T-1-3-4-Warmweiß-LED-Lampe-334-15-X2C5-1-PSB-Datenblatt - Gehäuse-5.0mm - Spannung-2.8-3.6V - Leistung-110mW - Technisches-Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt die Spezifikationen einer Hochleistungs-Warmweiß-LED-Lampe. Das Bauteil nutzt einen InGaN-Halbleiterchip in Kombination mit einem phosphorgefüllten Reflektor, um blaue Emission in warmweißes Licht umzuwandeln. Es ist in einem weit verbreiteten T-1 3/4-Rundgehäuse untergebracht, was es für eine Vielzahl von Anzeige- und Beleuchtungsanwendungen geeignet macht, die eine hohe Lichtausbeute erfordern.

Die zentralen Vorteile dieser LED sind ihre hohe Lichtleistung und konsistenten Farbcharakteristiken, mit definierten typischen Farbkoordinaten. Sie ist für Zuverlässigkeit und Konformität mit modernen Umweltstandards ausgelegt, einschließlich RoHS, EU REACH und halogenfreien Anforderungen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Das Produkt ist lose oder auf Rolle getaped für automatisierte Bestückungsprozesse erhältlich.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil ist für den Betrieb innerhalb strenger Grenzen ausgelegt, um langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Der Dauer-Durchlassstrom (I_F) ist mit 30 mA spezifiziert, wobei ein Spitzen-Durchlassstrom (I_FP) von 100 mA unter gepulsten Bedingungen zulässig ist (Tastverhältnis 1/10 @ 1 kHz). Die maximale Sperrspannung (V_R) beträgt 5 V. Die gesamte Verlustleistung (P_d) darf 110 mW nicht überschreiten. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40°C und +85°C, während die Lagertemperatur von -40°C bis +100°C reichen kann. Das Bauteil hält einer elektrostatischen Entladung (ESD) von 4 kV (Human Body Model) stand. Die maximale Löttemperatur beträgt 260°C für 5 Sekunden.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Die wichtigsten Leistungsparameter werden unter Standardtestbedingungen von 25°C Umgebungstemperatur und einem Durchlassstrom von 20 mA gemessen.

• Durchlassspannung (V_F):Liegt im Bereich von minimal 2,8 V bis maximal 3,6 V. Dieser Parameter ist entscheidend für das Treiberdesign und die Auswahl der Stromversorgung.
• Lichtstärke (I_V):Die minimale Lichtstärke beträgt 2850 Millicandela (mcd). Der typische Wert ist nicht angegeben, aber das Maximum erreicht 7150 mcd, was auf eine Produktfamilie mit einer signifikanten Helligkeitsstreuung hinweist, die durch Binning verwaltet wird.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):Der typische Halbwertswinkel beträgt 50 Grad und definiert die Winkelverteilung des emittierten Lichts.
• Farbkoordinaten:Der typische Farbpunkt gemäß CIE 1931-Standard ist x=0,40, y=0,39. Dies platziert das weiße Licht im warmweißen Bereich des Farbraums.
• Zener-Schutz:Das Bauteil enthält eine Zener-Diode zum Schutz vor Sperrspannung, mit einer typischen Zener-Spannung (V_Z) von 5,2 V bei einem Teststrom von 5 mA.
• Sperrstrom (I_R):Der maximale Sperrstrom beträgt 50 μA, wenn eine Sperrspannung von 5 V angelegt wird.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Konsistenz in Helligkeit, Durchlassspannung und Farbe zu gewährleisten, werden die LEDs in spezifische Bins sortiert. Dies ermöglicht es Entwicklern, Bauteile auszuwählen, die den präzisen Anforderungen ihrer Anwendung entsprechen.

3.1 Lichtstärke-Binning

LEDs werden basierend auf ihrer bei 20 mA gemessenen Lichtstärke in vier Haupt-Bins kategorisiert. Die Toleranz innerhalb jedes Bins beträgt ±10%.

• Bin P:2850 mcd (Min) bis 3600 mcd (Max)
• Bin Q:3600 mcd bis 4500 mcd
• Bin R:4500 mcd bis 5650 mcd
• Bin S:5650 mcd bis 7150 mcd

3.2 Durchlassspannungs-Binning

Die Durchlassspannung wird ebenfalls gebinnt, um das Schaltungsdesign zu unterstützen, insbesondere für Anwendungen, die empfindlich auf Spannungsabfall oder Leistungsaufnahme reagieren. Die Messunsicherheit beträgt ±0,1V.

• Bin 0:2,8 V bis 3,0 V
• Bin 1:3,0 V bis 3,2 V
• Bin 2:3,2 V bis 3,4 V
• Bin 3:3,4 V bis 3,6 V

3.3 Farb-Binning (Farbart)

Die Farbausgabe wird streng kontrolliert und in spezifische Regionen im CIE-1931-Farbtafeld unterteilt. Die definierten Farbklassen sind D1, D2, E1, E2, F1 und F2. Diese Gruppen repräsentieren unterschiedliche Vierecke innerhalb des warmweißen Spektrums, wobei F1/F2 die wärmsten (niedrigste korrelierte Farbtemperatur) und D1/D2 relativ kühler sind. Die Messunsicherheit für die Farbkoordinaten beträgt ±0,01. Das Datenblatt fasst diese zu einer einzigen Auswahlgruppe zusammen (Gruppe 1: D1+D2+E1+E2+F1+F2), was darauf hinweist, dass alle diese Farbklassen für diese Produktserie verfügbar sind.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese spektrale Verteilungskurve zeigt die relative Intensität des emittierten Lichts über verschiedene Wellenlängen. Für eine warmweiße LED zeigt die Kurve typischerweise einen dominanten Peak im blauen Bereich (vom InGaN-Chip) und ein breiteres Plateau im gelben/roten Bereich (von der Phosphor-Konversion). Die genaue Form definiert die Farbwiedergabeeigenschaften der LED.

4.2 Richtcharakteristik

Die Richtcharakteristik-Kurve stellt die relative Intensität über den Abstrahlwinkel dar und bestätigt visuell den typischen Abstrahlwinkel von 50 Grad. Sie zeigt, wie die Lichtstärke abnimmt, wenn man sich von der Mittelachse (0 Grad) entfernt.

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

Diese grundlegende Kurve zeigt die exponentielle Beziehung zwischen Strom und Spannung für eine Diode. Sie ist entscheidend für die Bestimmung des Arbeitspunkts und für das Design von strombegrenzenden Schaltungen oder Konstantstrom-Treibern.

4.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Dieses Diagramm zeigt, wie die Lichtausbeute (relative Intensität) mit dem Durchlassstrom zunimmt. Es ist über einen Bereich hinweg im Allgemeinen linear, kann jedoch bei höheren Strömen aufgrund von thermischen Effekten und Effizienzabfall sättigen.

4.5 Farbkoordinaten vs. Durchlassstrom

Diese Kurve ist für farbkritische Anwendungen wichtig. Sie zeigt, wie sich der Farbpunkt (x, y Koordinaten) mit Änderungen des Treiberstroms verschieben kann. Ein stabiler Farbpunkt über verschiedene Strompegel hinweg ist wünschenswert.

4.6 Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur

Diese Derating-Kurve gibt den maximal zulässigen Durchlassstrom bei steigender Umgebungstemperatur an. Um Überhitzung zu verhindern und die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, muss der maximale Strom bei Betrieb in hohen Temperaturen reduziert werden.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verwendet ein standardmäßiges T-1 3/4-Rundgehäuse. Wichtige dimensionale Hinweise umfassen:

• Alle Maße sind in Millimetern (mm).
• Die allgemeine Toleranz beträgt ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben.
• Der Anschlussabstand wird an der Stelle gemessen, an der die Anschlüsse aus dem Gehäusekörper austreten.
• Der maximale Überstand des Harzes unter dem Flansch beträgt 1,5 mm.

Eine detaillierte Maßzeichnung ist im Datenblatt enthalten, die den Gesamtdurchmesser, Anschlusslänge und -durchmesser, Auflagefläche und die Geometrie der Optiklinse spezifiziert.

6. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um die LED-Leistung und -Zuverlässigkeit zu erhalten.

6.1 Anschlussformung

• Das Biegen sollte an einem Punkt erfolgen, der mindestens 3 mm von der Basis des Epoxid-Glaskörpers entfernt ist.
• Formen Sie die Anschlüssevordem Löten des Bauteils.
• Vermeiden Sie während des Biegens Belastung auf das LED-Gehäuse, da dies interne Verbindungen beschädigen oder das Epoxid zum Reißen bringen kann.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur. Hochtemperaturschneiden kann zu Ausfällen führen.
• Stellen Sie sicher, dass die PCB-Löcher perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sind, um Montagespannung zu vermeiden.

6.2 Lagerbedingungen

• Empfohlene Lagerung: ≤30°C und ≤70% relative Luftfeuchtigkeit.
• Die Haltbarkeit unter diesen Bedingungen beträgt 3 Monate ab Versand.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung, um Kondensation zu verhindern.

6.3 Lötprozess

• Halten Sie einen Abstand von mehr als 3 mm zwischen der Lötstelle und dem Epoxid-Glaskörper ein.
• Es wird empfohlen, nur bis zur Basis des Verbindungsstegs am Leadframe zu löten.
• Halten Sie sich an die maximale Löttemperatur von 260°C für 5 Sekunden.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um elektrostatische Entladung (ESD) und Feuchtigkeitsschäden zu verhindern.

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Menge:200 bis 500 Stück pro Beutel.
• Sekundärverpackung:5 Beutel werden in einen Innenkarton gelegt.
• Tertiärverpackung:10 Innenkartons werden in einen Master- (Außen-) Karton verpackt.

7.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten wichtige Informationen:

• CPN:Kundenspezifische Artikelnummer.
• P/N:Hersteller-Artikelnummer.
• QTY:Stückzahl in der Verpackung.
• CAT:Code für die kombinierte Lichtstärke- und Durchlassspannungs-Bin.
• HUE:Farbklassen-Code (z.B. D1, F2).
• REF:Referenzinformationen.
• LOT No:Fertigungslosnummer für die Rückverfolgbarkeit.

7.3 Modellnummernbezeichnung

Die Artikelnummer folgt einem strukturierten Format:334-15/X2C5-□ □ □ □. Die Leerstellen (□) entsprechen spezifischen Codes zur Auswahl der gewünschtenFarbgruppe, Lichtstärke-Bin, undDurchlassspannungsgruppe. Dies ermöglicht es Anwendern, die exakten für ihre Anwendung erforderlichen Leistungsmerkmale zu spezifizieren.

8. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

8.1 Typische Anwendungen

Diese hochhelle warmweiße LED eignet sich gut für:

• Nachrichten- und Informationsanzeigen:Wo hoher Kontrast und Lesbarkeit benötigt werden.
• Optische Statusanzeigen:In Unterhaltungselektronik, Industrieausrüstung und Automobil-Armaturenbrettern.
• Hintergrundbeleuchtung:Für kleine LCD-Displays, Folientastaturen oder dekorative Paneele.
• Markierungs- und Positionslichter:Zur Beleuchtung oder Signalgebung.

8.2 Designüberlegungen

• Stromversorgung:Verwenden Sie stets einen Konstantstromtreiber oder einen geeigneten strombegrenzenden Widerstand basierend auf dem Durchlassspannungs-Bin (V_F) und der Versorgungsspannung. Überschreiten Sie nicht die absoluten Maximalwerte.
• Thermisches Management:Obwohl die Verlustleistung relativ niedrig ist (110 mW), sorgen Sie in Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur für ausreichende Kühlkörper oder Luftströmung, insbesondere wenn nahe am Maximalstrom betrieben wird. Konsultieren Sie die Derating-Kurve für Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur.
• Optisches Design:Der 50-Grad-Abstrahlwinkel bietet einen recht breiten Strahl. Für fokussiertes Licht können sekundäre Optiken (Linsen) erforderlich sein.
• ESD-Schutz:Obwohl das Bauteil eine 4kV HBM-Bewertung hat, sollten während der Bestückung Standard-ESD-Handhabungsvorkehrungen befolgt werden.
• Farbkonsistenz:Für Anwendungen, die ein einheitliches Farbbild erfordern, geben Sie ein enges Farb-Bin (HUE) an und stellen Sie sicher, dass alle LEDs in einem Array aus demselben oder benachbarten Bins stammen.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Diese LED unterscheidet sich hauptsächlich durch die Kombination eines klassischen, weit verbreiteten T-1 3/4-Gehäuses mit einer hohen Lichtstärke, die für warmweiße Emission geeignet ist. Im Vergleich zu kleineren SMD-LEDs kann das Durchsteckdesign für Prototyping, manuelle Bestückung oder Anwendungen, die höhere Einzelpunkt-Helligkeit erfordern, vorteilhaft sein. Die Integration einer Zener-Diode zum Schutz vor Sperrspannung ist ein bemerkenswertes Merkmal, das die Robustheit in Schaltungsdesigns erhöht, in denen Sperrspannungsspitzen auftreten können. Das detaillierte und mehrparametrige Binning-System (Intensität, Spannung, Farbe) bietet Entwicklern ein hohes Maß an Kontrolle über die Leistung und Konsistenz des Endprodukts, was in der Serienfertigung entscheidend ist.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

10.1 Welche Treiberschaltung wird empfohlen?

Ein einfacher Vorwiderstand ist für grundlegende Anzeigezwecke ausreichend. Berechnen Sie den Widerstandswert als R = (V_Versorgung- V_F) / I_F. Verwenden Sie die maximale V_Faus dem Bin (z.B. 3,6V für Bin 3), um sicherzustellen, dass der Strom unter ungünstigsten Bedingungen 20mA nicht überschreitet. Für optimale Stabilität und Effizienz, insbesondere in Arrays oder bei höheren Strömen, wird ein Konstantstromtreiber empfohlen.

10.2 Wie beeinflusst Temperatur die Leistung?

Mit steigender Umgebungstemperatur nimmt die Durchlassspannung der LED leicht ab, aber ihre interne Effizienz kann sinken, was die Lichtausbeute bei gleichem Strom reduziert. Noch kritischer ist, dass übermäßige Temperatur die Lebensdauer der LED beeinträchtigen kann. Konsultieren Sie stets die Derating-Kurve für Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur und stellen Sie durch geeignetes thermisches Design sicher, dass die Sperrschichttemperatur innerhalb sicherer Grenzen bleibt.

10.3 Kann ich diese für Farbmisch-Anwendungen verwenden?

Dies ist eine phosphorkonvertierte warmweiße LED, keine monochromatische. Sie ist nicht für RGB-Farbmischung ausgelegt. Für Farbmischung sollten dedizierte rote, grüne und blaue (RGB) LEDs verwendet werden.

10.4 Was ist der Zweck der Zener-Spannungsspezifikation?

Die Zener-Diode ist zum Schutz parallel zur LED integriert. Wenn versehentlich eine Sperrspannung von mehr als etwa 5,2V angelegt wird, leitet die Zener-Diode, begrenzt die Spannung und schützt möglicherweise den LED-Übergang vor Beschädigung. Die Zener-Sperrstrom (I_Z)-Bewertung von 100 mA gibt ihre Stromtragfähigkeit in dieser Schutzfunktion an.

11. Design- und Anwendungsfallstudie

Szenario: Entwurf einer hochsichtbaren Statusanzeige für Industrieanlagen.

Ein Ingenieur benötigt eine helle, zuverlässige Statusleuchte für eine Maschine in einer gut beleuchteten Fabrikumgebung. Das Licht muss aus verschiedenen Blickwinkeln klar sichtbar sein und eine warme, deutliche Farbe haben. Er wählt diese LED in Bin S (höchste Intensität, 5650-7150 mcd) und Farbklasse F1/F2 für ein warmes Erscheinungsbild. Er entwirft eine Leiterplatte mit einer 12V-Versorgungsschiene. Unter Verwendung der maximalen V_Fvon 3,6V und einem Ziel-I_Fvon 20mA berechnet er einen Vorwiderstand: R = (12V - 3,6V) / 0,02A = 420Ω. Ein Standard-430Ω, 1/4W-Widerstand wird gewählt. Er befolgt die Bestückungsrichtlinien, biegt die Anschlüsse 4mm vom Körper entfernt vor dem Einstecken. Die finale Anzeige bietet ausgezeichnete Sichtbarkeit auch bei Umgebungslicht, und das konsistente Binning stellt sicher, dass alle Einheiten auf der Produktionslinie identisch aussehen.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Diese LED arbeitet nach dem Prinzip der Elektrolumineszenz in einem Halbleiter. Der Kern ist ein InGaN (Indiumgalliumnitrid)-Chip. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher innerhalb des aktiven Bereichs des Chips und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der InGaN-Legierung bewirkt, dass diese Emission im blauen Wellenlängenbereich liegt. Um weißes Licht zu erzeugen, wird das blaue Licht auf eine Phosphorbeschichtung im Reflektortrichter gelenkt. Der Phosphor absorbiert einen Teil der blauen Photonen und emittiert Licht bei längeren, gelben und roten Wellenlängen neu. Die Mischung aus dem verbleibenden blauen Licht und dem phosphorkonvertierten gelben/roten Licht wird vom menschlichen Auge als warmweißes Licht wahrgenommen. Der genaue Farbton (korrelierte Farbtemperatur) wird durch die Phosphorzusammensetzung und -konzentration bestimmt.

13. Technologietrends und Kontext

Während oberflächenmontierbare (SMD) LEDs aufgrund ihrer Größe und Eignung für die automatisierte Bestückung die Massenproduktion dominieren, bleiben Durchsteck-LEDs wie dieses T-1 3/4-Gehäuse relevant. Ihre Hauptvorteile sind einfache manuelle Lötung und Prototypenherstellung, höheres Einzelpunkt-Helligkeitspotenzial aufgrund eines größeren Gehäuses und Chips sowie Robustheit in bestimmten rauen Umgebungen. Der Trend in der Weißlicht-LED-Technologie geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbessertem Farbwiedergabeindex (CRI) und größerer Farbkonsistenz. Die Integration von Schutzfunktionen wie Zener-Dioden, wie in diesem Bauteil zu sehen, spiegelt einen Fokus auf die Verbesserung der Zuverlässigkeit und Vereinfachung des Endschaltungsdesigns wider. Darüber hinaus ist die Einhaltung von Umweltvorschriften (RoHS, REACH, halogenfrei) mittlerweile eine Standardanforderung, getrieben von globalen Nachhaltigkeitsinitiativen.