LED Infrarrojo E35S9 850nm - Tamaño 3.5x3.5x2.29mm - Corriente Directa 1000mA - Potencia 1.8W - Ficha Técnica

1. Resumen del Producto

Este LED infrarrojo está diseñado para aplicaciones de alta confiabilidad que requieren un emisor infrarrojo compacto y de alta potencia. Cuenta con un encapsulado EMC (Compuesto de Moldeo Epoxi) con dimensiones de 3.50 mm × 3.50 mm × 2.29 mm, lo que lo hace adecuado para diseños con espacio limitado. El dispositivo emite a una longitud de onda pico de 850 nm, ampliamente utilizada en sistemas de seguridad, visión artificial e iluminación IR. Las ventajas clave incluyen bajo voltaje directo, compatibilidad con soldadura por reflujo libre de plomo, nivel de sensibilidad a la humedad 3 y cumplimiento RoHS.

2. Interpretación de Parámetros Técnicos

2.1 Características Ópticas y Eléctricas

A una corriente directa de 1000 mA (condición pulsada), el voltaje directo típico es de 1.7 V, con un mínimo de 1.5 V. La corriente inversa a 5 V está limitada a un máximo de 10 µA. La longitud de onda pico se centra en 850 nm (mín. 830 nm, típ. 850 nm) con un ancho espectral de 45 nm. El flujo radiante total es típicamente de 950 mW, con un rango de 710 mW a 1120 mW. El ángulo de visión de media intensidad es de 90°, proporcionando una amplia cobertura para aplicaciones de iluminación.

2.2 Valores Máximos Absolutos

El dispositivo puede manejar una disipación máxima de potencia de 1.8 W y una corriente directa de 1000 mA (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1 ms). El voltaje inverso está limitado a 5 V. La sensibilidad ESD es de 2000 V (HBM). El rango de temperatura de operación es de -40 °C a +85 °C, almacenamiento de -40 °C a +100 °C y temperatura de unión hasta 105 °C. La resistencia térmica de la unión al punto de soldadura es de 11 °C/W.

2.3 Sistema de Agrupación por Bins

El producto se agrupa por flujo radiante total (Φe), longitud de onda pico (WLP) y voltaje directo (VF), según se indica en la etiqueta. Esto permite a los clientes seleccionar dispositivos con parámetros controlados para un rendimiento consistente del sistema. El agrupamiento por bins garantiza que todos los LED de un lote cumplan especificaciones fotométricas y eléctricas específicas.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

3.1 Voltaje Directo vs. Corriente Directa

Como se muestra en la Fig 1-6, la corriente directa aumenta exponencialmente con el voltaje directo por encima del punto de inflexión de aproximadamente 1.4 V. A 1.6 V, la corriente alcanza alrededor de 800 mA; a 1.7 V llega a 1000 mA. Esta relación es típica para LED infrarrojos y resalta la necesidad de una regulación precisa de la corriente.

3.2 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

La Fig 1-7 demuestra que la intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 1000 mA, con una saturación que comienza por encima de 800 mA. Para máxima eficiencia, se recomienda conducir alrededor de 800 mA.

3.3 Dependencia de la Temperatura

La Fig 1-8 muestra que la intensidad relativa disminuye con el aumento de la temperatura de soldadura (Ts). A 85 °C, la intensidad cae aproximadamente al 80% del valor a 25 °C; a 105 °C desciende al 70%. La gestión térmica es crítica para mantener la salida.

3.4 Distribución Espectral

El espectro de emisión (Fig 1-9) tiene un pico en 850 nm con un FWHM de 45 nm. El espectro es similar a una gaussiana, con emisión insignificante por debajo de 700 nm y por encima de 1000 nm. Esta banda estrecha es ideal para filtrar y combinar con detectores de silicio.

3.5 Patrón de Radiación

El diagrama de radiación (Fig 1-10) muestra un patrón similar al lambertiano con un ángulo de media potencia de ±45°, dando un ángulo de visión total de 90°. Esto proporciona una iluminación uniforme en un área amplia, adecuado para sistemas CCTV y cámaras.

3.6 Corriente Directa Máxima vs. Temperatura

La Fig 1-11 indica que la corriente directa máxima permitida disminuye linealmente por encima de 25 °C, desde 1000 mA a 25 °C hasta aproximadamente 300 mA a 100 °C. Es necesaria una reducción de potencia para operación a alta temperatura.

4. Información de Empaque Mecánico

4.1 Dimensiones del Empaque

La vista superior muestra un empaque cuadrado de 3.50 mm. La altura de la vista lateral es de 2.29 mm. La vista inferior revela dos almohadillas grandes: almohadilla de cátodo (2.62 mm × 2.44 mm) y almohadilla de ánodo (2.62 mm × 0.62 mm), con una almohadilla térmica central (1.60 mm × 0.50 mm). Los patrones de soldadura (Fig 1-5) indican patrones de tierra de PCB recomendados. La polaridad está marcada en el empaque: el cátodo se indica mediante una muesca o símbolo.

4.2 Cinta y Carrete

La cinta portadora tiene un ancho de 12.00 mm, paso de 4.00 mm, con una marca de polaridad. Dimensiones del carrete: A (12.7±0.3 mm), B (330.2±2 mm), C (79.5±1 mm), D (14.3±0.2 mm). Cada carrete contiene 3000 piezas.

4.3 Información de la Etiqueta

Las etiquetas incluyen Número de Parte, Número de Especificación, Número de Lote, Código de Bin, Cantidad, Fecha y valores agrupados para Φe, WLP y VF. Esto garantiza la trazabilidad y el control de agrupamiento.

5. Guía de Soldadura y Ensamblaje

5.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El perfil de reflujo recomendado se describe en la Tabla 3-1 y la Fig 3-1. Parámetros clave: precalentamiento a 150-200 °C durante 60-120 s; tiempo por encima de 217 °C (TL) es de 60-150 s; temperatura pico (TP) 260 °C con un tiempo de retención máximo de 10 s. Velocidad de rampa ascendente ≤3 °C/s, descendente ≤6 °C/s. No debe realizarse más de dos veces el reflujo.

5.2 Soldadura Manual y Reparación

Soldadura manual: temperatura del hierro por debajo de 300 °C durante menos de 3 segundos, una sola vez. Es posible reparar con un soldador de doble punta, pero se debe confirmar que no dañe el LED. Evite presión sobre el encapsulante de silicona.

5.3 Notas de Precaución

No monte componentes en PCB deformados. Evite tensiones mecánicas durante el enfriamiento. No enfríe rápidamente después de soldar. El encapsulante de silicona es blando; manipúlelo con cuidado. Use la presión adecuada en la boquilla de recogida y colocación.

6. Precauciones de Almacenamiento y Manipulación

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Antes de abrir la bolsa de aluminio: almacene a ≤30 °C y ≤75% de HR durante hasta 1 año desde la fecha de fabricación. Después de abrir: ≤30 °C y ≤60% de HR durante 168 horas. Si el indicador de humedad cambia o se excede el tiempo de almacenamiento, se requiere un horneado a 60±5 °C durante 24 horas. Si la bolsa está dañada, contacte al departamento de ventas.

6.2 Precauciones de Manipulación

El contenido de azufre en los materiales de acoplamiento no debe exceder las 100 ppm. Bromo y Cloro cada uno 900 ppm, total<1500 ppm. Los COV de los materiales del accesorio pueden decolorar la silicona; use materiales compatibles. Manipule por las superficies laterales; no toque directamente la lente de silicona. Se requiere protección ESD (nivel de sensibilidad ESD 2 kV). Es obligatorio un diseño de circuito adecuado con resistencias limitadoras de corriente. El diseño térmico es crítico: asegure la disipación de calor para mantener la temperatura de la unión por debajo de 105 °C. Se recomienda la limpieza con alcohol isopropílico; la limpieza por ultrasonidos puede causar daños.< ppm. VOCs from fixture materials can discolor silicone; use compatible materials. Handle by side surfaces; do not touch silicone lens directly. ESD protection is required (ESD sensitivity level 2 kV). Proper circuit design with current limiting resistors is mandatory. Thermal design is critical: ensure heat dissipation to keep junction temperature below 105 °C. Cleaning with isopropyl alcohol is recommended; ultrasonic cleaning may cause damage.

7. Información de Empaque y Pedido

Empaque estándar: 3000 piezas por carrete. El número de parte es RF-E35S9-IRB-FR. Cada carrete se sella en una bolsa barrera contra la humedad con desecante e indicador de humedad. La caja de cartón exterior contiene múltiples carretes. Consulte la etiqueta para códigos de bin específicos.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Aplicaciones Típicas

• Sistemas de vigilancia: iluminación IR para cámaras CCTV.
• Iluminación infrarroja para cámaras (visión nocturna).
• Sistemas de visión artificial: inspección industrial, lectores de códigos de barras.
• Sensores: detección de proximidad, detección de movimiento.

8.2 Consideraciones de Diseño

Use resistencias limitadoras de corriente apropiadas para mantener IF por debajo de 1000 mA. Implemente una buena gestión térmica: almohadillas de cobre grandes, vías térmicas, disipadores de calor. Considere la operación pulsada para corrientes pico más altas con bajo ciclo de trabajo. Mantenga las trazas cortas para reducir la inductancia. Proteja de la luz ambiente si se utiliza con detectores de alta sensibilidad.

9. Comparación Técnica

En comparación con los LED IR estándar de 5 mm de orificio pasante, este empaque SMD EMC ofrece un perfil más bajo, mayor manejo de potencia y mejor rendimiento térmico. El empaque EMC integrado proporciona una resistencia mecánica robusta y resistencia a la humedad. La longitud de onda de 850 nm es superior a 940 nm para muchos sistemas de visión debido a la mejor respuesta del sensor de silicio. El ángulo de visión amplio de 90° simplifica el diseño óptico.

10. Preguntas Frecuentes

P: ¿Puedo conducir este LED a 1000 mA en CC?

No, la clasificación de 1000 mA es para operación pulsada con ciclo de trabajo de 1/10 y ancho de pulso de 0.1 ms. La operación en CC debe reducirse significativamente (máx. ~300 mA a 25 °C).

P: ¿Cuál es la vida útil típica?

La vida útil depende de la gestión térmica; la vida L70 típica es >50,000 horas en condiciones nominales con disipación de calor adecuada.

P: ¿Cómo limpiar el LED?

Use alcohol isopropílico. No use limpieza por ultrasonidos.

P: ¿El dispositivo cumple con RoHS?

Sí, cumple con RoHS según se indica en las características.

11. Ejemplo Práctico de Aplicación

En un módulo de cámara IP típico, se colocan cuatro LEDs E35S9 alrededor del objetivo a una distancia de 20 mm. Usando un voltaje directo de 1.5 V, se usa una resistencia limitadora de 0.2 Ω para cada LED en serie con una fuente de 12 V, pero se requiere un cálculo cuidadoso basado en la corriente de pulso. El patrón de iluminación total logra una cobertura uniforme para distancias de hasta 15 metros. El diseño térmico incluye un disipador de aluminio y material de interfaz térmica.

12. Principio de Funcionamiento

Este LED infrarrojo funciona por electroluminiscencia en un diodo semiconductor. Cuando está polarizado directamente, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa (probablemente material AlGaAs o GaAs para 850 nm), emitiendo fotones en el espectro infrarrojo cercano. El encapsulado EMC encapsula el chip y proporciona protección mecánica y buena conducción térmica.

13. Tendencias de Desarrollo

La tecnología LED infrarroja se mueve hacia una mayor eficiencia y densidades de potencia más altas. Empaques como el EMC con gestión térmica mejorada permiten corrientes directas más altas. Las longitudes de onda alrededor de 850 nm siguen siendo estándar para detectores basados en silicio. La integración con ópticas (lentes, reflectores) en un solo paquete se está volviendo más común. Las tendencias futuras incluyen una confiabilidad mejorada en entornos hostiles y huellas aún más pequeñas.