Hoja de Datos del Emisor Infrarrojo LTE-3677 - Alta Velocidad, Alta Potencia, Carcasa Transparente - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTE-3677 es un componente emisor infrarrojo (IR) de alto rendimiento diseñado para aplicaciones que requieren tiempos de respuesta rápidos y una salida radiante significativa. Sus ventajas principales radican en la combinación de alta velocidad y alta potencia, lo que lo hace adecuado para sistemas operados por pulsos. El dispositivo está encapsulado en una carcasa transparente, típica de los emisores IR para permitir una transmisión eficiente de la luz infrarroja. El mercado objetivo incluye automatización industrial, mandos a distancia, conmutadores ópticos, enlaces de transmisión de datos y sistemas de sensores donde una señalización infrarroja fiable y rápida es crítica.

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. La corriente directa continua máxima es de 100 mA, mientras que se permite una corriente directa de pico mucho mayor de 1 A en condiciones de pulsos (300 pulsos por segundo, ancho de pulso de 10 μs). Esto destaca la capacidad del dispositivo para ráfagas breves de luz de alta intensidad. La disipación de potencia está clasificada en 260 mW. El rango de temperatura de operación se especifica de 0°C a +70°C, y el almacenamiento puede ser de -20°C a +85°C. La temperatura de soldadura de los terminales no debe exceder los 260°C durante 5 segundos cuando se mide a 1.6 mm del cuerpo.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los parámetros clave se miden a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C. La intensidad radiante (I_E) es una medida principal de la potencia óptica de salida por ángulo sólido. Para una corriente directa (I_F) de 20mA, los valores típicos se clasifican en bins: el BIN D ofrece de 9.62 a 19.85 mW/sr, y el BIN E ofrece 13.23 mW/sr. La longitud de onda de emisión pico (λ_P) está entre 860 nm y 895 nm, centrada alrededor de 875 nm, ubicándola firmemente en el espectro del infrarrojo cercano. El ancho medio de línea espectral (Δλ) es de 50 nm, lo que indica el ancho de banda de la luz emitida. Las características eléctricas incluyen un voltaje directo (V_F) típico de 1.5V a 50mA (1.67V a 100mA) y una corriente inversa (I_R) máxima de 100 μA con un voltaje inverso de 5V. Los tiempos de subida y bajada (T_r/T_f) son de 40 ns, confirmando su capacidad de alta velocidad. El ángulo de visión (2θ_1/2) es de 30 grados.

3. Explicación del Sistema de Binning

La hoja de datos indica un sistema de binning principalmente para la intensidad radiante y la incidencia radiante de apertura. Se mencionan dos bins: BIN D y BIN E. El BIN E parece representar un subconjunto más ajustado o de mayor rendimiento dentro del rango definido para el BIN D. Para la intensidad radiante a I_F=20mA, el BIN D cubre 9.62-19.85 mW/sr, mientras que el BIN E se especifica como 13.23 mW/sr. Esto permite a los fabricantes seleccionar componentes con niveles de rendimiento mínimo más consistentes o garantizados para sus requisitos de aplicación específicos, asegurando la uniformidad del rendimiento del sistema.

4. Análisis de las Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a varias curvas características típicas. La Figura 1 muestra la Distribución Espectral, ilustrando la forma y el ancho de la luz infrarroja emitida centrada alrededor de 875 nm. La Figura 2, Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente, probablemente muestra la reducción de la corriente máxima permitida a medida que aumenta la temperatura. La Figura 3, Corriente Directa vs. Voltaje Directo, representa la característica IV del diodo. La Figura 4, Intensidad Radiante Relativa vs. Temperatura Ambiente, muestra cómo la potencia óptica de salida disminuye al aumentar la temperatura, una consideración clave para la gestión térmica. La Figura 5, Intensidad Radiante Relativa vs. Corriente Directa, demuestra la relación entre la corriente de accionamiento y la salida de luz, que típicamente es lineal dentro de un rango. La Figura 6 es el Diagrama de Radiación, un gráfico polar que muestra la distribución angular de la intensidad de la luz emitida, correspondiente al ángulo de visión de 30 grados.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

El encapsulado es de tipo through-hole estándar con una lente transparente. Las notas dimensionales clave incluyen: todas las dimensiones están en milímetros, con una tolerancia general de ±0.25 mm a menos que se especifique lo contrario. La protuberancia máxima de la resina bajo la brida es de 1.5 mm. El espaciado de los terminales se mide en el punto donde estos emergen del cuerpo del encapsulado. Las dimensiones exactas se proporcionan en un dibujo (no detallado completamente en el extracto de texto), que incluiría el diámetro del cuerpo, la longitud de los terminales y la forma de la lente.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

La directriz principal proporcionada es para la soldadura de terminales: la temperatura no debe exceder los 260°C durante una duración de 5 segundos cuando se mide a una distancia de 1.6 mm (0.063 pulgadas) del cuerpo del encapsulado. Esto es crucial para prevenir daños térmicos al chip semiconductor interno y al encapsulado de epoxi. Para soldadura por ola o reflujo (aunque no se menciona explícitamente para montaje superficial ya que es un componente through-hole), se deben seguir los perfiles estándar de la industria para componentes similares, prestando especial atención a la temperatura máxima y al tiempo por encima del líquido. También se recomienda, aunque no se indica, un manejo adecuado para evitar descargas electrostáticas (ESD), ya que los dispositivos semiconductores son generalmente sensibles a la ESD.

7. Información de Embalaje y Pedido

El número de pieza es LTE-3677. La hoja de datos se identifica por el Número de Especificación: DS-50-99-0015, Revisión A. El documento está paginado (Página 1 de 3, etc.). Los detalles específicos de embalaje, como el tamaño del carrete, las cantidades en tubo o el empaquetado en bandeja, no se proporcionan en este extracto. El pedido normalmente involucraría el número de pieza base LTE-3677, y potencialmente un sufijo para denotar el binning (por ejemplo, LTE-3677-D o LTE-3677-E) si están disponibles como artículos pedibles por separado.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

El LTE-3677 es ideal para aplicaciones que requieren luz infrarroja pulsada y rápida. Esto incluye: Sensores ópticos industriales (por ejemplo, detección de objetos, conteo, detección de bordes). Enlaces de transmisión de datos por infrarrojos para comunicación de corto alcance. Unidades de control remoto para electrónica de consumo. Codificadores ópticos y sensores de posición. Detectores de humo y otros equipos de detección analítica. Sistemas de seguridad que utilizan haces infrarrojos.

8.2 Consideraciones de Diseño

Circuito de Accionamiento:Utilice una resistencia limitadora de corriente o un circuito controlador de LED dedicado para controlar la corriente directa. Para operación por pulsos, asegúrese de que el controlador pueda entregar la corriente de pico requerida (hasta 1A) con flancos rápidos para aprovechar el tiempo de subida/bajada de 40 ns.Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es de 260 mW, operar con corrientes continuas altas o en temperaturas ambientales elevadas requiere atención al disipador de calor a través de los terminales o el diseño de la placa para mantener el rendimiento y la longevidad.Diseño Óptico:El ángulo de visión de 30 grados define la dispersión del haz. Se pueden usar lentes o reflectores para colimar o enfocar el haz según sea necesario. La carcasa transparente es adecuada para aplicaciones donde el emisor es visible, pero se puede usar un filtro IR para bloquear la luz visible si es necesario.Emparejamiento con un Detector:Seleccione un fotodetector (fotodiodo, fototransistor) con una sensibilidad espectral que coincida con la longitud de onda pico del emisor de 875 nm para una eficiencia óptima del sistema.

9. Comparativa Técnica

En comparación con los LED IR estándar y más lentos, la diferenciación clave del LTE-3677 es sualta velocidad (tiempo de subida/bajada de 40 ns), que permite la transmisión de datos a velocidades más altas. Sualta potencia de salida(alta intensidad radiante) proporciona una señal más fuerte, aumentando la relación señal-ruido y el rango operativo. La disponibilidad paraoperación por pulsoscon una alta clasificación de corriente de pico le permite ser accionado de manera muy brillante en ráfagas cortas, lo que es eficiente y puede extender el rango percibido. La carcasa transparente es estándar para tales emisores. Al seleccionar un emisor IR, los ingenieros compararían estos parámetros—velocidad, potencia de salida, longitud de onda, ángulo de visión y encapsulado—con alternativas para encontrar el más adecuado para los requisitos de ancho de banda, rango y disposición física.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo accionar este LED con una corriente continua de 150 mA?

R: No. El Valor Máximo Absoluto para la corriente directa continua es de 100 mA. Exceder este valor supone un riesgo de daño permanente al dispositivo.

P: ¿Cuál es la diferencia entre el BIN D y el BIN E?

R: El BIN E especifica una intensidad radiante típica de 13.23 mW/sr a 20mA, que cae dentro del rango más amplio del BIN D (9.62-19.85 mW/sr). Es probable que el BIN E represente una selección de dispositivos con un rendimiento más consistente alrededor de ese valor típico, mientras que el BIN D abarca toda la dispersión de fabricación.

P: ¿Cómo afecta la temperatura al rendimiento?

R: Como se muestra en las curvas típicas, la intensidad radiante disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. El voltaje directo también suele disminuir con el aumento de la temperatura. La corriente de operación debe reducirse por encima de los 25°C según la curva de reducción (Fig. 2) para mantenerse dentro del límite de disipación de potencia.

P: ¿Es necesaria una resistencia en serie?

R: Sí, para la mayoría de los circuitos de accionamiento simples. El LED debe ser accionado con una corriente controlada. Usar una fuente de voltaje directamente causaría un flujo de corriente excesivo, destruyendo el dispositivo. Calcule el valor de la resistencia en función del voltaje de alimentación, la corriente directa deseada (I_F), y el voltaje directo (V_F) de la hoja de datos.

11. Caso de Uso Práctico

Escenario: Sensor de Detección de Objetos de Alta Velocidad.Una línea de montaje utiliza un sensor fotoeléctrico para detectar componentes pequeños que pasan a alta velocidad. El LTE-3677 se utiliza como fuente de luz infrarroja, pulsado a 10 kHz con picos de 1A. Se coloca un fototransistor emparejado en frente. Cuando un objeto interrumpe el haz, el receptor detecta la ausencia de la señal pulsada. El tiempo de respuesta de 40 ns del LTE-3677 asegura que los pulsos de luz sean nítidos y bien definidos, permitiendo que la electrónica del sensor distinga de manera fiable entre pulsos incluso a altas velocidades, minimizando falsos disparos y permitiendo un conteo preciso de objetos que se mueven muy rápido.

12. Principio de Funcionamiento

Un emisor infrarrojo es un diodo semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones se recombinan con huecos dentro de la región activa del dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Los materiales específicos utilizados en la estructura del semiconductor determinan la longitud de onda de la luz emitida. Para el LTE-3677, esto resulta en fotones en el espectro del infrarrojo cercano alrededor de 875 nm, que es invisible para el ojo humano pero puede ser detectado por fotodiodos de silicio y otros sensores sensibles al IR. El encapsulado de epoxi transparente actúa como una lente, dando forma al haz de salida al ángulo de visión especificado.

13. Tendencias Tecnológicas

El campo de la optoelectrónica continúa avanzando hacia una mayor eficiencia, mayor velocidad y mayor integración. Las tendencias relevantes para dispositivos como el LTE-3677 incluyen:Mayor Potencia y Eficiencia:Nuevos materiales y estructuras semiconductoras apuntan a entregar más potencia óptica por unidad de entrada eléctrica, reduciendo la generación de calor.Factores de Forma Más Pequeños:La tendencia hacia la miniaturización impulsa los encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) con un rendimiento similar o mejor que los tipos through-hole.Velocidad Mejorada:La investigación continúa impulsando las velocidades de modulación para emisores IR para permitir una comunicación de datos más rápida, como en Li-Fi o interconexiones ópticas de alta velocidad.Especificidad de Longitud de Onda:Desarrollo de emisores con anchos de línea espectral más estrechos para aplicaciones en detección de gases y análisis espectroscópico.