Fiche technique de l'émetteur infrarouge LTE-3677 - Haute vitesse, haute puissance, boîtier transparent

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTE-3677 est un composant émetteur infrarouge (IR) haute performance conçu pour les applications nécessitant des temps de réponse rapides et une puissance rayonnante significative. Ses principaux avantages résident dans la combinaison de la haute vitesse et de la haute puissance, le rendant adapté aux systèmes à fonctionnement pulsé. Le dispositif est logé dans un boîtier transparent, typique des émetteurs IR pour permettre une transmission efficace de la lumière infrarouge. Le marché cible comprend l'automatisation industrielle, les télécommandes, les commutateurs optiques, les liaisons de transmission de données et les systèmes de capteurs où une signalisation infrarouge fiable et rapide est critique.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Limites absolues maximales

Ces limites définissent les seuils au-delà desquels des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le courant direct continu maximal est de 100 mA, tandis qu'un courant direct crête beaucoup plus élevé de 1 A est autorisé en conditions pulsées (300 impulsions par seconde, largeur d'impulsion de 10 μs). Cela met en évidence la capacité du dispositif à émettre des éclairs lumineux brefs et de haute intensité. La dissipation de puissance est de 260 mW. La plage de température de fonctionnement est spécifiée de 0°C à +70°C, et le stockage peut se faire de -20°C à +85°C. La température de soudure des broches ne doit pas dépasser 260°C pendant 5 secondes, mesurée à 1,6 mm du corps du composant.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres clés sont mesurés à une température ambiante (T_A) de 25°C. L'intensité rayonnante (I_E) est une mesure principale de la puissance optique de sortie par angle solide. Pour un courant direct (I_F) de 20mA, les valeurs typiques sont classées : le BIN D offre de 9,62 à 19,85 mW/sr, et le BIN E offre 13,23 mW/sr. La longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) est comprise entre 860 nm et 895 nm, centrée autour de 875 nm, ce qui la place fermement dans le spectre du proche infrarouge. La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) est de 50 nm, indiquant la largeur de bande de la lumière émise. Les caractéristiques électriques incluent une tension directe (V_F) typique de 1,5V à 50mA (1,67V à 100mA) et un courant inverse (I_R) maximal de 100 μA sous une polarisation inverse de 5V. Les temps de montée et de descente (T_r/T_f) sont de 40 ns, confirmant sa capacité haute vitesse. L'angle de vision (2θ_1/2) est de 30 degrés.

3. Explication du système de classement (Binning)

La fiche technique indique un système de classement principalement pour l'intensité rayonnante et l'incidence rayonnante d'ouverture. Deux classes sont mentionnées : BIN D et BIN E. Le BIN E semble représenter un sous-ensemble plus précis ou à plus haute performance dans la plage définie pour le BIN D. Pour l'intensité rayonnante à I_F=20mA, le BIN D couvre 9,62-19,85 mW/sr, tandis que le BIN E est spécifié à 13,23 mW/sr. Cela permet aux fabricants de sélectionner des composants avec des niveaux de performance minimale plus cohérents ou garantis pour leurs besoins d'application spécifiques, assurant ainsi l'uniformité des performances du système.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à plusieurs courbes caractéristiques typiques. La Figure 1 montre la Distribution Spectrale, illustrant la forme et la largeur de la lumière infrarouge émise centrée autour de 875 nm. La Figure 2, Courant Direct vs. Température Ambiante, montre probablement la dégradation du courant maximal admissible lorsque la température augmente. La Figure 3, Courant Direct vs. Tension Directe, représente la caractéristique IV de la diode. La Figure 4, Intensité Rayonnante Relative vs. Température Ambiante, montre comment la puissance optique de sortie diminue avec l'augmentation de la température, un point clé pour la gestion thermique. La Figure 5, Intensité Rayonnante Relative vs. Courant Direct, démontre la relation entre le courant de commande et la sortie lumineuse, typiquement linéaire dans une certaine plage. La Figure 6 est le Diagramme de Rayonnement, un tracé polaire montrant la distribution angulaire de l'intensité lumineuse émise, correspondant à l'angle de vision de 30 degrés.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le boîtier est de type traversant standard avec une lentille transparente. Les notes dimensionnelles clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres, avec une tolérance générale de ±0,25 mm sauf indication contraire. La saillie maximale de la résine sous la collerette est de 1,5 mm. L'espacement des broches est mesuré au point où les broches sortent du corps du boîtier. Les dimensions exactes sont fournies dans un dessin (non détaillé dans l'extrait de texte), qui inclurait le diamètre du corps, la longueur des broches et la forme de la lentille.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

La recommandation principale fournie concerne la soudure des broches : la température ne doit pas dépasser 260°C pendant une durée de 5 secondes, mesurée à une distance de 1,6 mm (0,063 pouces) du corps du boîtier. Ceci est crucial pour éviter les dommages thermiques à la puce semi-conductrice interne et au boîtier en époxy. Pour la soudure à la vague ou par refusion (bien que non explicitement mentionnée pour le montage en surface car il s'agit d'un composant traversant), les profils standards de l'industrie pour des composants similaires doivent être suivis, en accordant une attention particulière à la température de crête et au temps au-dessus du liquidus. Une manipulation appropriée pour éviter les décharges électrostatiques (ESD) est également recommandée, bien que non indiquée, car les dispositifs semi-conducteurs sont généralement sensibles aux ESD.

7. Emballage et informations de commande

La référence du composant est LTE-3677. La fiche technique est identifiée par le N° de spécification : DS-50-99-0015, Révision A. Le document est paginé (Page 1 sur 3, etc.). Les détails d'emballage spécifiques tels que la taille de la bobine, les quantités en tube ou l'emballage en plateau ne sont pas fournis dans cet extrait. La commande implique généralement la référence de base LTE-3677, et potentiellement un suffixe pour indiquer le classement (par exemple, LTE-3677-D ou LTE-3677-E) s'ils sont disponibles en tant qu'articles commandables séparément.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Le LTE-3677 est idéal pour les applications nécessitant une lumière infrarouge pulsée rapide. Cela inclut : Les capteurs optiques industriels (par exemple, détection d'objets, comptage, détection de bord). Les liaisons de transmission de données infrarouges pour la communication à courte portée. Les unités de télécommande pour l'électronique grand public. Les codeurs optiques et la détection de position. Les détecteurs de fumée et autres équipements de détection analytique. Les systèmes de sécurité utilisant des faisceaux infrarouges.

8.2 Considérations de conception

Circuit de commande :Utilisez une résistance de limitation de courant ou un circuit pilote LED dédié pour contrôler le courant direct. Pour un fonctionnement pulsé, assurez-vous que le pilote peut délivrer le courant de crête requis (jusqu'à 1A) avec des fronts rapides pour tirer parti du temps de montée/descente de 40 ns.Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit de 260 mW, un fonctionnement à des courants continus élevés ou à des températures ambiantes élevées nécessite une attention au dissipateur thermique via les broches ou la disposition de la carte pour maintenir les performances et la longévité.Conception optique :L'angle de vision de 30 degrés définit l'étalement du faisceau. Des lentilles ou des réflecteurs peuvent être utilisés pour collimater ou focaliser le faisceau selon les besoins. Le boîtier transparent convient aux applications où l'émetteur est visible, mais un filtre IR peut être utilisé pour bloquer la lumière visible si nécessaire.Appariement avec un détecteur :Sélectionnez un photodétecteur (photodiode, phototransistor) avec une sensibilité spectrale correspondant à la longueur d'onde de crête de 875 nm de l'émetteur pour une efficacité système optimale.

9. Comparaison technique

Comparé aux LED IR standard, plus lentes, la différenciation clé du LTE-3677 est sahaute vitesse (temps de montée/descente de 40 ns), permettant une transmission de données à des débits plus élevés. Sapuissance de sortie élevée(haute intensité rayonnante) fournit un signal plus fort, augmentant le rapport signal/bruit et la portée opérationnelle. La disponibilité pour unfonctionnement pulséavec un courant de crête élevé lui permet d'être piloté très brillamment par de courtes impulsions, ce qui est efficace et peut étendre la portée perçue. Le boîtier transparent est standard pour de tels émetteurs. Lors de la sélection d'un émetteur IR, les ingénieurs compareraient ces paramètres—vitesse, puissance de sortie, longueur d'onde, angle de vision et boîtier—avec les alternatives pour trouver le meilleur compromis pour les exigences de bande passante, de portée et de disposition physique.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je piloter cette LED avec un courant continu de 150 mA ?

R : Non. La limite absolue maximale pour le courant direct continu est de 100 mA. Dépasser cette limite risque d'endommager définitivement le dispositif.

Q : Quelle est la différence entre le BIN D et le BIN E ?

R : Le BIN E spécifie une intensité rayonnante typique de 13,23 mW/sr à 20mA, qui se situe dans la plage plus large du BIN D (9,62-19,85 mW/sr). Le BIN E représente probablement une sélection de dispositifs avec des performances plus cohérentes autour de cette valeur typique, tandis que le BIN D englobe toute la dispersion de fabrication.

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

R : Comme le montrent les courbes typiques, l'intensité rayonnante diminue lorsque la température ambiante augmente. La tension directe diminue également généralement avec l'augmentation de la température. Le courant de fonctionnement doit être déclassé au-dessus de 25°C selon la courbe de déclassement (Fig. 2) pour rester dans la limite de dissipation de puissance.

Q : Une résistance série est-elle nécessaire ?

R : Oui, pour la plupart des circuits de commande simples. La LED doit être pilotée avec un courant contrôlé. L'utilisation directe d'une source de tension provoquerait un courant excessif, détruisant le dispositif. Calculez la valeur de la résistance en fonction de la tension d'alimentation, du courant direct souhaité (I_F), et de la tension directe (V_F) de la fiche technique.

11. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Capteur de détection d'objets haute vitesse.Une ligne d'assemblage utilise un capteur photodélectrique pour détecter de petits composants passant à grande vitesse. Le LTE-3677 est utilisé comme source de lumière infrarouge, pulsé à 10 kHz avec des pics de 1A. Un phototransistor apparié est placé en face. Lorsqu'un objet interrompt le faisceau, le récepteur détecte l'absence du signal pulsé. Le temps de réponse de 40 ns du LTE-3677 garantit que les impulsions lumineuses sont nettes et bien définies, permettant à l'électronique du capteur de distinguer de manière fiable les impulsions même à haute vitesse, minimisant les déclenchements erronés et permettant un comptage précis d'objets se déplaçant très rapidement.

12. Principe de fonctionnement

Un émetteur infrarouge est une diode semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons se recombinent avec les trous dans la région active du dispositif, libérant de l'énergie sous forme de photons. Les matériaux spécifiques utilisés dans la structure semi-conductrice déterminent la longueur d'onde de la lumière émise. Pour le LTE-3677, cela produit des photons dans le spectre du proche infrarouge autour de 875 nm, invisible à l'œil humain mais détectable par les photodiodes au silicium et autres capteurs sensibles aux IR. Le boîtier en époxy transparent agit comme une lentille, façonnant le faisceau de sortie selon l'angle de vision spécifié.

13. Tendances technologiques

Le domaine de l'optoélectronique continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée, une vitesse accrue et une plus grande intégration. Les tendances pertinentes pour des dispositifs comme le LTE-3677 incluent :Puissance et efficacité accrues :De nouveaux matériaux et structures semi-conducteurs visent à fournir plus de puissance optique par unité d'entrée électrique, réduisant la génération de chaleur.Facteurs de forme plus petits :La tendance à la miniaturisation pousse vers des boîtiers pour montage en surface (CMS) avec des performances similaires ou meilleures que les types traversants.Vitesse améliorée :La recherche continue de pousser les vitesses de modulation des émetteurs IR pour permettre une communication de données plus rapide, comme dans le Li-Fi ou les interconnexions optiques haute vitesse.Spécificité de longueur d'onde :Développement d'émetteurs avec des largeurs de raie spectrales plus étroites pour des applications dans la détection de gaz et l'analyse spectroscopique.