Fiche technique de la LED infrarouge IR383 5.0mm - Dimensions 5mm - Longueur d'onde pic 940nm - Tension directe 1.2V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

L'IR383 est une diode infrarouge à haute intensité, logée dans un boîtier plastique bleu standard T-1 (5mm). Elle est conçue pour offrir des performances fiables dans les systèmes de transmission infrarouge. Sa fonction principale est d'émettre une lumière infrarouge avec une longueur d'onde pic de 940nm, ce qui la rend spectralement compatible avec les phototransistors, photodiodes et modules récepteurs infrarouges courants. Ses principaux avantages incluent une intensité rayonnante élevée, une tension directe faible et une conception conforme aux normes RoHS, REACH et sans halogène, garantissant ainsi son adéquation aux exigences de la fabrication électronique moderne.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le composant est conçu pour fonctionner dans des limites strictes afin d'assurer longévité et fiabilité. Le courant direct continu (IF) est nominalement de 100mA, tandis qu'un courant direct de crête (IFP) de 1,0A est autorisé en régime impulsionnel (largeur d'impulsion ≤100μs, rapport cyclique ≤1%). La tension inverse maximale (VR) est de 5V. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, avec une température de stockage autorisée jusqu'à +100°C. Le composant peut supporter une température de soudure de 260°C pendant 10 secondes maximum. La dissipation de puissance maximale (Pd) est de 120mW lorsque la température ambiante est inférieure ou égale à 25°C.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à une température standard de 25°C. L'intensité rayonnante (Ie) est d'au minimum 15,0 mW/sr pour un courant direct de 20mA, avec une valeur typique de 20,0 mW/sr. En fonctionnement impulsionnel (IF=50mA, largeur d'impulsion ≤100μs, rapport cyclique ≤1%), l'intensité rayonnante typique atteint 80,0 mW/sr. La longueur d'onde d'émission pic (λp) est centrée sur 940nm avec une largeur de bande spectrale typique (Δλ) de 45nm. La tension directe (VF) est typiquement de 1,2V à 20mA, avec un maximum de 1,5V. À 50mA en régime impulsionnel, VF est typiquement de 1,4V (max 1,8V). Le courant inverse (IR) est au maximum de 10μA sous une polarisation inverse de 5V. L'angle de vision (2θ1/2) est typiquement de 20 degrés.

3. Explication du système de classement (binning)

L'IR383 utilise un système de classement par intensité rayonnante pour catégoriser les composants en fonction de leur puissance de sortie. Les classes sont définies comme suit : Classe P (15,0-24,0 mW/sr), Classe Q (21,0-34,0 mW/sr), Classe R (30,0-48,0 mW/sr) et Classe S (42,0-67,0 mW/sr). Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences d'intensité spécifiques pour leur application, garantissant ainsi des performances système cohérentes. Les incertitudes de mesure sont notées comme ±0,1V pour la tension directe, ±10% pour l'intensité lumineuse et ±1,0nm pour la longueur d'onde dominante.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement du composant dans différentes conditions. La Figure 1 montre la relation entre le courant direct et la température ambiante. La Figure 2 représente la distribution spectrale, confirmant le pic à 940nm. La Figure 3 trace le décalage de la longueur d'onde d'émission pic en fonction de la température ambiante. La Figure 4 illustre la relation entre le courant direct et la tension directe. La Figure 5 montre comment l'intensité relative varie avec le courant direct. La Figure 6 présente l'intensité rayonnante relative en fonction du déplacement angulaire par rapport à l'axe central. La Figure 7 trace l'intensité relative en fonction de la température ambiante, et la Figure 8 montre comment la tension directe relative change avec la température ambiante. Ces courbes sont essentielles pour prédire les performances dans des environnements de fonctionnement réels.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

L'IR383 utilise un boîtier plastique bleu standard T-1 (diamètre 5mm). L'espacement des broches est de 2,54mm, compatible avec les cartes de prototypage et les cartes de circuits imprimés standards. Un dessin détaillé des dimensions du boîtier est fourni dans la fiche technique, toutes les dimensions étant spécifiées en millimètres. La tolérance pour les dimensions non spécifiées est de ±0,25mm. Le matériau de la lentille bleue aide à identifier le composant comme un émetteur infrarouge.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

Le composant est conçu pour la soudure à la vague ou par refusion à une température maximale de 260°C pendant une durée n'excédant pas 10 secondes. Il est crucial de respecter ces limites pour éviter d'endommager le boîtier plastique ou la puce semi-conductrice. Le composant est sans plomb et conforme aux normes sans halogène (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). Les précautions standard contre les décharges électrostatiques (ESD) doivent être observées pendant la manipulation et l'assemblage.

7. Informations d'emballage et de commande

La spécification d'emballage standard est de 500 pièces par sachet, 5 sachets par boîte et 10 boîtes par carton, soit un total de 25 000 pièces par carton. Le formulaire d'étiquette comprend des champs pour le numéro de pièce client (CPN), le numéro de pièce de production (P/N), la quantité emballée (QTY), le rang d'intensité (AT), la longueur d'onde pic (HUE), la référence (REF) et le numéro de lot (LOT No).

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

L'IR383 est idéalement adaptée aux systèmes de transmission infrarouge en espace libre, tels que les unités de télécommande pour l'électronique grand public (téléviseurs, systèmes audio, décodeurs) où une puissance de sortie élevée étend la portée opérationnelle. Elle est également applicable dans les détecteurs de fumée, où elle est associée à un récepteur pour détecter les particules, ainsi que dans divers autres systèmes de détection et de communication basés sur l'infrarouge.

8.2 Considérations de conception

Lors de la conception d'un circuit de commande, le courant direct doit être limité aux valeurs maximales continues ou impulsionnelles à l'aide d'une résistance série ou d'une source de courant constant. La faible tension directe réduit la consommation d'énergie. L'angle de vision étroit de 20 degrés fournit un faisceau plus directionnel, ce qui est bénéfique pour la communication point à point mais nécessite un alignement minutieux. Un dissipateur thermique peut être nécessaire si le fonctionnement est proche de la dissipation de puissance maximale, en particulier à des températures ambiantes élevées.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED IR 5mm génériques, l'IR383 offre une intensité rayonnante minimale garantie et est caractérisée par un ensemble complet de courbes de performance et une structure de classement formelle. Sa conformité aux réglementations environnementales modernes (RoHS, REACH, sans halogène) est un facteur différenciant clé pour les marchés aux restrictions matérielles strictes. La longueur d'onde spécifiée de 940nm est une norme courante, garantissant une large compatibilité avec les circuits intégrés récepteurs.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quelle est la différence entre les valeurs nominales de courant direct continu et impulsionnel ?

R : La valeur nominale continue (100mA) est pour un fonctionnement en régime permanent. La valeur nominale impulsionnelle (1,0A) permet un courant instantané beaucoup plus élevé pour obtenir des éclairs de lumière plus brillants, mais uniquement pour des impulsions très courtes (≤100μs) avec un rapport cyclique faible (≤1%) pour éviter la surchauffe.

Q : Comment la température ambiante affecte-t-elle les performances ?

R : Comme le montrent les courbes caractéristiques, l'augmentation de la température entraîne généralement une diminution du rayonnement émis et une légère augmentation de la tension directe. Les concepteurs doivent déclasser les paramètres de performance lors d'un fonctionnement au-dessus de 25°C.

Q : Cette LED peut-elle être utilisée pour la transmission de données ?

R : Oui, son temps de réponse rapide (inhérent aux LED) et sa sortie élevée la rendent adaptée à la transmission de données modulées dans les télécommandes et les liaisons de communication à courte portée, bien que la fiche technique ne spécifie pas de bande passante de modulation.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'une télécommande IR longue portée

Pour une télécommande nécessitant une portée étendue, un concepteur sélectionnerait une IR383 de la Classe S pour l'intensité rayonnante la plus élevée. Le circuit de commande utiliserait un microcontrôleur pour générer un signal modulé (par exemple, une porteuse de 38kHz). Un interrupteur à transistor impulsionnerait la LED à 50mA ou plus, en restant dans la limite de rapport cyclique de 1% pour la largeur d'impulsion utilisée dans le protocole. L'angle de vision étroit aide à concentrer l'énergie vers le récepteur. Une simple résistance série se calcule comme R = (Vcc - Vf) / If, où Vf est pris à partir de la valeur typique au courant impulsionnel.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Une diode électroluminescente infrarouge (LED IR) est une diode à jonction p-n semi-conductrice qui émet une lumière infrarouge non visible lorsqu'elle est polarisée en direct. Les électrons se recombinent avec les trous à l'intérieur du composant, libérant de l'énergie sous forme de photons. Le matériau spécifique (GaAlAs pour l'IR383) et la structure du semi-conducteur déterminent la longueur d'onde de la lumière émise, qui est de 940nm dans ce cas. Le boîtier plastique encapsule la puce, fournit une protection mécanique et la lentille façonne le diagramme de rayonnement.

13. Tendances technologiques

La tendance pour les LED infrarouges continue vers une efficacité plus élevée (plus de rayonnement par watt électrique), ce qui réduit la consommation d'énergie et la génération de chaleur. Il y a également une poussée pour une fiabilité et une longévité accrues. Les boîtiers évoluent pour permettre une meilleure gestion thermique et un contrôle optique plus précis. De plus, l'intégration avec les circuits de commande et les capteurs dans des modules compacts devient plus courante pour simplifier la conception pour l'utilisateur final. La conformité aux réglementations environnementales et matérielles mondiales en évolution reste un axe critique de l'industrie.