IR LED 3.8x3.8x2.28mm 850nm 2W حزمة EMC - الجهد الأمامي 1.8V - التدفق الإشعاعي 800mW - ورقة بيانات عربية

1. نظرة عامة على المنتج

إن RF-E38A8-IR3-FR هو ثنائي باعث للأشعة تحت الحمراء مصمم للتطبيقات عالية الموثوقية. يستخدم حزمة EMC (مركب الإيبوكسي المقولب)، مما يوفر متانة وإدارة حرارية فعالة. بحجم مضغوط يبلغ 3.80 مم × 3.80 مم × 2.28 مم، يتناسب مع التصاميم البصرية المدمجة المختلفة. ينبعث الثنائي عند طول موجة ذروة 850 نانومتر، مما يجعله مثالياً لأنظمة المراقبة الأمنية والإضاءة تحت الحمراء وأجهزة الاستشعار. وهو متوافق مع RoHS ومستوى الحساسية للرطوبة 3.

2. تحليل متعمق للمعايير التقنية

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند Ts=25°C)

يعمل الجهاز بجهد أمامي (VF) نموذجي 1.8 فولت وبحد أقصى 2.3 فولت عند تيار أمامي (IF) 1000 مللي أمبير. التيار العكسي (IR) محدود بـ 10 ميكروأمبير عند VR=5V. إجمالي التدفق الإشعاعي (Φe) هو نموذجياً 800 ملي واط، وبحد أقصى 1120 ملي واط. زاوية الرؤية (2θ1/2) هي 80 درجة، مما يوفر نمط إشعاع واسع مناسب للإضاءة المساحية. طول الموجة الذروي هو 850 نانومتر بعرض نطاق طيفي 39 نانومتر. المقاومة الحرارية من الوصلة إلى نقطة اللحام (RTHJ-S) هي 11°C/W، مما يشير إلى تبديد حراري جيد.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

استطاعة التبديد (PD) هي 2 واط، التيار الأمامي (IF) الأقصى 1000 مللي أمبير، الجهد العكسي (VR) الأقصى 5 فولت. التفريغ الكهروستاتيكي (ESD, HBM) يتحمل حتى 2000 فولت. نطاق درجة حرارة التشغيل من -40°C إلى +85°C، درجة حرارة التخزين من -40°C إلى +100°C، درجة حرارة الوصلة (TJ) القصوى 125°C. لاحظ أنه يلزم تخفيض التصنيف بناءً على درجة حرارة نقطة اللحام؛ يجب تقليل التيار الأمامي عند التشغيل في درجات حرارة مرتفعة.

3. شرح نظام التصنيف

على الرغم من أن ورقة البيانات لا تشرح بالتفصيل رموز التصنيف، إلا أن مواصفات الملصق تتضمن حقولاً لرمز التصنيف (BIN CODE)، وإجمالي التدفق الإشعاعي (Φe)، وطول الموجة الذروي (WLP)، والجهد الأمامي (VF). يشير هذا إلى أن المنتج يتم فرزه حسب هذه المعايير. تشمل فئات التصنيف النموذجية صناديق التدفق (مثل R، S، T) وصناديق الجهد (مثل V1، V2). تحمل طول الموجة هو عادة ±5 نانومتر حول 850 نانومتر. يجب على العملاء الرجوع إلى رموز الطلب للحصول على متطلبات تصنيف محددة.

4. تحليل منحنيات الأداء

4.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

يظهر منحنى I-V أن التيار الأمامي يرتفع من ~200 مللي أمبير عند 1.5 فولت إلى 1000 مللي أمبير عند حوالي 1.8 فولت. يشير المنحدر إلى خصائص الصمام الثنائي الأمامية النموذجية مع مقاومة ديناميكية حوالي 0.3-0.4 أوم في منطقة التشغيل.

4.2 التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية

تزداد الشدة النسبية بشكل خطي تقريباً مع التيار الأمامي من 200 مللي أمبير إلى 1000 مللي أمبير. عند 1000 مللي أمبير يكون الخرج حوالي 100% (مطبيع)، مع تشبع طفيف عند التيارات الأعلى. هذه الخطية تبسط تصميمات التحكم في التيار.

4.3 الاعتماد على درجة الحرارة

تنخفض الشدة النسبية مع زيادة درجة حرارة نقطة اللحام. عند 85°C، تنخفض الشدة إلى حوالي 80% من قيمتها عند 25°C. الإدارة الحرارية ضرورية للحفاظ على خرج ضوئي ثابت في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة.

4.4 توزيع الطيف

الانبعاث الطيفي متمركز عند 850 نانومتر بعرض كامل عند نصف الحد الأقصى (FWHM) يبلغ حوالي 39 نانومتر. المنحنى متماثل، وهو نموذجي لثنائيات الأشعة تحت الحمراء المعتمدة على GaAs. لا يوجد انبعاث يذكر خارج نطاق 780-950 نانومتر.

4.5 نمط الإشعاع

يظهر مخطط الإشعاع توزيعاً لامبرتياً بزاوية نصف قدرها 80 درجة. الشدة النسبية أعلى من 50% من -40° إلى +40°، مما يجعل الثنائي مناسباً لتطبيقات الإضاءة واسعة الزاوية.

4.6 تخفيض التيار الأمامي

يجب تخفيض التيار الأمامي الأقصى خطياً من 1000 مللي أمبير عند 25°C إلى 0 مللي أمبير عند 125°C. هذا المنحنى ضروري للتصميم الحراري؛ عملياً عند 85°C يبلغ التيار المسموح به حوالي 600 مللي أمبير.

5. معلومات ميكانيكية وتعبئة

5.1 أبعاد الحزمة

يحتوي الثنائي على حزمة تجويف بأبعاد 3.80 مم (طول) × 3.80 مم (عرض) × 2.28 مم (ارتفاع). يشار إلى القطبية بفتحة في المنظر العلوي: قطبين موجبين (الدبابيس 1 و 2) وقطب سالب واحد (الدبوس 3) في المنظر السفلي. يتضمن تخطيط لوحة اللحام الموصى به وسادة مركزية بحجم 2.7 مم × 2.7 مم لتبديد الحرارة.

5.2 شريط النقل والبكرة

التعبئة في شريط ناقل بعرض 12 مم وبمسافة 4 مم، 3000 قطعة لكل بكرة. أبعاد البكرة متوافقة مع معيار EIA-481: قطر الحافة 330.2 مم، قطر المحور 79.5 مم. يشمل الشريط علامات القطبية.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

اتبع ملف إعادة التدفق الخالي من الرصاص JEDEC J-STD-020. التسخين المسبق من 150°C إلى 200°C لمدة 60-120 ثانية، معدل الارتفاع ≤3°C/ثانية، الوقت فوق 217°C (TL) يصل إلى 60 ثانية، درجة حرارة الذروة 260°C (بحد أقصى 10 ثوانٍ عند 260°C). معدل التبريد ≤6°C/ثانية. لا تتجاوز مرتين من إعادة التدفق؛ إذا تجاوز الفاصل 24 ساعة، يلزم الخبز قبل اللحام.

6.2 اللحام اليدوي والإصلاح

اللحام اليدوي: درجة حرارة المكواة<300°C، المدة<3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. لا يُوصى بالإصلاح؛ إذا لزم الأمر، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس وتحقق مسبقاً من خصائص الثنائي.

6.3 التخزين والتعامل مع الرطوبة

مستوى الحساسية للرطوبة 3. قم بتخزين الأكياس غير المفتوحة عند ≤30°C/≤75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى سنة واحدة. بعد الفتح، استخدم خلال 168 ساعة (≤30°C/≤60% رطوبة نسبية) أو اخبز عند 60±5°C لأكثر من 24 ساعة قبل الاستخدام. لا تستخدم إذا كان المجفف منتهي الصلاحية أو الكيس تالفاً.

7. معلومات التعبئة والطلب

التعبئة القياسية: 3000 قطعة لكل بكرة. تُغلق البكرات في كيس حاجز للرطوبة مع هلام السيليكا ومؤشر رطوبة. يشمل الملصق رقم القطعة ورقم الدفعة ورموز التصنيف والكمية ورمز التاريخ. تحتوي الكراتين الخارجية على عدة بكرات.

8. توصيات التطبيق

8.1 التطبيقات النموذجية

كاميرات المراقبة، الإضاءة تحت الحمراء للأمن، أنظمة الرؤية الآلية، مستشعرات القرب، ونقل البيانات البصرية. طول الموجة 850 نانومتر متوافق جيداً مع كاميرات CMOS/CCD.

8.2 اعتبارات التصميم

الإدارة الحرارية: استخدم مساحة نحاسية كافية على لوحة الدوائر وثقوب حرارية. لا تتجاوز التصنيفات القصوى المطلقة أبداً. قم دماً بتضمين مقاومة محددة للتيار أو مشغل تيار ثابت لمنع الانفلات الحراري. تجنب الجهد العكسي. احمِ الثنائيات من التفريغ الكهروستاتيكي باستخدام التأريض والتعامل المناسبين. تجنب التعرض لمركبات الكبريت والبروم والكلور فوق الحدود المحددة. لا تطبق إجهاداً ميكانيكياً على عدسة السيليكون.

8.3 التنظيف

يُوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل للتنظيف. لا تستخدم مذيبات قد تهاجم الحزمة. لا يُوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية لأنه قد يتلف الوصلات السلكية الداخلية.

9. مقارنة تقنية مع المنتجات المنافسة

بالمقارنة مع ثنائيات الأشعة تحت الحمراء القياسية 5 مم، توفر حزمة EMC قدرة فائقة على معالجة الطاقة (2 واط مقابل 100 ملي واط نموذجياً) وإدارة حرارية أفضل. غالباً ما يكون للباعثات تحت الحمراء متوسطة القدرة المنافسة في حزم SMD مماثلة (مثل 3.5x3.5 مم) تدفق إشعاعي أقل (500-700 ملي واط) أو زاوية رؤية أوسع (120°). توفر زاوية الشعاع 80 درجة لهذا الجهاز تجميعاً أفضل للإضاءة بعيدة المدى. الجهد الأمامي المنخفض (1.8 فولت) يقلل من فقد الطاقة في دوائر التشغيل.

10. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س1: هل يمكنني تشغيل هذا الثنائي بتيار 2 أمبير؟
لا، الحد الأقصى للتيار الأمامي المطلق هو 1000 مللي أمبير. تجاوز هذا سيؤدي إلى ارتفاع الحرارة وتلف دائم.

س2: ما هو تيار التشغيل الموصى به لأفضل كفاءة؟
الكفاءة (التدفق الإشعاعي مقابل طاقة الإدخال) تكون عموماً مثالية حول 500-800 مللي أمبير. راجع منحنى التيار الأمامي مقابل الشدة النسبية.

س3: هل الثنائي مناسب للتشغيل المستمر؟
نعم، بشرط أن تحافظ الإدارة الحرارية على درجة حرارة الوصلة أقل من 125°C. يمكن أن يحقق التشغيل النبضي مع دورة تشغيل أقل من 10% وعرض نبضة قصير (0.1 مللي ثانية) تيارات ذروة أعلى.

11. حالات تطبيقية عملية

الحالة 1: إضاءة الرؤية الليلية لكاميرات CCTV
مصفوفة من 4 ثنائيات، كل منها يُشغل بتيار 700 مللي أمبير، القدرة الإجمالية ~5 واط، توفر إضاءة لمجال رؤية 20 متراً. المبرد المناسب يحافظ على ارتفاع درجة الحرارة أقل من 30°C.

الحالة 2: وميض الرؤية الآلية الصناعية
ثنائيان على التوالي، يتم نبضهما بتيار 1 أمبير مع دورة تشغيل 1%، متزامنان مع مشغل الكاميرا. يحققان كثافة عالية للفحص عالي السرعة.

12. مبادئ التشغيل

تعتمد ثنائيات الأشعة تحت الحمراء على أشباه الموصلات ذات الفجوة المباشرة (AlGaAs أو GaAs). عند الانحياز الأمامي، تتحد الإلكترونات مع الثقوب في المنطقة النشطة، باعثة فوتونات بطاقة تقابل فجوة الحزمة (~1.46 إلكترون فولت لـ 850 نانومتر). تحتوي حزمة EMC على الشريحة على هيكل توصيل معدني لاستخراج الحرارة. تعمل عدسة السيليكون على تعزيز كفاءة الاستخراج وتشكيل نمط الإشعاع.

13. الاتجاهات التطورية

يتجه السوق نحو كثافات طاقة أعلى (2 واط وما فوق) في حزم SMD المدمجة للتطبيقات محدودة المساحة. تركز التحسينات في تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء الخالية من الفوسفور على كفاءة تحويل أعلى وموثوقية حرارية أفضل. تظهر مصفوفات الشرائح المتعددة والبصريات المتكاملة لتلبية احتياجات الإضاءة المتنوعة. يتوافق هذا المنتج مع اتجاه التصغير والأداء العالي للأمن والاستشعار الصناعي.