انتخاب زبان

LED مادون قرمز E35S9 850nm - اندازه 3.5x3.5x2.29mm - جریان رو به جلو 1000mA - توان 1.8W - دیتاشیت فنی

مشخصات فنی دقیق برای LED مادون قرمز E35S9 با طول موج پیک 850nm. دارای بسته EMC، قابلیت اطمینان بالا، شار تابشی معمولی 950 میلی‌وات، زاویه دید 90 درجه، مناسب برای نظارت و بینایی ماشین.
smdled.org | PDF Size: 1.4 MB
امتیاز: 4.5/5
امتیاز شما
شما قبلاً به این سند امتیاز داده اید
جلد سند PDF - LED مادون قرمز E35S9 850nm - اندازه 3.5x3.5x2.29mm - جریان رو به جلو 1000mA - توان 1.8W - دیتاشیت فنی

فهرست مطالب

1. نمای کلی محصول

این LED مادون قرمز برای کاربردهایی با قابلیت اطمینان بالا که نیاز به یک فرستنده مادون قرمز فشرده و پرقدرت دارند، طراحی شده است. این دستگاه دارای بسته EMC (ترکیب اپوکسی) با ابعاد 3.50 میلی‌متر × 3.50 میلی‌متر × 2.29 میلی‌متر است که برای طراحی‌های فضای محدود مناسب است. دستگاه در طول موج پیک 850 نانومتر تابش می‌کند که به طور گسترده در نظارت امنیتی، بینایی ماشین و سیستم‌های روشنایی IR استفاده می‌شود. مزایای کلیدی شامل ولتاژ رو به جلو پایین، سازگاری با لحیم‌کاری مجدد بدون سرب، سطح حساسیت رطوبت 3 و انطباق با RoHS است.

2. تفسیر پارامترهای فنی

2.1 ویژگی‌های نوری و الکتریکی

در جریان رو به جلوی 1000 میلی‌آمپر (شرایط پالسی)، ولتاژ رو به جلو معمولی 1.7 ولت است، با حداقل 1.5 ولت. جریان معکوس در 5 ولت به حداکثر 10 میکروآمپر محدود می‌شود. طول موج پیک در 850 نانومتر (حداقل 830 نانومتر، معمولی 850 نانومتر) با پهنای باند طیفی 45 نانومتر متمرکز شده است. شار تابشی کل معمولاً 950 میلی‌وات است و از 710 میلی‌وات تا 1120 میلی‌وات متغیر است. زاویه دید نیمه شدت 90 درجه است که پوشش وسیعی برای کاربردهای روشنایی فراهم می‌کند.

2.2 حداکثر مقادیر مجاز

دستگاه می‌تواند حداکثر توان مصرفی 1.8 وات و جریان رو به جلوی 1000 میلی‌آمپر (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه) را تحمل کند. ولتاژ معکوس به 5 ولت محدود شده است. حساسیت ESD 2000 ولت (HBM) است. محدوده دمای عملکرد از 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد، انبارداری از 40- درجه سانتی‌گراد تا 100+ درجه سانتی‌گراد و دمای اتصال تا 105 درجه سانتی‌گراد است. مقاومت حرارتی از اتصال تا نقطه لحیم 11 درجه سانتی‌گراد بر وات است.

2.3 سیستم دسته‌بندی (Binning)

محصول بر اساس شار تابشی کل (Φe)، طول موج پیک (WLP) و ولتاژ رو به جلو (VF) دسته‌بندی می‌شود، همانطور که روی برچسب مشخص شده است. این به مشتریان امکان می‌دهد دستگاه‌هایی با پارامترهای کنترل شده دقیق برای عملکرد سیستم یکنواخت انتخاب کنند. دسته‌بندی تضمین می‌کند که تمام LEDهای یک دسته مشخصات فوتومتریک و الکتریکی خاصی را برآورده می‌کنند.

3. تحلیل منحنی عملکرد

3.1 ولتاژ رو به جلو در مقابل جریان رو به جلو

همانطور که در شکل 1-6 نشان داده شده است، جریان رو به جلو به صورت نمایی با ولتاژ رو به جلو بالای زانویی در حدود 1.4 ولت افزایش می‌یابد. در 1.6 ولت، جریان به حدود 800 میلی‌آمپر می‌رسد؛ در 1.7 ولت به 1000 میلی‌آمپر می‌رسد. این رابطه برای LEDهای مادون قرمز معمول است و نیاز به تنظیم دقیق جریان را برجسته می‌کند.

3.2 شدت نسبی در مقابل جریان رو به جلو

شکل 1-7 نشان می‌دهد که شدت نسبی تقریباً به صورت خطی با جریان رو به جلو تا 1000 میلی‌آمپر افزایش می‌یابد و اشباع از بالای 800 میلی‌آمپر شروع می‌شود. برای حداکثر کارایی، رانندگی در حدود 800 میلی‌آمپر توصیه می‌شود.

3.3 وابستگی به دما

شکل 1-8 نشان می‌دهد که شدت نسبی با افزایش دمای لحیم (Ts) کاهش می‌یابد. در 85 درجه سانتی‌گراد، شدت به حدود 80 درصد مقدار در 25 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد؛ در 105 درجه سانتی‌گراد به 70 درصد می‌رسد. مدیریت حرارتی برای حفظ خروجی حیاتی است.

3.4 توزیع طیفی

طیف انتشار (شکل 1-9) در 850 نانومتر با پهنای کامل در نیمه حداکثر (FWHM) 45 نانومتر به اوج می‌رسد. این طیف گاوسی شکل است، با انتشار ناچیز زیر 700 نانومتر و بالای 1000 نانومتر. این باند باریک برای فیلتر کردن و تطبیق با آشکارسازهای سیلیکونی ایده‌آل است.

3.5 الگوی تابش

نمودار تابش (شکل 1-10) یک الگوی شبه لامبرتی با زاویه نیمه توان ±45 درجه را نشان می‌دهد که مجموع زاویه دید 90 درجه را می‌دهد. این امر روشنایی یکنواختی را در یک منطقه وسیع فراهم می‌کند که برای سیستم‌های دوربین مدار بسته (CCTV) و دوربین مناسب است.

3.6 حداکثر جریان رو به جلو در مقابل دما

شکل 1-11 نشان می‌دهد که حداکثر جریان رو به جلو مجاز به صورت خطی بالای 25 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد، از 1000 میلی‌آمپر در 25 درجه سانتی‌گراد به حدود 300 میلی‌آمپر در 100 درجه سانتی‌گراد. کاهش رتبه برای عملکرد در دمای بالا ضروری است.

4. اطلاعات بسته‌بندی مکانیکی

4.1 ابعاد بسته

نمای بالا یک بسته مربعی 3.50 میلی‌متری را نشان می‌دهد. ارتفاع نمای جانبی 2.29 میلی‌متر است. نمای پایین دو بالشتک بزرگ را نشان می‌دهد: بالشتک کاتد (2.62 میلی‌متر × 2.44 میلی‌متر) و بالشتک آند (2.62 میلی‌متر × 0.62 میلی‌متر)، با یک بالشتک حرارتی مرکزی (1.60 میلی‌متر × 0.50 میلی‌متر). الگوهای لحیم‌کاری (شکل 1-5) الگوهای PCB توصیه شده را نشان می‌دهد. قطبیت روی بسته مشخص شده است: کاتد با یک بریدگی یا نماد نشان داده می‌شود.

4.2 نوار و قرقره

نوار حامل دارای عرض 12.00 میلی‌متر، گام 4.00 میلی‌متر، با علامت قطبیت است. ابعاد قرقره: A (12.7±0.3 میلی‌متر)، B (330.2±2 میلی‌متر)، C (79.5±1 میلی‌متر)، D (14.3±0.2 میلی‌متر). هر قرقره حاوی 3000 قطعه است.

4.3 اطلاعات برچسب

برچسب‌ها شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کد دسته، تعداد، تاریخ و مقادیر دسته‌بندی شده برای Φe، WLP و VF هستند. این امر ردیابی و کنترل دسته‌بندی را تضمین می‌کند.

5. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

5.1 پروفایل لحیم‌کاری مجدد

پروفایل لحیم‌کاری مجدد توصیه شده در جدول 3-1 و شکل 3-1 توضیح داده شده است. پارامترهای کلیدی: پیش‌گرم در 150-200 درجه سانتی‌گراد به مدت 60-120 ثانیه؛ زمان بالای 217 درجه سانتی‌گراد (TL) 60-150 ثانیه؛ دمای اوج (TP) 260 درجه سانتی‌گراد با زمان نگه‌داری حداکثر 10 ثانیه. نرخ افزایش دما ≤3 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه، کاهش دما ≤6 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه است. لحیم‌کاری مجدد نباید بیش از دو بار انجام شود.

5.2 لحیم‌کاری دستی و تعمیر

لحیم‌کاری دستی: دمای هویه زیر 300 درجه سانتی‌گراد به مدت کمتر از 3 ثانیه، فقط یک بار. تعمیر با هویه دو سر ممکن است اما باید تأیید شود که به LED آسیب نمی‌رساند. از فشار به محفظه سیلیکونی خودداری کنید.

5.3 نکات احتیاطی

از نصب قطعات بر روی PCB تابیده خودداری کنید. از تنش مکانیکی در هنگام خنک‌سازی جلوگیری کنید. پس از لحیم‌کاری به سرعت خنک نکنید. محفظه سیلیکونی نرم است؛ با دقت حمل کنید. از فشار مناسب نازل pick-and-place استفاده کنید.

6. احتیاطات انبارداری و حمل و نقل

6.1 شرایط انبارداری

قبل از باز کردن کیسه آلومینیومی: در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤75% به مدت حداکثر 1 سال از تاریخ تولید نگهداری شود. پس از باز کردن: در دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ≤60% به مدت 168 ساعت. اگر نشانگر رطوبت تغییر کرد یا زمان انبارداری بیش از حد شد، پخت در دمای 60±5 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت الزامی است. اگر کیسه آسیب دید، با فروش تماس بگیرید.

6.2 ملاحظات حمل و نقل

میزان گوگرد در مواد اتصال نباید از 100 ppm تجاوز کند. برم و کلر هر یک<900 ppm، مجموعاً<1500 ppm. ترکیبات آلی فرار (VOCs) از مواد ثابت می‌توانند سیلیکون را تغییر رنگ دهند؛ از مواد سازگار استفاده کنید. توسط سطوح جانبی حمل کنید؛ به لنز سیلیکونی مستقیماً دست نزنید. حفاظت ESD الزامی است (سطح حساسیت ESD 2 کیلوولت). طراحی مدار مناسب با مقاومت‌های محدودکننده جریان الزامی است. طراحی حرارتی حیاتی است: اطمینان از دفع حرارت برای نگه‌داشتن دمای اتصال زیر 105 درجه سانتی‌گراد. تمیز کردن با الکل ایزوپروپیل توصیه می‌شود؛ تمیز کردن اولتراسونیک ممکن است باعث آسیب شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

بسته‌بندی استاندارد: 3000 قطعه در هر قرقره. شماره قطعه RF-E35S9-IRB-FR است. هر قرقره در یک کیسه مانع رطوبت با ماده خشک‌کننده و نشانگر رطوبت بسته‌بندی می‌شود. جعبه مقوایی بیرونی حاوی چندین قرقره است. برای کدهای دسته خاص به برچسب مراجعه کنید.

8. پیشنهادات کاربردی

8.1 کاربردهای معمول

8.2 ملاحظات طراحی

از مقاومت‌های محدودکننده جریان مناسب برای نگه‌داشتن IF زیر 1000 میلی‌آمپر استفاده کنید. مدیریت حرارتی خوب را اجرا کنید: بالشتک‌های مسی بزرگ، ویای حرارتی، هیت سینک. برای جریان پیک بالاتر با چرخه وظیفه کم، عملکرد پالسی را در نظر بگیرید. مسیرها را کوتاه نگه دارید تا اندوکتانس کاهش یابد. در صورت استفاده از آشکارسازهای حساس، از نور محیط محافظت کنید.

9. مقایسه فنی

در مقایسه با LEDهای IR استاندارد 5 میلی‌متری از نوع سوراخ‌دار، این بسته SMD EMC دارای پروفایل پایین‌تر، توان بالاتر و عملکرد حرارتی بهتری است. بسته یکپارچه EMC استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر رطوبت را فراهم می‌کند. طول موج 850 نانومتر به دلیل پاسخ بهتر سنسور سیلیکونی، برای بسیاری از سیستم‌های بینایی نسبت به 940 نانومتر برتری دارد. زاویه دید وسیع 90 درجه، طراحی اپتیکال را ساده می‌کند.

10. سوالات متداول

س: آیا می‌توانم این LED را با جریان مستقیم 1000 میلی‌آمپر راه‌اندازی کنم؟
خیر، رتبه 1000 میلی‌آمپر برای عملکرد پالسی با چرخه وظیفه 1/10 و عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه است. عملکرد DC باید به طور قابل توجهی کاهش یابد (حداکثر ~300 میلی‌آمپر در 25 درجه سانتی‌گراد).
س: طول عمر معمولی چقدر است؟
طول عمر به مدیریت حرارتی بستگی دارد؛ طول عمر معمولی L70 بیش از 50000 ساعت در شرایط رتبه‌بندی شده با هیت سینک مناسب است.
س: چگونه LED را تمیز کنم؟
از الکل ایزوپروپیل استفاده کنید. از تمیز کردن اولتراسونیک استفاده نکنید.
س: آیا دستگاه مطابق با RoHS است؟
بله، همانطور که در ویژگی‌ها ذکر شده است، مطابق با RoHS است.

11. مثال کاربردی عملی

در یک ماژول دوربین IP معمولی، چهار LED E35S9 در اطراف لنز با فاصله 20 میلی‌متر قرار می‌گیرند. با استفاده از ولتاژ رو به جلو 1.5 ولت، یک مقاومت محدودکننده جریان 0.2 اهم برای هر LED به صورت سری با منبع تغذیه 12 ولت استفاده می‌شود، اما محاسبه دقیق بر اساس جریان پالسی مورد نیاز است. الگوی روشنایی کلی پوشش یکنواختی را برای فواصل تا 15 متر فراهم می‌کند. طراحی حرارتی شامل یک هیت سینک آلومینیومی و ماده رابط حرارتی است.

12. اصل عملکرد

این LED مادون قرمز با الکترولومینسانس در یک دیود نیمه‌هادی کار می‌کند. هنگامی که بایاس رو به جلو اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال (احتمالاً ماده AlGaAs یا GaAs برای 850 نانومتر) بازترکیب می‌شوند و فوتون‌هایی در طیف نزدیک به مادون قرمز ساطع می‌کنند. بسته EMC تراشه را محصور می‌کند و حفاظت مکانیکی و هدایت حرارتی خوبی را فراهم می‌کند.

13. روندهای توسعه

فناوری LED مادون قرمز به سمت کارایی بالاتر و چگالی توان بیشتر حرکت می‌کند. بسته‌هایی مانند EMC با مدیریت حرارتی پیشرفته امکان جریان‌های رو به جلو بالاتر را فراهم می‌کنند. طول موج‌های حدود 850 نانومتر برای آشکارسازهای مبتنی بر سیلیکون استاندارد باقی می‌مانند. یکپارچه‌سازی با اپتیک (لنزها، بازتابنده‌ها) در یک بسته واحد رایج‌تر می‌شود. روندهای آینده شامل بهبود قابلیت اطمینان در شرایط سخت و ابعاد حتی کوچکتر است.

اصطلاحات مشخصات LED

توضیح کامل اصطلاحات فنی LED

عملکرد نوربرقی

اصطلاح واحد/نمایش توضیح ساده چرا مهم است
بازده نوری لومن/وات خروجی نور در هر وات برق، بالاتر به معنای صرفه‌جویی بیشتر انرژی است. مستقیماً درجه بازده انرژی و هزینه برق را تعیین می‌کند.
شار نوری لومن کل نور ساطع شده از منبع، معمولاً "روشنی" نامیده می‌شود. تعیین می‌کند که نور به اندازه کافی روشن است یا نه.
زاویه دید درجه، مثل 120 درجه زاویه‌ای که شدت نور به نصف کاهش می‌یابد، عرض پرتو را تعیین می‌کند. بر محدوده روشنایی و یکنواختی تأثیر می‌گذارد.
دمای رنگ کلوین، مثل 2700K/6500K گرمی/سردی نور، مقادیر پایین زرد/گرم، مقادیر بالا سفید/سرد. جو روشنایی و سناریوهای مناسب را تعیین می‌کند.
شاخص نمود رنگ بدون واحد، 100-0 توانایی ارائه دقیق رنگ‌های جسم، Ra≥80 خوب است. بر اصالت رنگ تأثیر می‌گذارد، در مکان‌های پرتقاضا مانند مراکز خرید، موزه‌ها استفاده می‌شود.
تلرانس رنگ مراحل بیضی مک‌آدام، مثل "5 مرحله" متریک سازگاری رنگ، مراحل کوچکتر به معنای رنگ سازگارتر است. رنگ یکنواخت را در سراسر همان دسته LEDها تضمین می‌کند.
طول موج غالب نانومتر، مثل 620 نانومتر (قرمز) طول موج متناظر با رنگ LEDهای رنگی. فام قرمز، زرد، سبز LEDهای تک‌رنگ را تعیین می‌کند.
توزیع طیفی منحنی طول موج در مقابل شدت توزیع شدت در طول موج‌ها را نشان می‌دهد. بر نمود رنگ و کیفیت رنگ تأثیر می‌گذارد.

پارامترهای الکتریکی

اصطلاح نماد توضیح ساده ملاحظات طراحی
ولتاژ مستقیم Vf حداقل ولتاژ برای روشن کردن LED، مانند "آستانه شروع". ولتاژ درایور باید ≥Vf باشد، ولتاژها برای LEDهای سری جمع می‌شوند.
جریان مستقیم If مقدار جریان برای عملکرد عادی LED. معمولاً درایو جریان ثابت، جریان روشنایی و طول عمر را تعیین می‌کند.
حداکثر جریان پالس Ifp جریان اوج قابل تحمل برای دوره‌های کوتاه، برای تاریکی یا فلاش استفاده می‌شود. عرض پالس و چرخه وظیفه باید به شدت کنترل شود تا از آسیب جلوگیری شود.
ولتاژ معکوس Vr حداکثر ولتاژ معکوسی که LED می‌تواند تحمل کند، فراتر از آن ممکن است باعث شکست شود. مدار باید از اتصال معکوس یا جهش ولتاژ جلوگیری کند.
مقاومت حرارتی Rth (°C/W) مقاومت در برابر انتقال حرارت از تراشه به لحیم، پایین‌تر بهتر است. مقاومت حرارتی بالا نیاز به اتلاف حرارت قوی‌تر دارد.
مقاومت ESD V (HBM)، مثل 1000V توانایی مقاومت در برابر تخلیه الکترواستاتیک، بالاتر به معنای کمتر آسیب‌پذیر است. اقدامات ضد استاتیک در تولید لازم است، به ویژه برای LEDهای حساس.

مدیریت حرارتی و قابلیت اطمینان

اصطلاح متریک کلیدی توضیح ساده تأثیر
دمای اتصال Tj (°C) دمای عملیاتی واقعی داخل تراشه LED. هر کاهش 10°C ممکن است طول عمر را دو برابر کند؛ خیلی زیاد باعث افت نور، تغییر رنگ می‌شود.
افت لومن L70 / L80 (ساعت) زمانی که روشنایی به 70% یا 80% مقدار اولیه کاهش یابد. مستقیماً "عمر خدمت" LED را تعریف می‌کند.
نگهداری لومن % (مثل 70%) درصد روشنایی باقی‌مانده پس از زمان. نشان‌دهنده حفظ روشنایی در طول استفاده بلندمدت است.
تغییر رنگ Δu′v′ یا بیضی مک‌آدام درجه تغییر رنگ در حین استفاده. بر یکنواختی رنگ در صحنه‌های روشنایی تأثیر می‌گذارد.
پیری حرارتی تخریب ماده تخریب ناشی از دمای بالا در بلندمدت. ممکن است باعث افت روشنایی، تغییر رنگ یا خرابی مدار باز شود.

بسته بندی و مواد

اصطلاح انواع رایج توضیح ساده ویژگی‌ها و کاربردها
نوع بسته‌بندی EMC، PPA، سرامیک ماده محفظه محافظ تراشه، ارائه رابط نوری/حرارتی. EMC: مقاومت حرارتی خوب، هزینه کم؛ سرامیک: اتلاف حرارت بهتر، عمر طولانی‌تر.
ساختار تراشه جلو، تراشه معکوس چینش الکترود تراشه. تراشه معکوس: اتلاف حرارت بهتر، کارایی بالاتر، برای توان بالا.
پوشش فسفر YAG، سیلیکات، نیترید تراشه آبی را می‌پوشاند، مقداری را به زرد/قرمز تبدیل می‌کند، به سفید مخلوط می‌کند. فسفرهای مختلف بر کارایی، CCT و CRI تأثیر می‌گذارند.
عدسی/اپتیک مسطح، میکروعدسی، TIR ساختار نوری روی سطح که توزیع نور را کنترل می‌کند. زاویه دید و منحنی توزیع نور را تعیین می‌کند.

کنترل کیفیت و دسته بندی

اصطلاح محتوای دسته‌بندی توضیح ساده هدف
دسته لومن کد مثل 2G، 2H گروه‌بندی بر اساس روشنایی، هر گروه مقادیر حداقل/حداکثر لومن دارد. روشنایی یکنواخت را در همان دسته تضمین می‌کند.
دسته ولتاژ کد مثل 6W، 6X گروه‌بندی بر اساس محدوده ولتاژ مستقیم. تسهیل تطبیق درایور، بهبود بازده سیستم.
دسته رنگ بیضی مک‌آدام 5 مرحله‌ای گروه‌بندی بر اساس مختصات رنگ، اطمینان از محدوده باریک. یکنواختی رنگ را تضمین می‌کند، از رنگ ناهموار در داخل وسایل جلوگیری می‌کند.
دسته CCT 2700K، 3000K و غیره گروه‌بندی بر اساس CCT، هر کدام محدوده مختصات مربوطه را دارد. الزامات CCT صحنه مختلف را برآورده می‌کند.

آزمون و گواهینامه

اصطلاح استاندارد/آزمون توضیح ساده اهمیت
LM-80 آزمون نگهداری لومن روشنایی بلندمدت در دمای ثابت، ثبت افت روشنایی. برای تخمین عمر LED استفاده می‌شود (با TM-21).
TM-21 استاندارد تخمین عمر عمر را تحت شرایط واقعی بر اساس داده‌های LM-80 تخمین می‌زند. پیش‌بینی علمی عمر ارائه می‌دهد.
IESNA انجمن مهندسی روشنایی روش‌های آزمون نوری، الکتریکی، حرارتی را پوشش می‌دهد. پایه آزمون شناخته شده صنعت.
RoHS / REACH گواهی محیط زیست اطمینان از عدم وجود مواد مضر (سرب، جیوه). شرط دسترسی به بازار در سطح بین‌المللی.
ENERGY STAR / DLC گواهی بازده انرژی گواهی بازده انرژی و عملکرد برای محصولات روشنایی. در خریدهای دولتی، برنامه‌های یارانه استفاده می‌شود، رقابت‌پذیری را افزایش می‌دهد.