Especificación LED Infrarrojo 850nm - Tamaño 2.8x3.5x2.6mm - Voltaje 1.4V - Potencia 80mW - REFOND RF-P28Q3-IRJ-FT

1. Resumen del Producto

El RF-P28Q3-IRJ-FT es un LED infrarrojo de alta fiabilidad en un paquete PPA (Poliftalamida), que mide 2.80 mm x 3.50 mm x 2.60 mm. Emite a una longitud de onda pico de 850 nm, lo que lo hace ideal para monitoreo de seguridad, iluminación infrarroja para cámaras y sistemas de visión artificial. Este LED cuenta con bajo voltaje directo (típico 1.4V a 50mA), compatibilidad con soldadura por reflujo libre de plomo y cumple con RoHS con nivel de sensibilidad a la humedad 5.

2. Análisis de Parámetros Técnicos

2.1 Características Eléctricas y Ópticas

A una temperatura de prueba de 25°C y corriente directa de 50mA, el LED presenta un voltaje directo típico de 1.4V (máx. 1.6V). La longitud de onda pico es de 850 nm con un ancho de banda espectral (Δλ) de 30 nm. El flujo radiante total (Φe) varía de 14 mW (mín.) a 28 mW (típ.), asegurando una salida óptica suficiente para aplicaciones de infrarrojo cercano. La corriente inversa es despreciable (máx. 10μA a 5V de voltaje inverso). El ángulo de visión (2θ1/2) es de 17°, proporcionando un haz estrecho adecuado para iluminación enfocada.

2.2 Resistencia Térmica y Valores Máximos

La resistencia térmica de unión a punto de soldadura (RTHJ-S) es de 50°C/W, lo que indica una disipación de calor moderada. Los valores máximos absolutos incluyen una disipación de potencia de 80 mW, corriente directa de 50 mA y temperatura de unión de hasta 105°C. El LED puede soportar ESD de hasta 2000V (HBM). Las temperaturas de operación y almacenamiento van de -40°C a +85°C.

3. Sistema de Clasificación por Lotes

Según la especificación de la etiqueta, cada carrete se clasifica según el flujo radiante total (Φe), la longitud de onda pico (WLP) y el voltaje directo (VF). El código de lote (BIN CODE) codifica estos parámetros para garantizar la consistencia dentro de un envío. Por ejemplo, el lote de Φe puede agrupar LED con salida de luz similar, mientras que el lote de longitud de onda asegura una tolerancia espectral estrecha para aplicaciones que requieren emisión uniforme.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

4.1 Voltaje Directo vs. Corriente Directa

El voltaje directo aumenta con la corriente, típicamente de 1.3V a 10mA a 1.6V a 60mA. Esta relación no lineal debe considerarse al diseñar controladores de corriente constante para evitar un descontrol térmico.

4.2 Características de Temperatura

La intensidad relativa disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión, perdiendo aproximadamente un 25% a 105°C en comparación con 25°C. La curva de reducción de corriente directa vs. temperatura muestra que la corriente máxima debe reducirse a temperaturas ambiente elevadas para mantener la unión por debajo de 105°C.

4.3 Distribución Espectral

El espectro de emisión tiene un pico a 850 nm con un ancho total a la mitad del máximo de 30 nm. La emisión mínima fuera de 800-900 nm garantiza la compatibilidad con sensores CMOS basados en silicio comúnmente utilizados en cámaras de vigilancia.

4.4 Patrón de Radiación

El ángulo de media potencia es de 17°, con un haz relativamente estrecho. El diagrama de radiación muestra una distribución suave similar a una gaussiana, lo que permite una entrega eficiente de luz en aplicaciones que requieren iluminación controlada.

5. Información Mecánica y de Empaque

5.1 Dimensiones del Paquete

El paquete mide 2.80 mm (largo) x 3.50 mm (ancho) x 2.60 mm (alto). Todas las dimensiones tienen una tolerancia de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario. La vista inferior muestra una marca de polaridad (muesca del cátodo), y las almohadillas de ánodo/cátodo están claramente identificadas. El patrón de soldadura recomendado en el dibujo (almohadillas de 1.85 mm x 1.25 mm con una separación de 1.80 mm) asegura una conexión térmica y eléctrica adecuada.

5.2 Polaridad y Manipulación

El LED tiene una marca de polaridad visible en la vista superior (Fig.1-2). La orientación correcta es crítica; el polarizado inverso puede causar fallos inmediatos o degradación a largo plazo.

6. Guía de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

La soldadura por reflujo debe realizarse según el perfil especificado: precalentamiento de 160°C a 200°C durante 60-120 segundos, rampa de ascenso máxima de 3°C/s hasta una temperatura pico de 260°C (máximo 5 segundos por encima de 255°C), luego enfriamiento a máxima velocidad de 6°C/s. Solo se permiten dos ciclos de reflujo, y si pasan más de 24 horas entre ciclos, los LED deben volver a hornearse.

6.2 Soldadura Manual y Reparación

Para soldadura manual, use un soldador ajustado por debajo de 300°C durante menos de 3 segundos. Se debe evitar la reparación; si es necesario, use un soldador de doble punta y confirme que las características del LED no se degraden.

7. Información de Empaque y Pedido

El LED se empaqueta en cinta y carrete con 3000 piezas por carrete. Dimensiones del carrete: diámetro 330.2 mm, cubo 79.5 mm, ancho 12.7 mm. Cada carrete se sella en una bolsa barrera contra humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad. Condiciones de almacenamiento: antes de abrir la bolsa, almacene a ≤30°C y ≤75% HR hasta 1 año; después de abrir, use dentro de 48 horas a ≤30°C y ≤60% HR. Si la bolsa se abre más allá de este tiempo, hornee a 60±5°C durante 24 horas antes de usar.

8. Recomendaciones de Aplicación

El haz estrecho de 17° y la longitud de onda pico de 850 nm hacen que este LED sea ideal para iluminación IR de largo alcance en cámaras de seguridad, reconocimiento de matrículas y sistemas de visión nocturna. Se puede disponer en configuraciones serie/paralelo, pero se requiere un cuidadoso balanceo de corriente y gestión térmica para mantenerse dentro de los valores máximos. Se recomienda encarecidamente una resistencia en serie por cadena de LED para evitar el acaparamiento de corriente.

9. Comparación Técnica

En comparación con LED similares de 850 nm en paquetes 2835, el RF-P28Q3-IRJ-FT ofrece un voltaje directo bajo competitivo (1.4V típico) que reduce la disipación de potencia en controladores de corriente constante. Su ángulo de visión estrecho de 17° proporciona una mayor intensidad en el eje que los emisores de ángulo más amplio, lo que lo hace adecuado para iluminación puntual. El paquete PPA proporciona una mejor estabilidad térmica que algunos paquetes de epoxi de menor costo, aunque la resistencia térmica de 50°C/W es moderada.

10. Preguntas Frecuentes

P: ¿Se puede alimentar este LED a 100 mA con pulsos cortos?
R: La corriente directa máxima absoluta es de 50 mA DC. La operación por pulsos (por ejemplo, ciclo de trabajo 1/10, 0.1 ms) puede permitir una corriente pico más alta, pero la temperatura de unión nunca debe superar los 105°C.

P: ¿Cuál es la protección ESD recomendada durante la manipulación?
R: El LED tiene una clasificación HBM de 2000V, pero se recomiendan encarecidamente las precauciones ESD adecuadas (estaciones de trabajo con conexión a tierra, bandejas conductoras).

P: ¿Cómo se comporta el LED bajo polarización inversa?
R: El voltaje inverso no debe exceder los 5V. A 5V de voltaje inverso, la corriente inversa máxima es de 10 μA; la polarización inversa prolongada puede causar migración y fallo.

11. Caso Práctico de Diseño

En un iluminador IR típico para cámara de vigilancia, se disponen ocho LED en dos cadenas paralelas de cuatro en serie. Cada cadena se alimenta a 50 mA con una fuente de 3.3V y una resistencia de 6.8Ω para limitar la corriente. La disipación de potencia total (~1.28W) requiere una pequeña PCB de aluminio con vías térmicas para mantener la temperatura de unión por debajo de 85°C en condiciones ambiente. El haz de 17° se enfoca utilizando una lente de ángulo estrecho para lograr un rango de iluminación efectivo de más de 100 m.

12. Principio de Funcionamiento

Este LED es un diodo semiconductor que emite luz a 850 nm cuando se polariza directamente. La región activa consiste en materiales compuestos III-V (típicamente AlGaAs o GaAs) que convierten la energía eléctrica en fotones de infrarrojo cercano. El paquete PPA (Poliftalamida) proporciona protección mecánica, disipación de calor y un efecto de lente para dar forma al patrón de radiación.

13. Tendencias de Desarrollo

Las tendencias futuras en LED IR de 850 nm incluyen una mayor eficiencia de conversión de pared para reducir la generación de calor, paquetes más pequeños (por ejemplo, 1.6x1.6 mm) para matrices de alta densidad y una mayor robustez ESD. La demanda de iluminación IR en vigilancia basada en IA, vehículos autónomos y reconocimiento de gestos está impulsando a los fabricantes a aumentar el flujo radiante manteniendo un ancho de banda espectral estrecho.