Ficha técnica LED IR 3.8x3.8x2.28mm 850nm 2W Paquete EMC - Tensión directa 1.8V - Flujo radiante 800mW

1. Resumen del producto

El RF-E38A8-IR3-FR es un LED infrarrojo diseñado para aplicaciones de alta fiabilidad. Utiliza un encapsulado EMC (Compuesto de Moldeo Epoxi), que ofrece robustez y una gestión térmica eficiente. Con un tamaño compacto de 3,80 mm × 3,80 mm × 2,28 mm, se adapta a diversos diseños ópticos compactos. El LED emite a una longitud de onda pico de 850 nm, lo que lo hace ideal para vigilancia de seguridad, iluminación infrarroja y sistemas de sensores. Cumple con RoHS y es de nivel de sensibilidad a la humedad 3.

2. Análisis detallado de parámetros técnicos

2.1 Características eléctricas y ópticas (a Ts=25°C)

El dispositivo opera con una tensión directa (VF) típica de 1,8 V y máxima de 2,3 V a una corriente directa (IF) de 1000 mA. La corriente inversa (IR) está limitada a 10 µA a VR=5 V. El flujo radiante total (Φe) es típicamente de 800 mW, con un máximo de 1120 mW. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 80 grados, proporcionando un patrón de radiación amplio adecuado para iluminación de áreas. La longitud de onda pico es 850 nm con un ancho espectral de 39 nm. La resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura (RTHJ-S) es 11 °C/W, indicando una buena disipación de calor.

2.2 Clasificaciones máximas absolutas

La disipación de potencia (PD) es de 2 W, la corriente directa (IF) máxima 1000 mA, la tensión inversa (VR) máxima 5 V. La descarga electrostática (ESD, HBM) soporta hasta 2000 V. El rango de temperatura de operación es de -40 °C a +85 °C, temperatura de almacenamiento de -40 °C a +100 °C, temperatura de unión (TJ) máxima 125 °C. Tenga en cuenta que se requiere reducción de potencia basada en la temperatura del punto de soldadura; la corriente directa debe reducirse cuando se opera a temperaturas elevadas.

3. Explicación del sistema de clasificación (Binning)

Aunque la hoja de datos no detalla explícitamente los códigos de clasificación, las especificaciones de la etiqueta incluyen campos para CÓDIGO DE CLASIFICACIÓN, flujo radiante total (Φe), longitud de onda pico (WLP) y tensión directa (VF). Esto indica que el producto se clasifica según estos parámetros. Las categorías de clasificación típicas incluyen contenedores de flujo (por ejemplo, R, S, T) y contenedores de tensión (por ejemplo, V1, V2). La tolerancia de longitud de onda es típicamente ±5 nm alrededor de 850 nm. Los clientes deben consultar los códigos de pedido para requisitos específicos de clasificación.

4. Análisis de curvas de rendimiento

4.1 Tensión directa vs. Corriente directa

La curva I-V muestra que la corriente directa aumenta de ~200 mA a 1,5 V hasta 1000 mA a aproximadamente 1,8 V. La pendiente indica características típicas de diodo directo con una resistencia dinámica de aproximadamente 0,3-0,4 Ω en la región de operación.

4.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa

La intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa desde 200 mA hasta 1000 mA. A 1000 mA, la salida es aproximadamente del 100% (normalizada), con una ligera saturación a corrientes más altas. Esta linealidad simplifica los diseños de control de corriente.

4.3 Dependencia de la temperatura

La intensidad relativa disminuye con el aumento de la temperatura del punto de soldadura. A 85 °C, la intensidad cae a aproximadamente el 80% del valor a 25 °C. La gestión térmica es crítica para mantener una salida de luz constante en entornos de alta temperatura.

4.4 Distribución espectral

La emisión espectral está centrada en 850 nm con un ancho total a la mitad del máximo (FWHM) de aproximadamente 39 nm. La curva es simétrica, típica de los LED infrarrojos basados en GaAs. Hay emisión insignificante fuera del rango de 780-950 nm.

4.5 Patrón de radiación

El diagrama de radiación muestra una distribución similar a Lambertiana con un ángulo medio de 80 grados. La intensidad relativa está por encima del 50% desde -40° hasta +40°, lo que hace que el LED sea adecuado para aplicaciones de iluminación de ángulo amplio.

4.6 Reducción de corriente directa

La corriente directa máxima debe reducirse linealmente desde 1000 mA a 25 °C hasta 0 mA a 125 °C. Esta curva es esencial para el diseño térmico; en la práctica, a 85 °C, la corriente permitida es de aproximadamente 600 mA.

5. Información mecánica y de empaque

5.1 Dimensiones del paquete

El LED tiene un paquete de cavidad con dimensiones de 3,80 mm (largo) × 3,80 mm (ancho) × 2,28 mm (alto). La polaridad se indica mediante una muesca en la vista superior: dos ánodos (pines 1 y 2) y un cátodo (pin 3) en la vista inferior. El diseño de la almohadilla de soldadura recomendado incluye una almohadilla central de 2,7 mm por 2,7 mm para disipación de calor.

5.2 Cinta portadora y carrete

El empaque se realiza en cinta portadora de 12 mm de ancho con paso de 4 mm, 3000 piezas por carrete. Las dimensiones del carrete cumplen con el estándar EIA-481: diámetro de brida 330,2 mm, diámetro del cubo 79,5 mm. La cinta incluye marcas de polaridad.

6. Pautas de soldadura y montaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

Siga el perfil de reflujo sin plomo JEDEC J-STD-020. Precaliente de 150 °C a 200 °C durante 60-120 segundos, velocidad de rampa ≤3 °C/s, tiempo por encima de 217 °C (TL) hasta 60 segundos, temperatura pico 260 °C (máximo 10 segundos a 260 °C). Velocidad de enfriamiento ≤6 °C/s. No exceda dos pasadas de reflujo; si el intervalo supera las 24 horas, se requiere horneado antes de soldar.

6.2 Soldadura manual y reparación

Soldadura manual: temperatura del hierro<300 °C, duración<3 segundos, solo una vez. No se recomienda reparación; si es necesario, use un soldador de doble punta y validación previa de las características del LED.

6.3 Almacenamiento y manejo de humedad

Nivel de sensibilidad a la humedad 3. Almacene bolsas sin abrir a ≤30 °C/≤75 %HR hasta por 1 año. Después de abrir, use dentro de 168 horas (≤30 °C/≤60 %HR) o hornee a 60±5 °C durante >24 horas antes de usar. No use si el desecante ha caducado o la bolsa está dañada.

7. Información de empaque y pedido

Empaque estándar: 3000 piezas por carrete. Los carretes se sellan en bolsa de barrera contra la humedad con gel de sílice e indicador de humedad. La etiqueta incluye número de pieza, número de lote, códigos de clasificación, cantidad y código de fecha. Las cajas exteriores contienen múltiples carretes.

8. Recomendaciones de aplicación

8.1 Aplicaciones típicas

Cámaras de vigilancia, iluminación IR para seguridad, sistemas de visión artificial, sensores de proximidad y transmisión óptica de datos. La longitud de onda de 850 nm coincide bien con las cámaras CMOS/CCD.

8.2 Consideraciones de diseño

Gestión térmica: use área de cobre adecuada en PCB y vías térmicas. Nunca exceda las clasificaciones máximas absolutas. Incluya siempre una resistencia limitadora de corriente o un controlador de corriente constante para evitar el descontrol térmico. Evite la tensión inversa. Proteja los LED de la descarga electrostática mediante una conexión a tierra y manipulación adecuadas. Evite la exposición a compuestos de azufre, bromo, cloro por encima de los límites especificados. No aplique tensión mecánica a la lente de silicona.

8.3 Limpieza

Se recomienda alcohol isopropílico para la limpieza. No use solventes que puedan atacar el paquete. No se recomienda la limpieza ultrasónica, ya que puede dañar las uniones internas de alambre.

9. Comparación técnica con productos competidores

En comparación con los LED IR estándar de 5 mm, el paquete EMC ofrece una capacidad de potencia superior (2 W frente a típicos 100 mW) y una mejor gestión térmica. Los emisores infrarrojos de potencia media en paquetes SMD similares (por ejemplo, 3,5x3,5 mm) suelen tener un flujo radiante más bajo (500-700 mW) o un ángulo de visión más amplio (120°). El ángulo de haz de 80° de este dispositivo proporciona una mejor colimación para iluminación de largo alcance. La baja tensión directa (1,8 V) reduce las pérdidas de potencia en los circuitos del controlador.

10. Preguntas frecuentes (FAQ)

P1: ¿Puedo conducir este LED a 2 A?
No, la corriente directa máxima absoluta es 1000 mA. Superar esto provocará sobrecalentamiento y daños permanentes.

P2: ¿Cuál es la corriente de excitación recomendada para la mejor eficiencia?
La eficiencia (flujo radiante vs. potencia de entrada) generalmente es óptima alrededor de 500-800 mA. Consulte la curva de corriente directa vs. intensidad relativa.

P3: ¿Es el LED adecuado para funcionamiento continuo?
Sí, siempre que la gestión térmica mantenga la temperatura de unión por debajo de 125 °C. La operación de pulso con ciclo de trabajo inferior al 10% y ancho de pulso corto (0,1 ms) puede alcanzar corrientes pico más altas.

11. Casos de aplicación prácticos

Caso 1: Iluminador de visión nocturna para CCTV
Conjunto de 4 LED, cada uno excitado a 700 mA, potencia total ~5 W, proporciona iluminación para un campo de visión de 20 metros. Un disipador de calor adecuado mantiene el aumento de temperatura por debajo de 30 °C.

Caso 2: Estroboscopio de visión artificial industrial
Dos LED en serie, pulsados a 1 A con un ciclo de trabajo del 1%, sincronizados con el disparo de la cámara. Logra alta intensidad para inspección de alta velocidad.

12. Principios de funcionamiento

Los LED infrarrojos se basan en semiconductores de banda prohibida directa (AlGaAs o GaAs). Cuando se polarizan directamente, los electrones se recombinan con los huecos en la región activa, emitiendo fotones con una energía correspondiente a la banda prohibida (~1,46 eV para 850 nm). El paquete EMC alberga el chip en un bastidor metálico para extraer el calor. La lente de silicona mejora la eficiencia de extracción y da forma al patrón de radiación.

13. Tendencias de desarrollo

El mercado tiende hacia densidades de potencia más altas (2 W y superiores) en paquetes SMD compactos para aplicaciones con espacio limitado. Las mejoras en la tecnología infrarroja sin fósforo se centran en una mayor eficiencia de conversión y una mejor fiabilidad térmica. Los conjuntos de múltiples chips y la óptica integrada están surgiendo para satisfacer diversas necesidades de iluminación. Este producto se alinea con la tendencia de miniaturización y alto rendimiento para seguridad y detección industrial.