334-15/T2C5-1PSB LED-Lampe Datenblatt - T-1 3/4-Gehäuse - 2,8-3,6V - 20mA - Weißes Licht - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument erläutert die Spezifikationen einer weißen LED-Lampe mit hoher Leuchtkraft. Das Bauteil ist für Anwendungen konzipiert, die eine signifikante Lichtleistung aus einem kompakten, industrieüblichen Gehäuse erfordern. Sein Kernvorteil liegt in der Kombination eines leistungsstarken InGaN-Halbleiterchips mit einem Phosphor-Konversionssystem zur Erzeugung von weißem Licht, alles in einem robusten und weit verbreiteten Formfaktor untergebracht.

2. Hauptmerkmale und Beschreibung

2.1 Merkmale

• Industriestandard T-1 3/4 (ca. 5mm) Rundgehäuse.
• Hohe Lichtleistungsabgabe.
• Typische Farbwertkoordinaten: x=0,29, y=0,28 (CIE 1931).
• Erhältlich als Schüttgut oder auf Gurtband für die automatisierte Bestückung.
• Elektrostatische Entladungsfestigkeit (ESD): bis zu 4KV (Human Body Model).
• Konform mit relevanten Umweltvorschriften.

2.2 Beschreibung

Diese LED-Serie ist speziell für Szenarien entwickelt, die eine hohe Lichtstärke erfordern. Weißes Licht wird durch ein phosphorkonvertiertes Verfahren erzeugt: Das vom Indiumgalliumnitrid (InGaN)-Chip emittierte blaue Licht wird von einem Phosphormaterial im Reflektor-Napf absorbiert, welches dann ein breiteres Lichtspektrum wieder aussendet, was als weißes Licht wahrgenommen wird. Die wasserklare Harzlinse trägt zur Maximierung des Lichtaustritts bei.

3. Absolute Maximalwerte

Die folgenden Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter oder an diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

4. Elektro-optische Eigenschaften

Diese Parameter werden bei einer Umgebungstemperatur (T_a) von 25°C gemessen und repräsentieren die typische Bauteilleistung unter spezifizierten Testbedingungen.

5. Erklärung des Binning-Systems

Diese Kurve zeigt die für eine Diode typische exponentielle Beziehung. Die Durchlassspannung steigt mit dem Strom an, und Entwickler müssen sicherstellen, dass die Treiberschaltung ausreichend Spannung bereitstellt, insbesondere unter Berücksichtigung der Spannungs-Bin-Streuung.

5.1 Lichtstärke-Bins

LEDs werden in Bins kategorisiert, die eine minimale und maximale Lichtstärke bei 20mA definieren. Die Toleranz beträgt ±10%.

5.2 Durchlassspannungs-Bins

LEDs werden auch nach ihrem Durchlassspannungsabfall bei 20mA gebinned, mit einer Messunsicherheit von ±0,1V.

5.3 Farb- (Farbwert-) Bins

Die weiße Lichtfarbe ist innerhalb spezifischer Bereiche im CIE-1931-Farbtafeld definiert. Die angegebenen Farbklassen (A1, A0, B3, B4, B5, B6, C0) spezifizieren die viereckigen Grenzen für die x- und y-Koordinaten und stellen sicher, dass das emittierte weiße Licht innerhalb eines kontrollierten Farbraums liegt. Die Messunsicherheit für die Koordinaten beträgt ±0,01. Ein Gruppen-Code (z.B. \"1\") kann mehrere benachbarte Farb-Bins für eine breitere Auswahl kombinieren.

6. Analyse der Kennlinien

Grafische Daten geben Aufschluss über das Bauteilverhalten unter variierenden Bedingungen.

6.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Die spektrale Leistungsverteilungskurve zeigt einen breiten Peak, charakteristisch für phosphorkonvertierte weiße LEDs, typischerweise zentriert im blauen Bereich (vom Chip) mit einer breiteren gelb-grünen Emission vom Phosphor.

6.2 Richtcharakteristik

Das Abstrahldiagramm veranschaulicht den 50-Grad-Abstrahlwinkel (Halbwertsbreite) und zeigt die Winkelverteilung der Lichtstärke.

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

This curve demonstrates the exponential relationship typical of a diode. The forward voltage increases with current, and designers must ensure the driving circuit provides adequate voltage, especially considering the voltage bin spread.

6.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Die Lichtausbeute steigt mit dem Durchlassstrom, jedoch nicht linear. Ein Betrieb über dem empfohlenen Dauerstrom (typ. 20mA) kann eine höhere Lichtleistung ergeben, verringert jedoch den Wirkungsgrad und kann aufgrund erhöhter Sperrschichttemperatur die Langzeitzuverlässigkeit beeinträchtigen.

6.5 Farbwertkoordinaten vs. Durchlassstrom

Die Farbkoordinaten (x, y) können sich mit Änderungen des Treiberstroms leicht verschieben, was eine wichtige Überlegung für Anwendungen ist, die eine stabile Farbwahrnehmung über verschiedene Dimmstufen hinweg erfordern.

6.6 Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur

Diese Entlastungskennlinie ist entscheidend für das thermische Management. Sie zeigt den maximal zulässigen Durchlassstrom bei steigender Umgebungstemperatur an, um Überhitzung zu verhindern und die Lebensdauer zu gewährleisten.

7. Mechanische und Gehäuseinformationen

7.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verwendet ein standardmäßiges T-1 3/4-Radialgehäuse mit Anschlussdrähten. Wichtige Abmessungen sind der Körperdurchmesser (ca. 5mm), der Anschlussdrahtabstand (gemessen an der Austrittsstelle aus dem Gehäuse) und die Gesamthöhe. Eine detaillierte Maßzeichnung ist für das PCB-Footprint-Design unerlässlich, um korrekten Sitz und Ausrichtung zu gewährleisten. Hinweise spezifizieren einen maximalen Harzüberstand unter dem Flansch von 1,5mm und Standardmaßtoleranzen.

7.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode wird typischerweise durch eine abgeflachte Stelle am Rand der LED-Linse oder durch den kürzeren Anschlussdraht gekennzeichnet. Die korrekte Polarität muss während der Installation beachtet werden.

8. Löt- und Bestückungsrichtlinien

8.1 Anschlussdraht-Formgebung

• Biegen Sie die Anschlussdrähte an einer Stelle mindestens 3mm von der Basis des Epoxid-Glaskörpers entfernt.
• Führen Sie die Formgebung der Anschlussdrähte vor dem Löten durch.
• Vermeiden Sie während der Formgebung Belastungen des Gehäuses, um interne Schäden oder Bruch zu verhindern.
• Schneiden Sie die Anschlussrahmen bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie sicher, dass die PCB-Löcher perfekt mit den LED-Anschlussdrähten ausgerichtet sind, um Montagespannungen zu vermeiden.

8.2 Lagerbedingungen

• Lagern Sie nach Erhalt bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit.
• Die Standard-Lagerdauer beträgt 3 Monate. Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoff und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung, um Kondensation zu verhindern.

8.3 Lötempfehlungen

Halten Sie einen Mindestabstand von 3mm zwischen Lötstelle und Epoxid-Glaskörper ein.

• Handlöten:Lötspitzentemperatur ≤300°C (max. 30W), Lötzeit ≤3 Sekunden.
• Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmen ≤100°C (≤60 Sek.), Lötbad ≤260°C für ≤5 Sekunden.

Ein empfohlenes Löttemperaturprofil wird bereitgestellt, um thermischen Schock zu minimieren.

9. Verpackungs- und Bestellinformationen

9.1 Verpackungsspezifikation

LEDs sind in antistatischen Beuteln verpackt, um sie vor ESD zu schützen. Die Packmengen sind flexibel: typischerweise 200-500 Stück pro Beutel, 5 Beutel pro Innenkarton und 10 Innenkartons pro Master-(Außen-)Karton.

9.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten Codes für: Kundenteilenummer (CPN), Teilenummer (P/N), Menge (QTY), kombinierte Klassen für Lichtstärke und Durchlassspannung (CAT), Farbklasse (HUE), Referenz (REF) und Losnummer (LOT No).

9.3 Modellnummernbezeichnung

Die Teilenummer 334-15/T2C5-1PSB folgt einem spezifischen Codierungssystem, bei dem Segmente wahrscheinlich die Serie, Farbe (weiß), Lichtstärke-Bin, Durchlassspannungs-Bin und andere Attribute wie Verpackungsart angeben. Die genaue Aufschlüsselung sollte beim Lieferanten zur genauen Bestellung bestätigt werden.

10. Anwendungsvorschläge

10.1 Typische Anwendungen

• Nachrichten- und Werbetafeln:Die hohe Intensität macht sie für Innen- und Außen-Informationsanzeigen geeignet.
• Optische Anzeigen:Ideal für Statusanzeigen an Geräten, wo hohe Sichtbarkeit erforderlich ist.
• Hintergrundbeleuchtung:Kann für randbeleuchtete oder direkte Hintergrundbeleuchtung kleiner Panels, Icons oder Symbole verwendet werden.
• Markierungsleuchten:Geeignet für dekorative Beleuchtung, Positionsmarkierungen oder schwache Bereichsbeleuchtung.

10.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Verwenden Sie stets einen Vorwiderstand oder Konstantstromtreiber, um den Durchlassstrom auf das gewünschte Niveau (typ. 20mA) zu begrenzen. Berücksichtigen Sie den Durchlassspannungs-Bin-Bereich bei der Berechnung der Widerstandswerte.
• Thermisches Management:Obwohl die Verlustleistung moderat ist, sorgen Sie für ausreichende Belüftung oder Kühlung, wenn bei hohen Umgebungstemperaturen oder nahe dem Maximalstrom betrieben wird, um Leistung und Lebensdauer aufrechtzuerhalten.
• ESD-Schutz:Implementieren Sie während der Bestückung standardmäßige ESD-Handhabungsverfahren, wie durch die 4KV-HBM-Bewertung spezifiziert.
• Optisches Design:Berücksichtigen Sie den 50-Grad-Abstrahlwinkel beim Entwurf von Linsen oder Lichtleitern, um das gewünschte Strahlprofil zu erreichen.

11. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu Standard-5mm-LEDs betont dieses Bauteil die hohe Lichtstärke. Seine Hauptunterscheidungsmerkmale sind die spezifische InGaN-Chip-Technologie und das für Helligkeit optimierte Phosphorsystem. Die detaillierte Binning-Angabe für Intensität, Spannung und Farbe bietet Entwicklern im Vergleich zu nicht gebinnten oder grob gebinnten Alternativen eine engere Kontrolle über die Anwendungskonsistenz. Die 4KV-ESD-Bewertung bietet eine bessere Handhabungsrobustheit als viele einfache LEDs.

12. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

12.1 Was ist der empfohlene Betriebsstrom?

Die elektro-optischen Eigenschaften sind bei 20mA spezifiziert, was der typische empfohlene Betriebspunkt für den Ausgleich von Helligkeit, Effizienz und Lebensdauer ist. Es kann bis zum absoluten Maximum von 30mA Dauerstrom betrieben werden, jedoch mit reduzierter Effizienz und erhöhter thermischer Belastung.

12.2 Wie interpretiere ich die Lichtstärke-Bins?

Wenn Ihr Design eine Mindesthelligkeit erfordert, wählen Sie einen Bin, bei dem der \"Min.\"-Wert Ihre Anforderung erfüllt. Beispielsweise garantiert die Wahl des Bins \"R\" eine Intensität zwischen 4500 und 5650 mcd bei 20mA. Die Verwendung eines höheren Bins (wie \"S\") ergibt im Allgemeinen hellere LEDs, kann aber zu höheren Kosten führen.

12.3 Warum gibt es einen Zener-Sperrspannungsparameter?

Einige LED-Designs beinhalten eine in das Gehäuse integrierte Zener-Diode zum Rückwärtsschutz. Der Vz-Parameter gibt die typische Durchbruchspannung dieses Schutzelements an, falls vorhanden. Er hilft, die Rückwärtseigenschaften des Bauteils zu verstehen.

12.4 Wie kritisch ist die 3mm-Lötabstandsregel?

Dies ist sehr wichtig. Ein Löten näher als 3mm am Epoxidkörper kann übermäßige Wärme übertragen, was möglicherweise die Epoxidlinse zum Reißen bringt, den internen Phosphor verschlechtert, die Bonddrähte beschädigt oder den Chip delaminiert. Dies beeinträchtigt direkt die Zuverlässigkeit und Lichtleistung.

13. Funktionsprinzip

Dies ist eine phosphorkonvertierte weiße LED. Ein InGaN-Halbleiterchip emittiert bei Durchlassvorspannung blaues Licht (Elektrolumineszenz). Dieses blaue Licht trifft auf eine Schicht aus gelben (oder gelben und roten) Phosphorpartikeln, die in das Vergussmaterial eingebettet sind. Der Phosphor absorbiert einige der blauen Photonen und emittiert Licht mit längeren Wellenlängen (gelb, rot) wieder. Die Kombination aus dem verbleibenden blauen Licht und der breitbandigen Phosphoremission wird vom menschlichen Auge als weißes Licht wahrgenommen. Der genaue Farbton (korrelierte Farbtemperatur) wird durch das Verhältnis von blauem zu phosphorkonvertiertem Licht bestimmt, gesteuert durch Phosphorzusammensetzung und -konzentration.

14. Technologietrends

Der Branchentrend für diskrete Anzeige-LEDs wie diese geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbessertem Farbwiedergabeindex (CRI) für bessere Farbtreue und engeren Binning-Toleranzen für größere Anwendungskonsistenz. Es gibt auch Bestrebungen zu robusteren Gehäusen, um höhere Temperatur-Reflow-Lötprozesse zu widerstehen, die in der Oberflächenmontage verwendet werden, obwohl dieses spezielle Bauteil ein Durchsteckbauteil ist. Die zugrundeliegende InGaN-Chip-Technologie bleibt aufgrund ihrer hohen Effizienz und Zuverlässigkeit der Industriestandard für blaue und weiße LEDs.