الصمام الثنائي الباعث للأشعة تحت الحمراء E35S9 850nm - مقاس 3.5x3.5x2.29 مم - تيار أمامي 1000 مللي أمبير - قدرة 1.8 وات - ورقة بيانات تقنية

1. نظرة عامة على المنتج

تم تصميم هذا الصمام الثنائي الباعث للأشعة تحت الحمراء لتطبيقات عالية الموثوقية تتطلب باعثًا مضغوطًا وعالي القدرة للأشعة تحت الحمراء. يتميز بحزمة EMC (مركب الإيبوكسي المصبوب) بأبعاد 3.50 مم × 3.50 مم × 2.29 مم، مما يجعله مناسبًا للتصميمات ذات المساحة المحدودة. يصدر الجهاز عند ذروة طول موجي 850 نانومتر، وهو مستخدم على نطاق واسع في أنظمة المراقبة الأمنية والرؤية الآلية وإضاءة الأشعة تحت الحمراء. تشمل المزايا الرئيسية انخفاض الجهد الأمامي، والتوافق مع اللحام الخالي من الرصاص، ومستوى الحساسية للرطوبة 3، والامتثال لتوجيه RoHS.

2. تفسير المعلمات التقنية

2.1 الخصائص البصرية والكهربائية

عند تيار أمامي 1000 مللي أمبير (حالة نبضية)، الجهد الأمامي النموذجي هو 1.7 فولت، مع حد أدنى 1.5 فولت. التيار العكسي عند 5 فولت محدود بحد أقصى 10 ميكروأمبير. يتركز الطول الموجي الذروة عند 850 نانومتر (الحد الأدنى 830 نانومتر، النموذجي 850 نانومتر) مع عرض نطاق طيفي 45 نانومتر. التدفق الإشعاعي الكلي نموذجيًا 950 ميجاوات، ويتراوح من 710 ميجاوات إلى 1120 ميجاوات. زاوية الرؤية نصف الشدة هي 90 درجة، مما يوفر تغطية واسعة لتطبيقات الإضاءة.

2.2 التصنيفات القصوى المطلقة

يمكن للجهاز تحمل تبديد قدرة أقصى 1.8 وات وتيار أمامي 1000 مللي أمبير (دورة عمل 1/10، عرض نبضة 0.1 مللي ثانية). الجهد العكسي محدود بـ 5 فولت. حساسية التفريغ الكهروستاتيكي 2000 فولت (HBM). نطاق درجة حرارة التشغيل -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية، التخزين من -40 درجة مئوية إلى +100 درجة مئوية، ودرجة حرارة الوصلة حتى 105 درجة مئوية. المقاومة الحرارية من الوصلة إلى نقطة اللحام 11 درجة مئوية/وات.

2.3 نظام التصنيف (Binning)

يتم تصنيف المنتج حسب التدفق الإشعاعي الكلي (Φe)، وطول الموجة الذروة (WLP)، والجهد الأمامي (VF)، كما هو موضح على الملصق. يتيح ذلك للعملاء اختيار أجهزة ذات معاملات مضبوطة بدقة لأداء نظام متسق. يضمن التصنيف أن جميع مصابيح LED في الدفعة تلبي مواصفات كهروضوئية وكهربائية محددة.

3. تحليل منحنيات الأداء

3.1 الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي

كما هو موضح في الشكل 1-6، يزداد التيار الأمامي أسيًا مع الجهد الأمامي فوق نقطة الكسر عند حوالي 1.4 فولت. عند 1.6 فولت، يصل التيار إلى حوالي 800 مللي أمبير؛ عند 1.7 فولت يصل إلى 1000 مللي أمبير. هذه العلاقة نموذجية لمصابيح LED تحت الحمراء وتبرز الحاجة إلى تنظيم دقيق للتيار.

3.2 الشدة النسبية مقابل التيار الأمامي

يوضح الشكل 1-7 أن الشدة النسبية تزداد خطيًا تقريبًا مع التيار الأمامي حتى 1000 مللي أمبير، مع بداية التشبع فوق 800 مللي أمبير. لتحقيق أقصى كفاءة، يوصى بالقيادة عند حوالي 800 مللي أمبير.

3.3 الاعتماد على درجة الحرارة

يوضح الشكل 1-8 أن الشدة النسبية تتناقص مع ارتفاع درجة حرارة اللحام (Ts). عند 85 درجة مئوية، تنخفض الشدة إلى حوالي 80% من القيمة عند 25 درجة مئوية؛ عند 105 درجة مئوية تنخفض إلى 70%. إدارة الحرارة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الناتج.

3.4 التوزيع الطيفي

يبلغ ذروة طيف الانبعاث (الشكل 1-9) عند 850 نانومتر مع عرض نصف أقصى (FWHM) يبلغ 45 نانومتر. الطيف شبيه بالتوزيع الغاوسي، مع انبعاث ضئيل أقل من 700 نانومتر وفوق 1000 نانومتر. هذا النطاق الضيق مثالي للترشيح والتوافق مع كواشف السيليكون.

3.5 نمط الإشعاع

يظهر مخطط الإشعاع (الشكل 1-10) نمطًا شبيهاً بلمبرتيان بزاوية نصف قدرة ±45 درجة، مما يعطي زاوية رؤية إجمالية 90 درجة. يوفر هذا إضاءة موحدة على مساحة واسعة، مناسبة لأنظمة CCTV والكاميرات.

3.6 أقصى تيار أمامي مقابل درجة الحرارة

يشير الشكل 1-11 إلى أن أقصى تيار أمامي مسموح به يتناقص خطيًا فوق 25 درجة مئوية، من 1000 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية إلى حوالي 300 مللي أمبير عند 100 درجة مئوية. التخفيض ضروري للتشغيل في درجات حرارة عالية.

4. معلومات التغليف الميكانيكي

4.1 أبعاد الحزمة

يظهر المنظر العلوي حزمة مربعة 3.50 مم. ارتفاع المنظر الجانبي 2.29 مم. يكشف المنظر السفلي عن وسادتين كبيرتين: وسادة الكاثود (2.62 مم × 2.44 مم) ووسادة الأنود (2.62 مم × 0.62 مم)، مع وسادة حرارية مركزية (1.60 مم × 0.50 مم). تشير أنماط اللحام (الشكل 1-5) إلى أنماط لوحة PCB الموصى بها. يتم وضع علامة القطبية على الحزمة: يشار إلى الكاثود بشق أو رمز.

4.2 الشريط والبكرة

يبلغ عرض شريط الناقل 12.00 مم، وتباعد 4.00 مم، مع علامة قطبية. أبعاد البكرة: A (12.7±0.3 مم)، B (330.2±2 مم)، C (79.5±1 مم)، D (14.3±0.2 مم). تحتوي كل بكرة على 3000 قطعة.

4.3 معلومات الملصق

تشمل الملصقات رقم الجزء، رقم المواصفات، رقم الدفعة، رمز التصنيف، الكمية، التاريخ، وقيم التصنيف لـ Φe و WLP و VF. يضمن ذلك إمكانية التتبع والتحكم في التصنيف.

5. دليل اللحام والتجميع

5.1 ملف اللحام بإعادة التدفق

يتم وصف ملف إعادة التدفق الموصى به في الجدول 3-1 والشكل 3-1. المعلمات الرئيسية: التسخين المسبق عند 150-200 درجة مئوية لمدة 60-120 ثانية؛ الوقت فوق 217 درجة مئوية (TL) هو 60-150 ثانية؛ درجة حرارة الذروة (TP) 260 درجة مئوية مع وقت احتجاز أقصى 10 ثوانٍ. معدل التسخين ≤3 درجة مئوية/ثانية، معدل التبريد ≤6 درجة مئوية/ثانية. يجب ألا يتم إعادة التدفق أكثر من مرتين.

5.2 اللحام اليدوي والإصلاح

اللحام اليدوي: درجة حرارة المكواة أقل من 300 درجة مئوية لمدة أقل من 3 ثوانٍ، مرة واحدة فقط. الإصلاح باستخدام مكواة لحام مزدوجة الرأس ممكن ولكن يجب التأكد من عدم تلف LED. تجنب الضغط على غلاف السيليكون.

5.3 ملاحظات تحذيرية

لا تقم بتركيب المكونات على لوحة دوائر مطبوعة معوجة. تجنب الإجهاد الميكانيكي أثناء التبريد. لا تبرد بسرعة بعد اللحام. غلاف السيليكون ناعم؛ تعامل بحذر. استخدم ضغط فوهة الالتقاط والوضع المناسب.

6. احتياطات التخزين والمناولة

6.1 شروط التخزين

قبل فتح الكيس الألومنيوم: يخزن في ≤30 درجة مئوية و ≤75% رطوبة نسبية لمدة تصل إلى سنة واحدة من تاريخ التصنيع. بعد الفتح: ≤30 درجة مئوية و ≤60% رطوبة نسبية لمدة 168 ساعة. إذا تغير مؤشر الرطوبة أو تجاوز وقت التخزين، يلزم الخبز عند 60±5 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. إذا تضرر الكيس، اتصل بقسم المبيعات.

6.2 احتياطات المناولة

يجب ألا يتجاوز محتوى الكبريت في المواد الملامسة 100 جزء في المليون. كل من البروم والكلور<900 جزء في المليون، المجموع<1500 جزء في المليون. يمكن للمركبات العضوية المتطايرة من مواد التركيبات أن تغير لون السيليكون؛ استخدم مواد متوافقة. تعامل من الأسطح الجانبية؛ لا تلمس عدسة السيليكون مباشرة. مطلوب حماية من التفريغ الكهروستاتيكي (مستوى حساسية ESD 2 كيلو فولت). تصميم الدائرة المناسب مع مقاومات تحد التيار إلزامي. التصميم الحراري أمر بالغ الأهمية: ضمان تبديد الحرارة للحفاظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 105 درجة مئوية. يوصى بالتنظيف باستخدام كحول الأيزوبروبيل؛ قد يتسبب التنظيف بالموجات فوق الصوتية في التلف.

7. معلومات التغليف والطلب

التغليف القياسي: 3000 قطعة لكل بكرة. رقم الجزء هو RF-E35S9-IRB-FR. يتم إغلاق كل بكرة في كيس حاجز للرطوبة مع مادة مجففة ومؤشر رطوبة. يحتوي الصندوق الكرتوني الخارجي على عدة بكرات. راجع الملصق لرموز التصنيف المحددة.

8. اقتراحات التطبيق

8.1 التطبيقات النموذجية

• أنظمة المراقبة: إضاءة تحت الحمراء لكاميرات CCTV.
• الإضاءة تحت الحمراء للكاميرات (الرؤية الليلية).
• أنظمة الرؤية الآلية: الفحص الصناعي، ماسحات الباركود.
• أجهزة الاستشعار: كشف التقارب، كشف الحركة.

8.2 اعتبارات التصميم

استخدم مقاومات مناسبة لتحديد التيار للحفاظ على IF أقل من 1000 مللي أمبير. قم بتنفيذ إدارة حرارية جيدة: وسادات نحاسية كبيرة، فتحات حرارية، مشتتات حرارية. ضع في اعتبارك التشغيل النبضي لتيار ذروة أعلى مع دورة عمل منخفضة. حافظ على المسارات قصيرة لتقليل الحث. احم من الضوء المحيط إذا كنت تستخدم مع كواشف عالية الحساسية.

9. المقارنة التقنية

مقارنة بمصابيح LED ذات الثقب القياسية 5 مم، توفر هذه الحزمة SMD EMC مظهرًا أقل، وقدرة أعلى على التعامل مع الطاقة، وأداء حراري أفضل. توفر حزمة EMC المتكاملة قوة ميكانيكية قوية ومقاومة للرطوبة. الطول الموجي 850 نانومتر متفوق على 940 نانومتر للعديد من أنظمة الرؤية بسبب استجابة مستشعر السيليكون الأفضل. تعمل زاوية الرؤية الواسعة 90 درجة على تبسيط التصميم البصري.

10. الأسئلة الشائعة

س: هل يمكنني تشغيل هذا LED بتيار 1000 مللي أمبير مستمر؟

لا، تصنيف 1000 مللي أمبير مخصص للتشغيل النبضي بدورة عمل 1/10 وعرض نبضة 0.1 مللي ثانية. يجب تخفيض التشغيل المستمر بشكل كبير (الحد الأقصى ~300 مللي أمبير عند 25 درجة مئوية).

س: ما هو العمر الافتراضي النموذجي؟

يعتمد العمر الافتراضي على الإدارة الحرارية؛ عمر L70 النموذجي >50,000 ساعة في الظروف المقدرة مع التبريد المناسب.

س: كيف أنظف LED؟

استخدم كحول الأيزوبروبيل. لا تستخدم التنظيف بالموجات فوق الصوتية.

س: هل الجهاز متوافق مع RoHS؟

نعم، إنه متوافق مع RoHS كما هو مذكور في الميزات.

11. مثال تطبيقي عملي

في وحدة كاميرا IP نموذجية، يتم ترتيب أربعة مصابيح E35S9 حول العدسة على مسافة 20 مم. باستخدام جهد أمامي 1.5 فولت، يتم استخدام مقاومة تحد من التيار قيمتها 0.2 أوم لكل LED على التوالي مع مصدر 12 فولت، ولكن يلزم حساب دقيق بناءً على تيار النبض. يحقق نمط الإضاءة الكلي تغطية متساوية لمسافات تصل إلى 15 مترًا. يشمل التصميم الحراري مشتتًا حراريًا من الألومنيوم ومادة واجهة حرارية.

12. مبدأ التشغيل

يعمل هذا الصمام الثنائي الباعث للأشعة تحت الحمراء عن طريق التلألؤ الكهربائي في صمام ثنائي شبه موصل. عندما يكون منحازًا أماميًا، تتحد الإلكترونات والثقوب في المنطقة النشطة (على الأرجح مادة AlGaAs أو GaAs لـ 850 نانومتر)، وتصدر فوتونات في الطيف تحت الأحمر القريب. تغلف حزمة EMC الشريحة وتوفر الحماية الميكانيكية والتوصيل الحراري الجيد.

13. اتجاهات التطوير

تتجه تقنية مصابيح LED تحت الحمراء نحو كفاءة أعلى وكثافات طاقة أعلى. تسمح الحزم مثل EMC مع الإدارة الحرارية المحسنة بتيارات أمامية أعلى. تظل الأطوال الموجية حول 850 نانومتر معيارًا للكاشفات القائمة على السيليكون. أصبح التكامل مع البصريات (العدسات، العاكسات) في حزمة واحدة أكثر شيوعًا. تشمل الاتجاهات المستقبلية تحسين الموثوقية في البيئات القاسية وبصمات أصغر.