LTW-42FDV6J Durchsteckmontage Weiße LED Datenblatt - 5mm Durchmesser - 3,0V - 90mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTW-42FDV6J ist eine hocheffiziente, weiße Durchsteck-LED, die für Statusanzeigen und Beleuchtung in einer Vielzahl elektronischer Anwendungen konzipiert ist. Sie verfügt über ein Standard-T-1 (5mm) Gehäuse mit einer diffusen Linse, die einen weiten Betrachtungswinkel und eine gleichmäßige Lichtabgabe bietet. Diese Komponente ist RoHS-konform und gewährleistet so Umweltsicherheit und Kompatibilität mit modernen Fertigungsstandards.

1.1 Kernvorteile

• Bleifrei & RoHS-konform:Ohne gefährliche Substanzen hergestellt, erfüllt internationale Umweltvorschriften.
• Hohe Effizienz & Geringer Stromverbrauch:Liefert hohe Lichtstärke bei minimalem elektrischem Eingang, trägt zu energieeffizienten Designs bei.
• Vielseitige Montage:Geeignet für Leiterplatten- (PCB) und Frontplattenmontage, bietet Designflexibilität.
• IC-Kompatibilität:Arbeitet mit niedrigen Strompegeln, ist daher direkt mit den meisten integrierten Schaltungsausgängen kompatibel, ohne komplexe Treiberstufen zu benötigen.
• Standardgehäuse:Die gängige 5mm-Bauform gewährleistet eine einfache Integration und den Austausch in bestehenden Designs.

1.2 Zielmärkte

Diese LED ist für eine breite Anwendbarkeit in mehreren Branchen ausgelegt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Computersysteme:Netzteil-, Festplatten- und Netzwerkstatusanzeigen.
• Kommunikationsgeräte:Signalstärke-, Linkaktivitäts- und Modusanzeigen in Routern, Switches und Modems.
• Unterhaltungselektronik:Hintergrundbeleuchtung für Tasten, Netzanzeigen in Geräten und dekorative Beleuchtung.
• Haushaltsgeräte:Betriebsstatusleuchten an Mikrowellen, Waschmaschinen und Klimaanlagen.
• Industriesteuerungen:Maschinenstatus-, Fehleranzeigen und Frontplattenbeleuchtung in Steuerungssystemen.

2. Detaillierte Analyse technischer Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte Aufschlüsselung der elektrischen, optischen und thermischen Eigenschaften der LED, die für zuverlässiges Schaltungsdesign und Leistungsvorhersage entscheidend sind.

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):90 mW. Dies ist die maximale Leistung, die die LED als Wärme abführen kann.
• Spitzen-Durchlassstrom (I_F(PEAK)):100 mA. Nur unter gepulsten Bedingungen zulässig (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10ms).
• Dauer-Durchlassstrom (I_F):30 mA DC. Der Standard-Betriebsstrom.
• Derating-Faktor:0,39 mA/°C über 30°C. Der maximal zulässige Dauerstrom nimmt linear mit steigender Umgebungstemperatur ab.
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-40°C bis +85°C.
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-40°C bis +100°C.
• Löt-Temperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0mm vom LED-Gehäuse entfernt.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Gemessen bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C und einem Durchlassstrom (I_F) von 20mA, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_V):2500 - 8500 mcd (Typisch: 4800 mcd). Die Lichtausgabe wird mit einem Sensor gemessen, der auf die photopische Reaktion des menschlichen Auges (CIE-Kurve) gefiltert ist. Eine Toleranz von ±15% wird bei der Prüfung der Grenzwerte angewendet.
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2):60 Grad (typisch). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte ihres axialen Spitzenwertes abfällt.
• Farbwertkoordinaten (x, y):Typische Werte sind x=0,29, y=0,28, wodurch der Weißpunkt in einem spezifischen Bereich des CIE-1931-Farbdiagramms liegt. Die tatsächlichen Bins sind in Abschnitt 6 definiert.
• Durchlassspannung (V_F):2,8V - 3,6V (Typisch: 3,0V). Der Spannungsabfall über der LED bei einem Strom von 20mA.
• Sperrstrom (I_R):10 μA maximal bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V.Wichtig:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb unter Sperrvorspannung ausgelegt; dieser Parameter dient nur Testzwecken.

3. Binning-System-Spezifikation

Um Konsistenz in der Massenproduktion zu gewährleisten, werden LEDs basierend auf wichtigen Leistungsparametern in Bins sortiert. Die LTW-42FDV6J verwendet ein dreidimensionales Binning-System.

3.1 Lichtstärke-Binning

LEDs werden nach ihrer Lichtausgabe bei I_F=20mA klassifiziert. Der Bin-Code ist auf der Verpackung markiert.

• U1:2500 - 4500 mcd
• V1:4500 - 6500 mcd
• W1:6500 - 8500 mcd

Die Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±15%.

3.2 Durchlassspannungs-Binning

LEDs werden nach ihrem Durchlassspannungsabfall bei I_F=20mA sortiert.

• 3E:2,8V - 3,0V
• 4E:3,0V - 3,2V
• 5E:3,2V - 3,4V
• 6E:3,4V - 3,6V

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

3.3 Farbton- (Chromaticity) Binning

LEDs werden in spezifische Regionen des CIE-Farbdiagramms kategorisiert, um Farbkonsistenz zu kontrollieren. Fünf Farbton-Ränge sind definiert (U22, U31, U32, U41, U42), die jeweils einen viereckigen Bereich akzeptabler (x, y)-Koordinaten spezifizieren. Die typischen Koordinaten (x=0,29, y=0,28) liegen innerhalb dieser definierten Regionen. Die Messabweichung für Farbkoordinaten beträgt ±0,01.

4. Analyse der Leistungskurven

Während spezifische grafische Kurven im bereitgestellten Text nicht detailliert sind, können typische Leistungstrends für solche LEDs abgeleitet werden und sind für das Design entscheidend.

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

Die Beziehung ist exponentiell, typisch für eine Diode. Am empfohlenen Arbeitspunkt von 20mA beträgt die Durchlassspannung typischerweise 3,0V, kann aber gemäß der Binning-Tabelle zwischen 2,8V und 3,6V variieren. Diese Varianz erfordert die Verwendung von strombegrenzenden Widerständen in Reihe mit jeder LED, wenn sie parallel an eine Spannungsquelle angeschlossen werden, um gleichmäßige Helligkeit zu gewährleisten.

4.2 Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Die Lichtausgabe ist innerhalb des Betriebsbereichs annähernd proportional zum Durchlassstrom. Ein Betrieb über den absoluten Maximalwerten führt nicht zu proportionalen Steigerungen und riskiert Bauteilversagen.

4.3 Temperaturabhängigkeit

Die Lichtstärke nimmt typischerweise mit steigender Sperrschichttemperatur ab. Der Derating-Faktor von 0,39 mA/°C über 30°C für den Durchlassstrom wird implementiert, um die Sperrschichttemperatur zu managen und die Zuverlässigkeit aufrechtzuerhalten. Hochtemperaturbetrieb verringert die Lichtausgabe und die Langzeitlebensdauer.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Abmessungen

Die LED entspricht dem Standard-T-1 (5mm) runden Durchsteckgehäuse. Wichtige dimensionale Hinweise umfassen:

• Alle Maße sind in Millimetern (Zoll in Toleranz angegeben).
• Die Standardtoleranz beträgt ±0,25mm (±0,010\"), sofern nicht anders angegeben.
• Der maximale Überstand des Harzes unter dem Flansch beträgt 1,0mm (0,04\").
• Der Anschlussabstand wird an der Stelle gemessen, an der die Anschlüsse aus dem Gehäuse austreten.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Durchsteck-LEDs haben typischerweise einen längeren Anoden- (+) und einen kürzeren Kathoden- (-) Anschluss. Zusätzlich befindet sich auf der Kathodenseite oft eine abgeflachte Stelle am Kunststofflinsenflansch. Die korrekte Polarität muss während der Montage beachtet werden.

6. Löt- & Montagerichtlinien

Sachgemäße Handhabung ist wesentlich, um Schäden während der Fertigung zu vermeiden.

6.1 Lagerung

Für die Langzeitlagerung eine Umgebung von maximal 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit aufrechterhalten. LEDs, die aus ihren ursprünglichen Feuchtigkeitsschutzbeuteln entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für eine erweiterte Lagerung außerhalb der Originalverpackung einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder einen Stickstoff-Desikkator verwenden.

6.2 Anschlussbiegung

Die Anschlüsse an einem Punkt biegen, der mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist. Die Linsenbasis nicht als Drehpunkt verwenden. Die Anschlussbiegung mussvordem Löten und bei Raumtemperatur abgeschlossen sein. Beim Einführen in die Leiterplatte minimalen Klemmdruck anwenden, um mechanische Belastung zu vermeiden.

6.3 Lötprozess

Kritische Regel:Einen Mindestabstand von 2mm zwischen dem Lötpunkt und der Basis der Epoxidlinse einhalten. Die Linse nicht in das Lot tauchen.

• Handlöten (Lötkolben):Maximale Temperatur 350°C für nicht mehr als 3 Sekunden pro Anschluss. Nur einmal löten.
• Wellenlöten:Vorwärmen auf maximal 100°C für bis zu 60 Sekunden. Die Temperatur der Lötwellen sollte 260°C für maximal 5 Sekunden nicht überschreiten.

Warnung:Übermäßige Temperatur oder Zeit verformt die Linse oder führt zu katastrophalem Ausfall. Infrarot- (IR) Reflow-Löten istnicht geeignetfür dieses Durchsteck-LED-Produkt.

6.4 Reinigung

Falls notwendig, nur mit alkoholbasierten Lösungsmitteln wie Isopropanol (IPA) reinigen.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Das Produkt ist in antistatischen Beuteln mit markiertem Bin-Code verpackt. Standardverpackungsmengen sind:

• 1000, 500, 200 oder 100 Stück pro Verpackungsbeutel.
• 10 Verpackungsbeutel pro Innenkarton (insgesamt 10.000 Stück).
• 8 Innenkartons pro Master-Außenkarton (insgesamt 80.000 Stück).

Die letzte Packung in einer Versandcharge kann eine unvollständige Packung sein.

8. Anwendungsdesign-Empfehlungen

8.1 Treiberschaltungsdesign

Eine LED ist ein stromgesteuertes Bauteil. Um gleichmäßige Helligkeit zu gewährleisten, insbesondere wenn mehrere LEDs parallel geschaltet sind, muss ein Reihenstrombegrenzungswiderstand fürjedeLED verwendet werden. Das direkte Parallelschalten von LEDs an eine Spannungsquelle (ohne individuelle Widerstände) wird nicht empfohlen, da kleine Unterschiede in der Durchlassspannung (V_F) zu erheblichen Unterschieden in der Stromverteilung und folglich der Helligkeit führen (wie in Schaltung B im Datenblatt dargestellt). Die empfohlene Schaltung (Schaltung A) verwendet eine Spannungsquelle (V_CC), einen Reihenwiderstand (R_S) und die LED.

Der Widerstandswert kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R_S= (V_CC- V_F) / I_F, wobei V_Fund I_Fdie gewünschte LED-Durchlassspannung und -strom sind. Für ein konservatives Design den maximalen V_F-Wert aus der Binning-Tabelle verwenden, um sicherzustellen, dass der Strom auch bei einer niedrigen V_F LED.

-LED nicht die Grenzwerte überschreitet.

8.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz

LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Während der Handhabung und Montage sollten Standard-ESD-Vorsichtsmaßnahmen befolgt werden: geerdete Arbeitsplätze, Handgelenkbänder und leitfähige Behälter verwenden. Die LED-Anschlüsse nicht direkt berühren.

8.3 Thermomanagement

Obwohl die Verlustleistung gering ist (max. 90mW), ist es für Langlebigkeit und stabile Lichtausgabe entscheidend, die LED innerhalb ihres Betriebstemperaturbereichs zu halten. Für ausreichende Luftzirkulation in der Endanwendung sorgen und die Strom-Derating-Richtlinien für erhöhte Umgebungstemperaturen einhalten.

9. Technischer Vergleich & Differenzierung

Die LTW-42FDV6J positioniert sich als universelle, hochzuverlässige Durchsteck-LED. Ihre Hauptunterscheidungsmerkmale umfassen ein robustes Binning-System für Lichtstärke, Spannung und Farbe, das es Designern ermöglicht, Bauteile entsprechend ihren Konsistenzanforderungen auszuwählen. Der weite 60-Grad-Betrachtungswinkel mit diffuser Linse ist ideal für Anwendungen, die breite Sichtbarkeit anstelle eines fokussierten Strahls erfordern. Ihre Konformität mit strengen Löttemperaturprofilen (260°C für 5s) zeigt ein Gehäuse, das robust genug für Standard-Wellenlötprozesse ist.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

No.10.1 Kann ich diese LED ohne einen Reihenwiderstand betreiben?

Der Betrieb einer LED direkt von einer Spannungsquelle wird stark abgeraten und wird das Bauteil aufgrund unkontrollierten Stromflusses wahrscheinlich zerstören. Ein Reihenwiderstand ist für die Stromregelung zwingend erforderlich.

10.2 Warum gibt es eine ±15% Toleranz auf die Lichtstärke-Bin-Grenzen?

Diese Toleranz berücksichtigt Ungenauigkeiten des Messsystems während der Produktionstests. Sie stellt sicher, dass jede LED, die innerhalb des getesteten Bin-Bereichs fällt, die garantierte Mindestintensität unter Standardbedingungen erfüllt.

10.3 Kann ich diese LED für Außenanwendungen verwenden?

Das Datenblatt besagt, dass sie für Innen- und Außenschilder geeignet ist. Für raue Außenumgebungen sind jedoch zusätzliche Designüberlegungen notwendig, wie z.B. eine konforme Beschichtung auf der Leiterplatte zum Schutz vor Feuchtigkeit und UV-beständige Linsenmaterialien (falls das Standard-Epoxid nicht ausreicht). Der Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +85°C unterstützt die meisten Außenbedingungen.

10.4 Was bedeutet der \"U22\" oder \"V1\" Code auf dem Beutel?

Dies ist der Bin-Code. Er gibt die Leistungsgruppe der enthaltenen LEDs an. Zum Beispiel zeigt \"V1\" eine Lichtstärke zwischen 4500 und 6500 mcd an. Sie würden dies mit den Binning-Tabellen (Abschnitt 3) abgleichen, um die genauen elektrischen und optischen Eigenschaften dieser Charge zu kennen.

11. Praktische Design-FallstudieSzenario:

Entwurf eines Bedienfelds mit 10 Statusanzeigen, die von einer 5V-Schiene gespeist werden. Gleichmäßige Helligkeit ist entscheidend.

1. Designschritte:Arbeitspunkt wählen:_FI
2. = 20mA (Standard-Testbedingung) auswählen._F:Worst-Case V_Fbestimmen:_{Für ein konservatives Design den maximalen V}-Wert aus dem breitesten Bin, 6E, verwenden: V
3. F(max) R_S= 3,6V._CCReihenwiderstand berechnen:_R= (V_F- V
4. F(max)) / I_F= (5V - 3,6V) / 0,020A = 70 Ohm. Der nächstgelegene Standardwert ist 68 Ohm oder 75 Ohm._FTatsächlichen Strom mit 68Ω neu berechnen:_FMit typischem V_Fvon 3,0V, I_F= (5V - 3,0V) / 68Ω ≈ 29,4mA, was innerhalb der 30mA-Maximalgrenze liegt. Mit minimalem V_Fvon 2,8V ergibt sich I
5. ≈ 32,4mA, leicht darüber, aber für kurze Zeiträume angesichts der Spitzenwertangabe akzeptabel. Ein 75Ω-Widerstand wäre für langfristige Zuverlässigkeit sicherer: I(mit V
6. =3,0V) ≈ 26,7mA.Schaltung implementieren:

Einen 75Ω-Widerstand in Reihe mit jeder der 10 LEDs verwenden, alle zwischen der 5V-Schiene und Masse anschließen.

Layout-Überlegung:

Die Widerstände auf der Leiterplatte nahe den LED-Anoden platzieren. In der Footprint-Auslegung den Mindestabstand von 2mm zwischen Lötstelle und Linse sicherstellen.

12. Funktionsprinzip