Produktionscharge sicherzustellen. Der Bin-Code ist auf jedem Verpackungsbeutel aufgedruckt.

3.1 Lichtstärke-Binning

Hinweis: Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±15%.

3.2 Durchlassspannungs-Binning

Hinweis: Die Messabweichung für die Durchlassspannung beträgt ±0,1V.

3.3 Farbton-Binning

Es sind mehrere Farbton-Ränge definiert (U91, U01, U20, U22, U31, U32, U41, U42, U51), die jeweils einen viereckigen Bereich im CIE-1931-Farbtafeldiagramm mit spezifischen (x, y)-Koordinatengrenzen festlegen. Dies gewährleistet eine enge Kontrolle über die Farbkonstanz des weißen Lichts. Die Messabweichung für die Farbkoordinaten beträgt ±0,01.

4. Analyse der Kennlinien

Typische Kennlinien veranschaulichen die Beziehung zwischen wichtigen Parametern. Diese sind für den Schaltungsentwurf und das Verständnis des Bauteilverhaltens unter verschiedenen Bedingungen unerlässlich.

• Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie):Zeigt die exponentielle Beziehung, die für die Auswahl von Vorwiderständen entscheidend ist.
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtausbeute mit dem Strom bis zu den maximalen Grenzwerten ansteigt.
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Veranschaulicht den Rückgang der Lichtausbeute bei steigender Sperrschichttemperatur und unterstreicht die Bedeutung des thermischen Managements.
• Abstrahlcharakteristik:Ein Polardiagramm, das die winkelabhängige Verteilung der Lichtintensität zeigt.

5. Mechanische & Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen

Die LED entspricht dem Standard-T-1 (5mm) Radialgehäuse mit Drahtanschlüssen.

• Gehäusedurchmesser:5mm (Nennwert).
• Anschlussabstand:Gemessen an der Stelle, an der die Anschlüsse aus dem Gehäuse austreten.
• Überstehendes Harz:Maximal 1,0mm unter dem Flansch.
• Toleranzen:±0,25mm, sofern nicht anders angegeben.

Polaritätskennzeichnung:Der längere Anschluss bezeichnet die Anode (Plus), der kürzere die Kathode (Minus). Die Kathodenseite kann auch durch eine abgeflachte Stelle am Linse-Flansch der LED gekennzeichnet sein.

5.2 Verpackungsspezifikationen

LEDs werden in antistatischen Verpackungsbeuteln geliefert.

• Beutelmenge:1000, 500, 200 oder 100 Stück pro Beutel.
• Innenschachtel:Enthält 10 Verpackungsbeutel (z.B. 10.000 Stück, wenn Beutel je 1000 Stück enthalten).
• Außenschachtel:Enthält 8 Innenschachteln (z.B. insgesamt 80.000 Stück).
• In jeder Versandcharge darf nur die letzte Packung eine unvollständige Packung sein.

6. Richtlinien für Lötung & Bestückung

6.1 Lagerung

Für optimale Lagerfähigkeit LEDs in einer Umgebung von maximal 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit lagern. Bei Entnahme aus der Originalverpackung innerhalb von drei Monaten verwenden. Für längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung einen verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre verwenden.

6.2 Anschlussformen

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist.
• Verwenden Sie nicht die Basis des Anschlussrahmens als Drehpunkt.
• Führen Sie das Formen vor dem Löten bei Raumtemperatur durch.
• Verwenden Sie während der Leiterplattenbestückung minimale Biegekräfte, um mechanische Spannungen zu vermeiden.

6.3 Lötprozess

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

Warnung:Übermäßige Temperatur oder Zeit kann die Linse verformen oder zu einem katastrophalen Ausfall führen. IR-Reflow-Löten ist für diese Durchsteck-LED nicht geeignet.

6.4 Reinigung

Reinigen Sie bei Bedarf nur mit alkoholbasierten Lösungsmitteln wie Isopropanol.

7. Anwendungs- & Designhinweise

7.1 Treiberschaltungs-Design

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit beim parallelen Betrieb mehrerer LEDs sicherzustellen, muss ein Vorwiderstand in Reihe mitjeder einzelnen LEDgeschaltet werden (Schaltung A). Der parallele Betrieb von LEDs ohne individuelle Widerstände (Schaltung B) wird nicht empfohlen, da geringe Unterschiede in der Durchlassspannung (Vf) zwischen den LEDs zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und folglich der Helligkeit führen.

Schaltung A (Empfohlen):[Vcc] — [Widerstand] — [LED] — [GND] (pro LED-Zweig).
Schaltung B (Nicht empfohlen):[Vcc] — [Einzelwiderstand] — [Mehrere parallel geschaltete LEDs] — [GND].

7.2 ESD-Vorsichtsmaßnahmen (Elektrostatische Entladung)

Obwohl für 1000V ESD ausgelegt, sollten ordnungsgemäße Handhabungsverfahren eingehalten werden. Verwenden Sie geerdete Arbeitsplätze und Handgelenkbänder beim Umgang mit diesen Bauteilen, um Schäden durch statische Elektrizität oder Spannungsspitzen zu verhindern.

7.3 Thermomanagement

Halten Sie sich an die Spezifikationen für Verlustleistung (90mW) und Derating. Bei Anwendungen mit hoher Umgebungstemperatur oder Betrieb mit hohen Strömen sorgen Sie für ausreichende Belüftung oder Wärmeableitung über die Anschlüsse, um Überhitzung zu vermeiden, die Lichtausbeute und Lebensdauer reduziert.

8. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

8.1 Was ist der Unterschied zwischen den Iv-Werten in der Kenndatentabelle und der Binning-Tabelle?

Die Tabelle der elektrischen/optischen Kenndaten (Abschnitt 2.2) listet die absoluten Minimal-, Typ- und Maximalwerte für die gesamte Produktfamilie auf. Die Binning-Tabelle (Abschnitt 3) zeigt, wie gefertigte Bauteile basierend auf getesteter Leistung in engere, konsistentere Gruppen (Bins) sortiert werden. Sie wählen einen Bin-Code aus, um zu garantieren, dass die von Ihnen erhaltenen LEDs innerhalb eines spezifischen, engeren Leistungsbereichs liegen.

8.2 Kann ich diese LED ohne Vorwiderstand betreiben?

Nein. Die Durchlassspannung einer LED hat einen negativen Temperaturkoeffizienten und ist kein fester Wert. Ein direkter Anschluss an eine Spannungsquelle führt zu einem unkontrollierten Stromfluss, der wahrscheinlich den Maximalwert überschreitet und das Bauteil zerstört. Ein Reihenwiderstand ist für die Konstantspannungsansteuerung zwingend erforderlich.

8.3 Warum ist die Einhaltung eines 2mm Abstands beim Löten so wichtig?

Das Epoxid-Linsenmaterial hat einen viel höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die Metallanschlüsse. Das Anwenden intensiver Hitze zu nah an der Linse kann starke mechanische Spannungen an der Grenzfläche zwischen Anschluss und Epoxid erzeugen, was möglicherweise die Dichtung sprengt, die interne Chipverbindung beschädigt oder Feuchtigkeitseintritt ermöglicht und zu vorzeitigem Ausfall führt.

8.4 Wie interpretiere ich die Farbton-Rang-Tabelle (U91, U01 usw.)?

Jeder Farbton-Rang (z.B. U31) definiert mithilfe von vier Sätzen von (x, y)-Koordinaten einen viereckigen Bereich im CIE-1931-Farbraumdiagramm. LEDs werden getestet, und ihre gemessenen Farbkoordinaten müssen innerhalb der Grenzen ihres zugewiesenen Farbton-Rang-Polygons liegen. Dies stellt sicher, dass alle mit demselben Farbton-Rang gekennzeichneten LEDs Licht eines sehr ähnlichen weißen Farbtons abgeben.