334-15/F1C1-1XZA Weiße LED-Lampe Datenblatt - T-1 3/4 Gehäuse - 3,2V typ. - 15° Abstrahlwinkel - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt die Spezifikationen einer hochhellen weißen LED-Lampe im verbreiteten runden T-1 3/4-Gehäuse. Die Bauteile sind für eine überlegene Lichtausbeute ausgelegt und eignen sich somit für Anwendungen, die hohe Helligkeit und klare Sichtbarkeit erfordern.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LED bietet mehrere Schlüsselvorteile: eine kompakte und industrieübliche T-1 3/4-Bauform, sehr hohe Lichtstärke sowie Einhaltung von Umwelt- und Handhabungsstandards. Ihre typischen Farbwertkoordinaten liegen laut CIE-1931-Farbraum bei x=0,29, y=0,28 und erzeugen ein gleichmäßiges weißes Licht. Die LED ist für eine elektrostatische Entladungsfestigkeit (ESD) von bis zu 4 kV (HBM) ausgelegt und erfüllt die RoHS-Anforderungen.

1.2 Technologie und Funktionsprinzip

Das weiße Licht wird mithilfe eines InGaN-Halbleiterchips erzeugt, der blaues Licht emittiert. Eine im Reflektor des Gehäuses aufgebrachte Leuchtstoffschicht absorbiert einen Teil dieser blauen Emission und emittiert sie als gelbes Licht neu. Die Kombination aus dem verbleibenden blauen Licht und dem konvertierten gelben Licht wird vom menschlichen Auge als weißes Licht wahrgenommen. Diese Leuchtstoff-konvertierte weiße LED-Technologie ermöglicht eine effiziente und abstimmbare Weißlichtproduktion.

2. Absolute Grenzwerte

Ein Betrieb außerhalb dieser Grenzwerte kann zu dauerhaften Schäden führen.

• Dauer-Durchlassstrom (I_F):30 mA
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):100 mA (Tastverhältnis 1/10 @ 1 kHz)
• Sperrspannung (V_R):5 V
• Verlustleistung (P_d):110 mW
• Betriebstemperatur (T_opr):-40 °C bis +85 °C
• Lagertemperatur (T_stg):-40 °C bis +100 °C
• ESD-Festigkeit (HBM):4000 V
• Zener-Sperrstrom (I_z):100 mA (Hinweis: Dies deutet auf eine integrierte Schutz-Zenerdiode hin)
• Löttemperatur (T_sol):260 °C für 5 Sekunden

3. Elektro-optische Kenngrößen (T_a=25 °C)

Typische Leistungsparameter unter Standardtestbedingungen gemessen.

• Durchlassspannung (V_F):2,8 V (Min.), 3,2 V (Typ.), 3,6 V (Max.) bei I_F=20 mA
• Sperrstrom (I_R):50 µA (Max.) bei V_R=5 V
• Lichtstärke (I_V):18000 mcd (Min.), 36000 mcd (Max.) bei I_F=20 mA. Der typische Wert liegt innerhalb der definierten Binning-Bereiche.
• Zener-Sperrspannung (V_z):5,2 V (Typ.) bei I_z=5 mA, was die integrierte Schutzdiode bestätigt.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):15° (Typ.) bei I_F=20 mA, was auf einen relativ engen Strahl hindeutet.
• Farbwertkoordinaten:x=0,29 (Typ.), y=0,28 (Typ.) bei I_F=20 mA.

4. Binning- und Klassifizierungssystem

Um Konsistenz zu gewährleisten, werden LEDs basierend auf Schlüsselparametern sortiert.

4.1 Lichtstärke-Binning

LEDs werden anhand ihrer gemessenen Lichtstärke bei 20 mA in drei Bins (X, Y, Z) kategorisiert.
Bin X: 18000 - 22500 mcd
Bin Y: 22500 - 28500 mcd
Bin Z: 28500 - 36000 mcd
Eine allgemeine Toleranz von ±10 % gilt für die Lichtstärke.

4.2 Durchlassspannungs-Binning

Die Durchlassspannung wird ebenfalls gebinnt, um die Schaltungsauslegung für die Stromregelung zu unterstützen.
Bin 0: 2,8 - 3,0 V
Bin 1: 3,0 - 3,2 V
Bin 2: 3,2 - 3,4 V
Bin 3: 3,4 - 3,6 V
Die Messunsicherheit für V_Fbeträgt ±0,1 V.

4.3 Farb-Binning (Farbart)

Die Farbe ist innerhalb spezifischer Bereiche im CIE-1931-Farbartdiagramm definiert. Das Dokument spezifiziert sieben Farbklassen: A1, A0, B3, B4, B5, B6 und C0, jeweils mit definierten Koordinatengrenzen (x, y). Diese Klassen entsprechen verschiedenen korrelierten Farbtemperaturen (CCT), von wärmerem bis kühlerem Weiß. Eine Gruppierung (Gruppe 1: A1+A0+B3+B4+B5+B6+C0) wird angegeben, die wahrscheinlich die Standard-Liefermischung darstellt. Die Messunsicherheit für Farbkoordinaten beträgt ±0,01.

5. Analyse der Kennlinien

Grafische Daten geben Einblick in das Bauteilverhalten unter verschiedenen Bedingungen.

5.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Die spektrale Leistungsverteilungskurve zeigt einen dominanten blauen Peak vom InGaN-Chip und einen breiteren gelben Peak vom Leuchtstoff, die sich zum Weißlichtspektrum kombinieren.

5.2 Richtcharakteristik

Das Polardiagramm veranschaulicht den typischen Abstrahlwinkel von 15° und zeigt, wie die Lichtintensität bei Winkeln abseits der Mittelachse abnimmt.

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

Diese Kennlinie zeigt die exponentielle Beziehung, die für die Auslegung einer geeigneten strombegrenzenden Schaltung entscheidend ist.

5.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Zeigt die Abhängigkeit der Lichtleistung vom Treiberstrom, die bei höheren Strömen aufgrund des Efficiency Droop typischerweise unterlinear ansteigt.

5.5 Farbartverschiebung vs. Durchlassstrom

Zeigt, wie sich die Farbkoordinaten (x, y) mit Änderungen des Treiberstroms leicht verschieben können, was für farbkritische Anwendungen wichtig ist.

5.6 Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur

Diese Entlastungskennlinie zeigt, dass der maximal zulässige Durchlassstrom mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt, um Überhitzung zu verhindern und die Zuverlässigkeit sicherzustellen.

6. Mechanische und Gehäuseinformationen

6.1 Gehäuseabmessungen

Die Abmessungen des runden T-1 3/4-Gehäuses sind in einer detaillierten Zeichnung angegeben. Wichtige Hinweise: Alle Maße sind in Millimetern mit einer Standardtoleranz von ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben; der Anschlussabstand wird am Gehäuseaustritt gemessen; und der maximale Harzüberstand unter dem Flansch beträgt 1,5 mm.

6.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode wird typischerweise durch eine Abflachung der Linse, einen kürzeren Anschluss oder andere Markierungen gemäß der Maßzeichnung identifiziert. Die korrekte Polarität muss beim Einbau beachtet werden.

7. Montage-, Handhabungs- und Lagerrichtlinien

7.1 Anschlussverformung

Falls Anschlüsse gebogen werden müssen, muss dies an einer Stelle mindestens 3 mm von der Epoxidharz-Glaskolbenbasis entfernt erfolgen, vor dem Löten durchgeführt werden und sorgfältig geschehen, um Belastungen des Gehäuses zu vermeiden. Das Schneiden sollte bei Raumtemperatur erfolgen. Leiterplattenlöcher müssen perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sein, um Montagespannungen zu vermeiden.

7.2 Lagerbedingungen

LEDs sollten bei ≤30 °C und ≤70 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Die Haltbarkeit unter diesen Bedingungen beträgt 3 Monate. Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) sollte ein versiegelter Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel verwendet werden. Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung, um Kondensation zu verhindern.

7.3 Lötempfehlungen

Halten Sie einen Abstand von >3 mm von der Lötstelle zum Epoxidharz-Glaskolben ein. Es wird empfohlen, über die Basis des Verbindungsbügels hinaus zu löten. Für Handlötung eine Lötspitzentemperatur von ≤300 °C (max. 30 W) verwenden. Für Wellen- oder Tauchlötung das Profil mit einem Maximum von 260 °C für 5 Sekunden einhalten.

8. Verpackungs- und Bestellinformationen

8.1 Verpackungsspezifikation

LEDs sind in antistatischen Beuteln (beständig gegen 750 V elektrostatische Felder) verpackt, die in Innenkartons platziert werden, welche dann in Außenversandkartons verpackt werden. Packmenge: 200-500 Stück pro Beutel, 5 Beutel pro Innenkarton, 10 Innenkartons pro Außenkarton.

8.2 Etikettenerklärung

Etiketten enthalten: CPN (Kunden-Produktnummer), P/N (Produktnummer), QTY (Packmenge), CAT (Lichtstärke-Klasse), HUE (dominante Wellenlänge/Farbklasse), REF (Durchlassspannungs-Klasse) und LOT No. (Losnummer).

8.3 Produktbezeichnung / Artikelnummerierung

Die Artikelnummer folgt dem Format: 334-15/FN C1-□ □ □ □. Das "FN" und die nachfolgenden Quadrate bezeichnen wahrscheinlich spezifische Optionen für Lichtstärke-Bin, Durchlassspannungs-Bin und Farbklasse, was eine präzise Bestellung ermöglicht.

9. Anwendungshinweise und Auslegungsüberlegungen

9.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese hochintensive LED ist ideal für:
- Nachrichten- und Beschilderungstafeln:Wo helle, lesbare Zeichen benötigt werden.
- Optische Anzeigen:Für Status- oder Warnleuchten mit hoher Sichtbarkeit.
- Hintergrundbeleuchtung:Für kleine Displays, Schalter oder Symbole.
- Markierungsleuchten:Für ästhetische oder Positionsmarkierungen.

9.2 Schaltungsauslegungsüberlegungen

Immer einen Reihen-Strombegrenzungswiderstand oder eine Konstantstromquelle verwenden. Das Durchlassspannungs-Bin sollte bei der Berechnung des Widerstandswerts berücksichtigt werden, um einen gleichmäßigen Strom und Helligkeit sicherzustellen. Die integrierte Zenerdiode bietet einen grundlegenden Schutz gegen Sperrspannung, ersetzt aber keine ordnungsgemäße Durchlassstromregelung. Für Anwendungen, die eine stabile Farbe erfordern, sollte die leichte Farbartverschiebung mit Strom und Temperatur berücksichtigt werden.

9.3 Thermomanagement

Obwohl das Gehäuse nur eine begrenzte Wärmeableitfähigkeit hat, ist die Einhaltung der maximalen Verlustleistung (110 mW) und der Strom-Entlastungskennlinie mit der Temperatur für die langfristige Zuverlässigkeit entscheidend. Vermeiden Sie den Betrieb in geschlossenen Räumen ohne Belüftung.

10. Technischer Vergleich und Marktkontext

Die Hauptunterscheidungsmerkmale dieser LED sind ihre sehr hohe Lichtstärke im kompakten T-1 3/4-Gehäuse und ihr enger Abstrahlwinkel von 15°, der die Lichtleistung für maximale axiale Helligkeit bündelt. Im Vergleich zu Standard-T-1-LEDs bietet sie eine deutlich höhere Ausgangsleistung. Im Vergleich zu SMD-LEDs (Surface Mount Device) kann das Durchsteckgehäuse für Prototypen, manuelle Montage oder Anwendungen, die eine robuste mechanische Befestigung erfordern, bevorzugt werden.

11. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der typische Betriebsstrom für diese LED?
A: Die Standardtestbedingung und viele Spezifikationen werden bei I_F=20 mA angegeben. Sie kann kontinuierlich bis zu 30 mA betrieben werden, aber die Lichtleistung und Effizienz sollten anhand der Kennlinien bewertet werden.

F: Wie interpretiere ich die Farb-Bins (A1, C0 usw.)?
A: Diese Codes repräsentieren spezifische Bereiche im CIE-Farbartdiagramm, die verschiedenen Weißtönen (von wärmer bis kühler) entsprechen. Siehe Farbartdiagramm und Koordinatentabelle im Datenblatt. Gruppe 1 ist eine gängige Mischung.

F: Benötigt diese LED einen Kühlkörper?
A: Für Dauerbetrieb bei Maximalwerten, insbesondere bei erhöhten Umgebungstemperaturen, ist eine Form des Thermomanagements (z. B. Kupferfläche auf der Leiterplatte, Luftstrom) ratsam, um Leistung und Lebensdauer zu erhalten, obwohl ein dedizierter Kühlkörper für alle Anwendungen nicht zwingend erforderlich sein muss.

F: Kann ich sie für Automotive-Anwendungen verwenden?
A: Der Betriebstemperaturbereich (-40 °C bis +85 °C) deckt viele Automotive-Umgebungen ab. Spezifische Automotive-Qualifikationen (AEC-Q102) und anwendungsspezifische Tests (Vibration, Feuchtigkeit usw.) sind jedoch in diesem generischen Datenblatt nicht angegeben und müssten verifiziert werden.

12. Praktisches Anwendungsbeispiel

Entwurfsfall: Hochsichtbare Anzeigeleuchte
Anforderung:Entwerfen Sie eine Statusanzeige, die bei hellem Umgebungslicht sichtbar ist.
Lösung:Verwenden Sie diese LED mit einem Abstrahlwinkel von 15°, um einen hellen, fokussierten Punkt zu erzeugen. Betreiben Sie sie mit 20 mA über eine Konstantstromschaltung oder einen Reihenwiderstand, der basierend auf der Versorgungsspannung (z. B. 12 V) und dem Durchlassspannungs-Bin der LED (z. B. Bin 1: 3,1 V typ.) berechnet wird. R = (12 V - 3,1 V) / 0,020 A = 445 Ω (470 Ω Standardwert verwenden). Platzieren Sie die LED hinter einer kleinen Blende oder einer kollimierenden Linse, um den engen Strahleffekt zu verstärken. Stellen Sie sicher, dass das Leiterplattenlayout den empfohlenen Abstand von 3 mm vom Epoxidharz-Glaskolben für die Lötung ermöglicht.

13. Technologietrends

Die Industrie schreitet bei der Leuchtstoff-konvertierten weißen LED-Technologie weiter voran, mit Fokus auf höhere Effizienz (Lumen pro Watt), verbesserten Farbwiedergabeindex (CRI) für bessere Farbgenauigkeit und größerer Farbkonstanz (engeres Binning). Während Durchsteckgehäuse wie T-1 3/4 für bestimmte Märkte relevant bleiben, geht der allgemeine Trend zu leistungsstarken SMD-Gehäusen und Chip-Scale-Package (CSP)-LEDs für bessere thermische Leistung und Miniaturisierung. Die Integration von Schutzelementen, wie hier die Zenerdiode, ist gängige Praxis, um die Robustheit in Endanwendungen zu erhöhen.