334-15/T2C3-2TVC Weiße LED-Lampe Datenblatt - T-1 3/4 Gehäuse - 3,2V typ. - 30mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt die Spezifikationen einer hochluminösen weißen LED-Lampe. Das Bauteil ist in einem weit verbreiteten runden T-1 3/4-Gehäuse untergebracht, was es für eine Vielzahl von Anzeige- und Beleuchtungsanwendungen geeignet macht. Die Kerntechnologie nutzt einen InGaN-Halbleiterchip, dessen emittiertes blaues Licht durch eine Phosphorschicht im Reflektor in weißes Licht umgewandelt wird. Zu den Hauptvorteilen zählen eine hohe Lichtleistung sowie die Einhaltung wichtiger Umwelt- und Sicherheitsstandards wie RoHS, REACH und halogenfreie Anforderungen.

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil ist für einen zuverlässigen Betrieb innerhalb spezifizierter Grenzwerte ausgelegt. Der Dauer-Durchlassstrom (I_F) darf 30 mA nicht überschreiten, wobei ein Spitzen-Durchlassstrom (I_FP) von 100 mA unter gepulsten Bedingungen zulässig ist (1/10 Tastverhältnis bei 1 kHz). Die maximale Sperrspannung (V_R) beträgt 5 V. Die zulässige Verlustleistung (P_d) liegt bei 110 mW. Der Betriebstemperaturbereich reicht von -40°C bis +85°C, der Lagertemperaturbereich (T_stg) ist mit -40°C bis +100°C etwas weiter gefasst. Die LED hält einer elektrostatischen Entladung (ESD) von bis zu 4 kV (Human Body Model) stand. Die maximale Löttemperatur beträgt 260°C für 5 Sekunden.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Unter Standard-Testbedingungen (Ta=25°C, I_F=20mA) liegt die Durchlassspannung (V_F) typischerweise zwischen 2,8V und 3,6V. Die Lichtstärke (I_V) hat einen typischen Wert von 7150 bis 14250 Millicandela (mcd), abhängig vom spezifischen Bin. Der Abstrahlwinkel (2θ_1/2) beträgt etwa 30 Grad, was einen fokussierten Lichtkegel ergibt. Die typischen Farbwertkoordinaten gemäß CIE-1931-Farbraum sind x=0,26 und y=0,27, was auf einen kaltweißen Farbpunkt hinweist. Der Sperrstrom (I_R) bei V_R=5V beträgt maximal 50 µA.

3. Erläuterung des Binning-Systems

3.1 Lichtstärke-Binning

Um Konsistenz zu gewährleisten, werden die LEDs anhand der bei 20mA gemessenen Lichtstärke in Bins sortiert. Die Bincodes und ihre entsprechenden Bereiche sind: T (7150-9000 mcd), U (9000-11250 mcd) und V (11250-14250 mcd). Für diese Werte gilt eine Toleranz von ±10%.

3.2 Durchlassspannungs-Binning

LEDs werden auch nach ihrer Durchlassspannung (V_F) bei 20mA sortiert. Die Bins sind: 0 (2,8-3,0V), 1 (3,0-3,2V), 2 (3,2-3,4V) und 3 (3,4-3,6V). Die Messunsicherheit für V_Fbeträgt ±0,1V.

3.3 Farb-Binning

Die Farbwiedergabe wird innerhalb spezifischer, im CIE-Diagramm definierter Farbwertbereiche kontrolliert. Das Datenblatt spezifiziert zwei primäre Farbgruppen, A1 und A0, jeweils mit definierten Koordinatengrenzen (z.B. A1: x 0,255-0,28, y 0,245-0,267). Die kombinierte Farbgruppe für dieses Produkt ist als 2 (A1+A0) angegeben. Die Messunsicherheit für die Farbkoordinaten beträgt ±0,01.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere charakteristische Kurven, die für Entwicklungsingenieure entscheidend sind. DieRelative Intensität vs. Wellenlänge-Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung des weißen Lichts, typischerweise mit einem Peak im blauen Bereich (vom Chip) und einem breiten sekundären Peak im gelb/grünen Bereich (vom Phosphor). DasRichtdiagrammbestätigt visuell den 30-Grad-Abstrahlwinkel und zeigt, wie die Lichtstärke außerhalb der Achse abnimmt. DieDurchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V)-Kurve ist für das Treiberdesign essenziell, da sie die nichtlineare Beziehung veranschaulicht und bei der Berechnung von Leistungsanforderungen und thermischer Belastung hilft. DieRelative Intensität vs. Durchlassstrom-Kurve zeigt, wie die Lichtausbeute mit dem Strom ansteigt, was für Dimmen oder Übersteuerung wichtig ist. DasFarbwertkoordinaten vs. Durchlassstrom-Diagramm zeigt die Farbverschiebung mit dem Treiberstrom, ein kritischer Faktor für Anwendungen mit stabiler Farbwiedergabe. Schließlich ist dieDurchlassstrom vs. Umgebungstemperatur-Kurve für das Wärmemanagement entscheidend, da sie zeigt, wie der maximal sichere Betriebsstrom mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

Die LED verwendet ein Standard-T-1 3/4 (5mm) Rundgehäuse mit zwei axialen Anschlussdrähten. Die Gehäusezeichnung liefert kritische Abmessungen, einschließlich des Durchmessers der Epoxidlinse, des Anschlussdrahtabstands (gemessen an der Stelle, an der die Drähte aus dem Gehäusekörper austreten) und der Gesamtlänge. Wichtige Hinweise spezifizieren, dass alle Maße in Millimetern angegeben sind mit einer Standardtoleranz von ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben. Der maximale Harzüberstand unter der Flanschkante beträgt 1,5mm. Eine korrekte Ausrichtung der Leiterplattenlöcher mit den LED-Anschlussdrähten wird betont, um mechanische Belastung während der Montage zu vermeiden.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Ein sachgemäßer Umgang ist erforderlich, um die LED-Leistung und Zuverlässigkeit zu erhalten. Für dieAnschlussdraht-Formgebungsollten Biegungen mindestens 3mm von der Basis der Epoxidkugel entfernt vorgenommen werden, um Belastung des Gehäuses zu vermeiden. Die Formgebung muss vor dem Löten erfolgen, und die Drähte sollten bei Raumtemperatur geschnitten werden. Für dieLagerungsollten LEDs nach dem Versand bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden, mit einer Haltbarkeit von 3 Monaten. Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) wird ein versiegelter Behälter mit Stickstoff und Trockenmittel empfohlen. Schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung sollten vermieden werden, um Kondensation zu verhindern. BeimLötenmuss die Lötstelle mindestens 3mm von der Epoxidkugel entfernt sein. Empfohlene Bedingungen sind: für Handlötung eine Lötspitzentemperatur ≤300°C (max. 30W) für ≤3 Sekunden; für Wellen-/Tauchlötung eine Vorwärmung ≤100°C für ≤60 Sekunden und ein Lötbad bei ≤260°C für ≤5 Sekunden.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um elektrostatische Entladung und Feuchtigkeitseintritt zu verhindern. Sie werden in antistatischen Beuteln geliefert. Die Packungsmenge ist flexibel und reicht von mindestens 200 bis maximal 500 Stück pro Beutel. Fünf Beutel werden in einen Innenkarton gepackt, und zehn Innenkartons bilden einen Master- (Außen-)Karton.

7.2 Etikettenerklärung

Die Etiketten auf der Verpackung enthalten mehrere Codes: CPN (Kundenteilenummer), P/N (Produktionsteilenummer), QTY (Menge), CAT (Kombinationscode für Lichtstärke- und Durchlassspannungs-Bins), HUE (Farbgruppe), REF (Referenz) und LOT No. (Losnummer für Rückverfolgbarkeit).

7.3 Modellnummernbezeichnung

Die Teilenummer 334-15/T2C3-2TVC folgt einer spezifischen Struktur, bei der die nachgestellten Zeichen (im Datenblatt durch Quadrate dargestellt) die spezifischeFarbgruppe, Lichtstärke-BinundSpannungsgruppeauswählen. Dies ermöglicht eine präzise Bestellung von LEDs mit gewünschten Leistungsmerkmalen.

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Die hohe Lichtstärke und der fokussierte Strahl machen diese LED ideal für Anwendungen, die helle, gut sichtbare Anzeigen erfordern. Hauptanwendungen sindNachrichtentafelnund Beschilderung,optische Anzeigenan Geräten und Unterhaltungselektronik,Hintergrundbeleuchtungfür kleine Displays oder Panels undMarkierungsleuchten.

8.2 Designüberlegungen

Entwickler müssen mehrere Faktoren berücksichtigen.Strombegrenzung:Ein Vorwiderstand oder Konstantstromtreiber ist zwingend erforderlich, um das Überschreiten des maximalen Durchlassstroms zu verhindern, insbesondere angesichts der steilen I-V-Kurve.Wärmemanagement:Obwohl das Gehäuse klein ist, kann die Verlustleistung (bis zu 110mW) zu einem Temperaturanstieg führen. Die Entlastungskurve (Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur) muss eingehalten werden, insbesondere in geschlossenen Räumen oder bei hohen Umgebungstemperaturen. Ausreichende Leiterplattenkupferfläche oder Kühlkörper können für Dauerbetrieb bei hohen Strömen notwendig sein.Optisches Design:Der 30-Grad-Abstrahlwinkel ergibt einen relativ fokussierten Strahl. Für breitere Ausleuchtung können sekundäre Optiken (Diffusoren, Linsen) erforderlich sein.Farbkonsistenz:Für Anwendungen, bei denen Farbabgleich zwischen mehreren LEDs kritisch ist, wird empfohlen, aus derselben Produktionscharge und demselben Farb-Bin zu bestellen, um Variationen zu minimieren.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu generischen 5mm-LEDs bietet dieses Produkt eine deutlich höhere Lichtstärke (bis zu 14.250 mcd) und gehört damit in die Kategorie Hochleistungs-LEDs. Die definierte Binning-Struktur für Lichtstärke, Spannung und Farbe bietet Ingenieuren vorhersehbare Leistungswerte, was für die Serienproduktion und Qualitätskontrolle wesentlich ist. Die Einhaltung der RoHS-, REACH- und halogenfreien Standards macht es für globale Märkte mit strengen Umweltvorschriften geeignet. Die Aufnahme detaillierter Kennlinien und umfangreicher Anwendungshinweise im Datenblatt bietet eine bessere Designunterstützung als typische grundlegende LED-Spezifikationen.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was ist der typische Betriebsstrom für diese LED?

A: Die elektro-optischen Kenngrößen sind bei 20mA spezifiziert, dem Standard-Teststrom. Sie kann bis zum maximalen Dauerstrom von 30mA für höhere Helligkeit betrieben werden, wobei thermische Effekte und Lebensdauer berücksichtigt werden müssen.

F: Wie interpretiere ich den Lichtstärke-Bincode (T, U, V)?

A: Diese Codes repräsentieren sortierte Gruppen von LEDs basierend auf ihrer gemessenen Lichtausbeute. 'T' ist das Bin mit der niedrigsten Intensität (7150-9000 mcd), 'U' ist mittel (9000-11250 mcd) und 'V' ist das höchste (11250-14250 mcd) bei einem Test bei 20mA.

F: Kann ich diese LED direkt an eine 5V-Versorgung anschließen?

A: Nein. Die typische Durchlassspannung liegt bei etwa 3,2V. Ein direkter Anschluss an 5V würde einen übermäßigen Stromfluss verursachen und die LED zerstören. Sie müssen einen strombegrenzenden Widerstand oder einen geregelten Konstantstromtreiber verwenden.

F: Was bedeutet der Abstrahlwinkel von 30 Grad?

A: Er bedeutet den Winkel, bei dem die Lichtstärke halb so groß ist wie die direkt auf der Achse (0 Grad) gemessene Intensität. Er definiert die Strahlbreite; ein 30-Grad-Winkel erzeugt einen recht fokussierten Lichtfleck.

F: Sind diese LEDs für den Außeneinsatz geeignet?

A: Der Betriebstemperaturbereich (-40°C bis +85°C) unterstützt viele Außenumgebungen. Das Gehäuse ist jedoch nicht speziell für Wasserdichtigkeit oder UV-Beständigkeit ausgelegt. Für dauerhafte Außenexposition wäre zusätzlicher Umweltschutz (Konformitätsbeschichtung, geschlossene Gehäuse) erforderlich.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwicklung einer hochsichtbaren Statusanzeige für Industrieanlagen.Ein Ingenieur benötigt eine sehr helle, zuverlässige Anzeige, um "Eingeschaltet" oder "Systemfehler" an einer Maschine anzuzeigen, die aus mehreren Metern Entfernung in einer gut beleuchteten Fabrikhalle sichtbar sein muss. Er wählt diese LED im höchsten Lichtstärke-Bin (V). Er entwirft eine Schaltung mit einer 12V-Schiene, einem für ~20mA Betriebsstrom berechneten strombegrenzenden Widerstand (unter Berücksichtigung der V_Faus dem gewählten Spannungs-Bin) und einem Transistorschalter, der vom Mikrocontroller der Anlage gesteuert wird. Er montiert die LED auf der Frontplatte mit einem Halter, der eine Entlastung der Anschlussdrähte bietet, und stellt sicher, dass die Lötstelle gemäß den Richtlinien >3mm vom Gehäuse entfernt ist. Der fokussierte 30-Grad-Strahl gewährleistet, dass die Anzeige für Bediener innerhalb ihres Sichtfelds klar erkennbar ist.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Dies ist eine phosphorkonvertierte weiße LED. Das kerne Licht emittierende Element ist ein Halbleiterchip aus Indiumgalliumnitrid (InGaN). Wenn eine Durchlassspannung an den P-N-Übergang des Chips angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die Bandlücke des InGaN-Materials ist so ausgelegt, dass sie blaues Licht (typischerweise um 450-470 nm) erzeugt. Dieses blaue Licht wird nicht direkt emittiert. Stattdessen trifft es auf eine Schicht aus Phosphormaterial (z.B. mit Cer dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat - YAG:Ce), die im Reflektortopf um den Chip herum abgeschieden ist. Der Phosphor absorbiert einen Teil der blauen Photonen und emittiert Licht über ein breiteres Spektrum, hauptsächlich im gelben Bereich. Die Mischung aus dem verbleibenden blauen Licht und dem konvertierten gelben Licht wird vom menschlichen Auge als weißes Licht wahrgenommen. Die spezifischen Verhältnisse des Phosphors und die genaue Zusammensetzung bestimmen die korrelierte Farbtemperatur (CCT) und den Farbwiedergabeindex (CRI) des erzeugten weißen Lichts.

13. Technologietrends und Kontext

Das T-1 3/4 (5mm) Durchsteck-LED-Gehäuse repräsentiert einen ausgereiften und weit verbreiteten Formfaktor. Während oberflächenmontierbare (SMD) Gehäuse wie 2835 oder 3030 aufgrund ihrer Größe und Fertigungsfreundlichkeit neue Designs dominieren, bleibt die 5mm-LED für Anwendungen relevant, die einfache Durchsteckmontage, hohe Einzelpunkt-Helligkeit oder Kompatibilität mit bestehenden Werkzeugen und Designs erfordern. Der Trend in der LED-Technologie geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbesserter Farbwiedergabe und engerem Binning von Farbe und Lichtstrom, um Konsistenz zu gewährleisten. Bei weißen LEDs gibt es laufende Entwicklungen in der Phosphortechnologie, um höhere Effizienz, bessere Farbstabilität über Temperatur und Zeit sowie eine breitere Palette von Farbtemperaturen und CRIs zu erreichen. Während dieses Datenblatt eine kaltweiße LED beschreibt, kann die zugrunde liegende InGaN+Phosphor-Plattform auch für neutral- und warmweißes Licht angepasst werden. Die Integration von Schutzfunktionen wie eingebaute Zenerdioden für ESD- oder Sperrspannungsschutz, wie in den elektrischen Grenzwerten angedeutet, ist ebenfalls ein gängiger Trend, um die Robustheit in Endanwendungen zu erhöhen.