Fiche Technique du Phototransistor LTR-5888DH - Boîtier Vert Foncé - Tension Collecteur-Émetteur 30V - Documentation Technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTR-5888DH est un phototransistor infrarouge (IR) haute performance conçu pour les applications de détection nécessitant une capture fiable de la lumière infrarouge. Sa fonction principale est de convertir le rayonnement infrarouge incident en un courant électrique. Le composant est logé dans un boîtier plastique spécial vert foncé, une caractéristique clé qui réduit significativement sa sensibilité à la lumière visible. Cet effet de filtrage minimise les interférences des sources de lumière visible ambiante, améliorant ainsi le rapport signal/bruit et la fiabilité dans les systèmes de détection infrarouge dédiés. Le composant se caractérise par une large plage de fonctionnement pour le courant collecteur, une haute sensibilité à la lumière IR et des temps de commutation rapides, le rendant adapté aux applications nécessitant une réponse rapide.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le composant est conçu pour fonctionner dans des conditions maximales spécifiques afin d'assurer sa fiabilité et d'éviter tout dommage. La puissance maximale dissipée est de 100 mW. La tension collecteur-émetteur (V_CEO) peut supporter jusqu'à 30V, tandis que la tension émetteur-collecteur (V_ECO) est limitée à 5V. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, et il peut être stocké dans des environnements allant de -55°C à +100°C. Pour le soudage, les broches peuvent supporter une température de 260°C pendant 5 secondes, mesurée à 1,6 mm du corps du composant.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de performance détaillés sont spécifiés à une température ambiante (T_A) de 25°C. La tension de claquage collecteur-émetteur (V_(BR)CEO) est typiquement de 30V pour un courant collecteur (I_C) de 1mA sans éclairement. La tension de saturation collecteur-émetteur (V_CE(SAT)) varie de 0,1V à 0,4V lorsque le courant collecteur est de 100μA sous un éclairement de 1 mW/cm². La vitesse de commutation est définie par le temps de montée (T_r) et le temps de descente (T_f), spécifiés respectivement à 15 μs et 18 μs dans les conditions de test V_CC=5V, I_C=1mA, et une résistance de charge (R_L) de 1 kΩ. Le courant d'obscurité du collecteur (I_CEO), qui est le courant de fuite en l'absence de lumière, est compris entre 0,1 nA et 100 nA à V_CE=10V.

3. Explication du système de classement (Binning)

Le LTR-5888DH utilise un système de classement pour catégoriser les composants en fonction de leur courant collecteur à l'état passant (I_C(ON)). Ce paramètre est le courant moyen généré par le phototransistor dans des conditions standardisées (V_CE= 5V, E_e= 1 mW/cm²). La fiche technique fournit deux ensembles de tables de classement : une pour le "Réglage de production" et une autre pour la "Plage garantie du courant collecteur à l'état passant."

Chaque classe (A à H) correspond à une plage spécifique de I_C(ON)et est identifiée par un marquage couleur sur le composant. Par exemple, la Classe A (marquée Rouge) dans le réglage de production a une plage de I_C(ON)de 0,20 mA à 0,26 mA, tandis que sa plage garantie est de 0,16 mA à 0,31 mA. Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des composants avec une sensibilité cohérente pour leurs besoins de circuit spécifiques, garantissant des performances prévisibles en production de volume. Les classes progressent d'une sensibilité plus faible (Classe A) à une sensibilité plus élevée (Classe H).

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement du composant dans différentes conditions.

4.1 Courant d'obscurité du collecteur en fonction de la température ambiante

La Figure 1 montre que le courant d'obscurité du collecteur (I_CEO) augmente de façon exponentielle avec la hausse de la température ambiante. C'est une considération critique pour les applications à haute température, car l'augmentation du courant de fuite peut affecter le niveau du signal à l'état bloqué et le bruit de fond du circuit de détection.

4.2 Puissance dissipée du collecteur en fonction de la température ambiante

La Figure 2 représente la courbe de déclassement pour la puissance maximale dissipable au collecteur (P_C). Lorsque la température ambiante augmente, la puissance maximale sûre diminue linéairement. Ce graphique est essentiel pour la gestion thermique et pour garantir que le composant fonctionne dans sa zone de fonctionnement sûre (SOA).

4.3 Temps de montée et de descente en fonction de la résistance de charge

La Figure 3 démontre la relation entre la vitesse de commutation (temps de montée T_ret temps de descente T_f) et la résistance de charge (R_L). T_ret T_faugmentent avec une résistance de charge plus élevée. Les concepteurs peuvent utiliser cette courbe pour optimiser le compromis entre la vitesse de commutation et l'amplitude de la tension de sortie en sélectionnant une R_L value.

appropriée.

4.4 Courant collecteur relatif en fonction de l'éclairement_eLa Figure 4 trace le courant collecteur relatif en fonction de l'éclairement infrarouge (E

). La courbe montre une relation sous-linéaire, où le taux d'augmentation du courant collecteur diminue aux niveaux d'éclairement plus élevés. Cette caractéristique définit la sensibilité et la plage dynamique du phototransistor.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le composant utilise un boîtier standard pour phototransistor. 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 elles sortent du corps du boîtier. Le matériau plastique vert foncé est spécifiquement choisi pour ses propriétés de filtrage optique.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

Les broches peuvent être soudées à une température maximale de 260°C pendant une durée n'excédant pas 5 secondes. Cette mesure doit être prise à une distance de 1,6 mm (0,063 pouces) du corps du boîtier pour éviter les dommages thermiques à la puce semi-conductrice à l'intérieur. Des procédés de soudage standard par vague ou par refusion compatibles avec ce profil thermique peuvent être utilisés. Il convient de veiller à éviter les contraintes mécaniques excessives sur les broches lors de la manipulation et du placement.

7. Recommandations d'application

7.1 Scénarios d'application typiques

Le LTR-5888DH est idéal pour diverses applications de détection infrarouge, notamment la détection et le comptage d'objets, les capteurs à fente (par exemple, dans les imprimantes ou distributeurs automatiques), la détection de proximité et l'automatisation industrielle utilisant le principe de coupure de faisceau. Son boîtier vert foncé le rend particulièrement adapté aux environnements avec une forte lumière visible ambiante, comme en plein jour ou sous un éclairage intérieur intense.

7.2 Considérations de conception_LLors de la conception d'un circuit, la valeur de la résistance de charge (R_L) est cruciale. Une R_Lplus petite offre une commutation plus rapide (comme le montre la Figure 3) mais entraîne une amplitude de tension de sortie plus faible pour un photocourant donné. Une R

plus grande donne une amplitude de tension plus importante mais une réponse plus lente. La tension de fonctionnement ne doit pas dépasser les valeurs maximales absolues. La sélection de la classe doit correspondre à la sensibilité requise pour l'intensité du signal IR attendue dans l'application. Pour un fonctionnement stable, il faut tenir compte de la dépendance du courant d'obscurité à la température, en particulier dans les environnements à haute température.

8. Comparaison et différenciation technique

La principale caractéristique distinctive du LTR-5888DH est son boîtier vert foncé. Comparé aux boîtiers standards transparents ou incolores, ce boîtier agit comme un filtre de lumière visible intégré. Cela élimine ou réduit le besoin d'un filtre optique externe, simplifiant l'assemblage, réduisant le nombre de composants et potentiellement abaissant les coûts. Sa combinaison de haute sensibilité, de commutation rapide et d'une large plage de courant collecteur en fait un choix polyvalent parmi les phototransistors infrarouges.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)
Q : Quel est l'objectif du boîtier vert foncé ?

R : Le plastique vert foncé filtre une partie significative de la lumière visible, permettant principalement à la lumière infrarouge d'atteindre la zone sensible du phototransistor. Cela améliore les performances dans les environnements à lumière ambiante vive en réduisant les déclenchements intempestifs ou le bruit.
Q : Comment choisir la bonne classe pour mon application ?

R : Choisissez une classe en fonction de l'intensité du signal infrarouge attendue dans votre application. Si la source IR est faible ou éloignée, une classe à sensibilité plus élevée (par exemple, H, Orange) peut être nécessaire. Pour des signaux forts, une classe à sensibilité plus faible (par exemple, A, Rouge) pourrait suffire et pourrait offrir des avantages comme un courant d'obscurité plus faible. Consultez toujours la plage de courant garantie, et pas seulement la plage de réglage de production.
Q : Pourquoi la vitesse de commutation dépend-elle de la résistance de charge ?

R : La résistance de charge et la capacité interne du phototransistor forment un circuit RC. Une résistance plus grande augmente la constante de temps RC, ralentissant la charge et la décharge de cette capacité lors des événements de commutation, augmentant ainsi les temps de montée et de descente.

10. Cas d'application pratique
Cas : Détection de papier dans une imprimante de bureau

Dans un capteur de bac à papier d'imprimante, une LED infrarouge est placée d'un côté du chemin du papier, et le LTR-5888DH est placé directement en face. Lorsque du papier est présent, il bloque le faisceau IR, provoquant une chute du courant du phototransistor. Le boîtier vert foncé est ici critique car les imprimantes sont souvent utilisées dans des bureaux bien éclairés. Il empêche les lumières fluorescentes ou LED de la pièce d'être interprétées à tort comme le signal IR de la LED, assurant une détection fiable de l'absence de papier. Une classe de sensibilité moyenne (par exemple, C ou D) serait typiquement sélectionnée, et une valeur de résistance de charge serait choisie pour fournir un signal de sortie numérique propre au microcontrôleur de l'imprimante avec un temps de réponse approprié au mouvement du papier.

11. Principe de fonctionnement

Un phototransistor fonctionne de manière similaire à un transistor bipolaire à jonction (BJT) standard mais avec une région de base photosensible. Au lieu d'un courant de base, les photons incidents (particules de lumière) génèrent des paires électron-trou dans la jonction base-collecteur lorsque leur énergie est suffisante. Ces porteurs photogénérés agissent comme un courant de base, qui est ensuite amplifié par le gain en courant du transistor (bêta, β). Il en résulte un courant collecteur beaucoup plus important que le photocourant d'origine, offrant une haute sensibilité. Le LTR-5888DH est optimisé pour répondre aux photons dans la gamme de longueurs d'onde infrarouges.

12. Tendances technologiques