Fiche technique de la LED SMD IRR15-22C/L491/TR8 - Boîtier 3.0x1.6x1.1mm - Tension directe 1,3V(IR)/1,9V(Rouge) - Puissance 100mW(IR)/130mW(Rouge)

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle IRR15-22C/L491/TR8 est un dispositif à montage en surface (SMD) à double émetteur, intégrant une diode infrarouge (IR) et une diode rouge dans un seul boîtier miniature plat à vue de dessus. Le composant est encapsulé dans une résine plastique transparente, ce qui permet une transmission lumineuse efficace pour les deux longueurs d'onde. Une caractéristique clé de sa conception est l'adaptation spectrale de l'émetteur IR aux photodiodes et phototransistors au silicium, l'optimisant ainsi pour les applications de détection et de capteurs. Le produit respecte les normes environnementales modernes, étant sans plomb, conforme RoHS, conforme REACH de l'UE et sans halogène.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Faible tension directe :Garantit une meilleure efficacité énergétique et une consommation réduite dans le circuit.
• La sortie de la diode IR est spécifiquement adaptée à la courbe de réponse des photodétecteurs au silicium, améliorant le rapport signal/bruit dans les systèmes de détection optique.Émission double :
• Combine les fonctionnalités IR (pour la détection, la télécommande) et Rouge (pour l'indication d'état, les affichages simples) dans un seul encombrement compact, économisant de l'espace sur la carte.Conformité environnementale :
• Satisfait aux exigences sans plomb, RoHS, REACH et sans halogène, le rendant adapté à un large éventail de marchés mondiaux et aux conceptions soucieuses de l'environnement.Boîtier SMD miniature :
• Le boîtier plat à vue de dessus (3,0mm x 1,6mm x 1,1mm) est idéal pour l'assemblage automatisé et les conceptions de PCB haute densité.1.2 Marché cible et applications

Ce composant est principalement destiné aux applications nécessitant des sources optiques fiables et à faible puissance pour la détection et l'indication. Son application principale concerne

les systèmes à infrarouge, qui incluent, sans s'y limiter :Capteurs de proximité et de présence

• Systèmes de détection et de comptage d'objets
• Codeurs optiques
• Interrupteurs et interfaces sans contact
• Liaisons de transmission de données simples (ex. : récepteurs de télécommande)
• Appareils nécessitant un indicateur lumineux rouge en plus d'une fonction IR
• 2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti.

Courant direct continu (I

• ) :_F50 mA pour les deux puces IR et Rouge. Dépasser ce courant provoquera un échauffement excessif et une dégradation rapide.Tension inverse (V
• ) :_R5 V. La LED a une tolérance limitée à la tension inverse ; une conception de circuit appropriée doit empêcher les conditions de polarisation inverse.Dissipation de puissance (P
• ) :_c100 mW pour la puce IR et 130 mW pour la puce Rouge à une température ambiante libre de 25°C ou moins. Ce paramètre est crucial pour la gestion thermique.Température de fonctionnement & de stockage :
• -25°C à +85°C (fonctionnement), -40°C à +100°C (stockage).Température de soudure :
• 260°C pendant un maximum de 5 secondes, conforme aux profils de refusion sans plomb typiques.2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)

Ce sont les paramètres de performance typiques dans les conditions de test spécifiées.

Intensité rayonnante (I

• ) :_EMesurée en mW/sr (milliwatts par stéradian). Les valeurs typiques sont de 2,1 mW/sr (IR) et 2,3 mW/sr (Rouge) à I=20mA. Cela indique la puissance optique émise dans un angle solide spécifique._FLongueur d'onde de crête (λ
• ) :_p940 nm pour l'IR (typique) et 660 nm pour le Rouge (typique). La longueur d'onde IR est idéale pour les photodétecteurs au silicium, dont la sensibilité maximale se situe autour de 900-1000 nm.Largeur de bande spectrale (Δλ) :
• Approximativement 30 nm pour l'IR et 20 nm pour le Rouge, définissant la pureté spectrale de la lumière émise.Tension directe (V
• ) :_FLes valeurs typiques sont de 1,30 V pour l'IR et 1,90 V pour le Rouge à I=20mA. La puce Rouge a un V_Fplus élevé en raison du matériau semi-conducteur différent (AlGaInP vs. GaAlAs)._FAngle de vision (2θ
• 1/2_{) :}120 degrés. Cet angle de vision large est caractéristique du boîtier à vue de dessus sans lentille et transparent, fournissant un motif d'émission étendu.3. Analyse des courbes de performance

3.1 Caractéristiques de la puce infrarouge (IR)

Les courbes fournies pour la puce IR offrent des informations de conception critiques :

Distribution spectrale :

• La courbe montre un pic net à 940 nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) d'environ 30 nm, confirmant une bonne adaptation spectrale aux détecteurs au silicium.Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :
• Cette courbe exponentielle est essentielle pour sélectionner la résistance de limitation de courant. Un petit changement de tension entraîne un grand changement de courant, soulignant la nécessité d'une commande à courant constant ou d'une résistance série bien calculée.Intensité relative vs. Courant direct :
• Montre que l'intensité rayonnante augmente linéairement avec le courant jusqu'à la valeur maximale, permettant une modulation de la luminosité via le contrôle du courant.Courant direct vs. Température ambiante :
• Démontre l'exigence de déclassement. Le courant direct maximal autorisé diminue lorsque la température ambiante augmente pour éviter de dépasser la limite de dissipation de puissance.3.2 Caractéristiques de la puce Rouge

Les courbes pour la puce Rouge suivent des principes similaires mais avec des différences spécifiques au matériau :

Distribution spectrale :

• Centrée à 660 nm (rouge profond) avec une largeur de bande plus étroite (~20 nm), résultant en une couleur rouge saturée.Courbe I-V, Intensité vs. Courant, et Déclassement thermique :
• Ces courbes sont analogues à celles de la puce IR mais avec des valeurs de tension et de dissipation de puissance différentes, comme indiqué dans les tableaux des Valeurs maximales absolues et des Caractéristiques électro-optiques.3.3 Caractéristiques angulaires

La courbe

Courant lumineux relatif vs. Déplacement angulaire(probablement issue d'un détecteur apparié) illustre le motif d'émission spatial. L'angle de vision de 120 degrés résulte en une distribution de type Lambertienne où l'intensité est maximale à 0° (perpendiculaire à la surface émettrice) et diminue de moitié à ±60°. Ceci est important pour concevoir les chemins optiques et assurer une force de signal adéquate au niveau du récepteur.4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif est fourni dans un boîtier SMD miniature. Les dimensions clés (en mm) incluent une taille de corps d'environ 3,0 x 1,6, avec une hauteur de 1,1. La cathode est généralement identifiée par un marquage ou une encoche sur le boîtier. Le dessin dimensionnel montre l'espacement des broches et les recommandations de motif de pastilles pour la conception de l'empreinte PCB, ce qui est critique pour une soudure fiable et une stabilité mécanique.

4.2 Identification de la polarité

Une connexion de polarité correcte est vitale. Le diagramme du boîtier dans la fiche technique indique les bornes anode et cathode. Appliquer une polarité inverse dépassant la tension inverse nominale de 5V peut endommager instantanément la jonction de la diode.

5. Directives de soudure, assemblage et manipulation

5.1 Précautions critiques

Protection contre les surintensités :

• Une résistance de limitation de courant externe estobligatoire. La courbe I-V abrupte signifie qu'une même petite augmentation de tension peut provoquer une surintensité destructrice.Stockage et sensibilité à l'humidité :
• Le dispositif est sensible à l'humidité (MSL). Il doit être stocké dans son sac d'origine étanche à l'humidité avec un dessiccant. Après ouverture, il doit être utilisé dans les 168 heures (7 jours) à moins d'être reséché (60°C pendant 24 heures).5.2 Conditions de soudure

Soudure par refusion :

• Un profil de température sans plomb est recommandé, avec une température de pointe de 260°C pendant un maximum de 5 secondes. La refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois.Soudure manuelle :
• Si nécessaire, utilisez un fer à souder avec une température de pointe <350°C, appliquez la chaleur sur chaque borne pendant <3 secondes, et utilisez un fer de faible puissance (<25W). Laissez refroidir entre les soudures.Réparation :
• Non recommandée. Si inévitable, utilisez un fer à souder à deux têtes pour chauffer simultanément les deux bornes et éviter les contraintes mécaniques sur les soudures.6. Emballage et informations de commande

6.1 Spécification d'emballage

Les dispositifs sont fournis sur une bande porteuse embossée enroulée sur des bobines. La quantité d'emballage standard est de 2000 pièces par bobine. Les dimensions de la bande porteuse assurent la compatibilité avec les équipements standards de placement automatique SMD.

6.2 Étiquetage et traçabilité

L'emballage comprend des étiquettes sur le sac étanche à l'humidité et sur la bobine. Ces étiquettes contiennent des informations de traçabilité telles que le Numéro de pièce (P/N), le Numéro de lot (LOT No.), la quantité (QTY) et le lieu de production. Ceci est essentiel pour le contrôle qualité et la gestion de la chaîne d'approvisionnement.

7. Considérations de conception d'application

7.1 Conception de circuit

Lors de la conception du circuit de commande :

Calculez la Résistance série (R

1. ) :_sUtilisez la formule R= (V_salimentation_{- V}) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale de la fiche technique pour garantir un courant suffisant dans toutes les conditions. Par exemple, pour la LED Rouge à 20mA avec une alimentation de 5V : R_F= (5V - 2,5V) / 0,02A = 125Ω. Utilisez la valeur standard suivante (ex. : 130Ω ou 150Ω)._sEnvisagez la MLI pour l'atténuation :
2. Pour le contrôle de l'intensité, utilisez la Modulation de Largeur d'Impulsion (MLI) plutôt qu'une réduction analogique du courant, car elle maintient une couleur (pour le Rouge) et une longueur d'onde constantes.Gestion thermique :
3. Assurez-vous que la conception du PCB prévoit une surface de cuivre adéquate pour la dissipation thermique, surtout si le fonctionnement est proche du courant maximal ou à des températures ambiantes élevées.7.2 Conception optique

Pour la détection (IR) :

• Alignez optiquement l'émetteur IR et le photodétecteur. Utilisez des ouvertures, des lentilles ou des guides de lumière pour définir le champ de détection et bloquer les interférences de la lumière ambiante. L'angle large de 120° peut nécessiter un blindage pour créer un faisceau plus directionnel pour une détection à plus longue portée.Pour l'indication (Rouge) :
• La lentille transparente et l'angle large offrent une bonne visibilité. Envisagez d'utiliser un diffuseur si une indication plus douce et uniforme est souhaitée.8. Comparaison et différenciation techniques

La différenciation principale du IRR15-22C/L491/TR8 réside dans sa conception

à double longueur d'onde, en boîtier unique. Comparé à l'utilisation de deux LED séparées, il offre :Économie d'espace :

• Réduit l'empreinte PCB de 50%.Assemblage simplifié :
• Une opération de placement automatique au lieu de deux.Efficacité économique :
• Coût total potentiellement inférieur des composants et de l'assemblage.Performance IR optimisée :
• La puce GaAlAs spécifique à 940nm est choisie pour une performance optimale avec les détecteurs au silicium, ce qui peut offrir une meilleure sensibilité et portée par rapport aux LED IR génériques.9. Questions fréquemment posées (FAQ)

9.1 Puis-je alimenter les LED IR et Rouge simultanément ?

Oui, mais elles doivent être commandées par des circuits de limitation de courant séparés (résistances ou drivers). Elles partagent un boîtier commun mais ont des puces semi-conductrices et des connexions électriques indépendantes.

9.2 Pourquoi une résistance de limitation de courant est-elle absolument nécessaire ?

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Leur tension directe a un coefficient de température négatif et varie d'une unité à l'autre. Une source de tension sans résistance série provoquerait un flux de courant non contrôlé, conduisant à un emballement thermique immédiat et à la destruction.

9.3 Quelle est la durée de vie typique de cette LED ?

La durée de vie d'une LED est typiquement définie comme le point où la sortie lumineuse se dégrade à 50% de sa valeur initiale (L70/L50). Bien que non explicitement indiqué dans cette fiche technique, les LED SMD correctement utilisées (dans les limites nominales, avec une bonne gestion thermique) ont souvent des durées de vie dépassant 50 000 heures.

9.4 Comment interpréter la valeur d'Intensité rayonnante (mW/sr) pour ma conception de capteur ?

L'intensité rayonnante décrit la puissance optique par angle solide. Pour estimer la puissance (en mW) reçue par un détecteur, vous devez connaître la surface active du détecteur et sa distance/angle par rapport à la LED. La courbe de déplacement angulaire aide dans ce calcul pour un alignement hors axe.

10. Exemple d'application pratique

10.1 Capteur de proximité simple

Scénario :

Détecter lorsqu'un objet se trouve à moins de 5 cm d'un appareil.Mise en œuvre :
Montez le IRR15-22C/L491/TR8 sur un PCB. Alimentez l'émetteur IR avec un courant constant de 20mA (en utilisant une résistance calculée à partir d'une alimentation de 3,3V). Placez un phototransistor au silicium en face, avec une petite barrière entre eux pour éviter le couplage optique direct. Lorsqu'un objet entre dans l'espace, il réfléchit la lumière IR de l'émetteur vers le détecteur. Le courant de sortie du détecteur augmente, ce qui peut être converti en tension par une résistance de charge et lu par l'ADC ou le comparateur d'un microcontrôleur. La LED Rouge peut être connectée à une broche GPIO pour fournir un indicateur visuel "détection active" ou "objet présent".11. Principe de fonctionnement

Les Diodes Électroluminescentes (LED) sont des dispositifs à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région n et les trous de la région p sont injectés dans la région de jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. Le IRR15-22C/L491/TR8 utilise du

GaAlAs (Arséniure de Gallium Aluminium)pour l'émetteur IR (940nm) et duAlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium)pour l'émetteur Rouge (660nm). La lentille en époxy transparente encapsule la puce, fournit une protection mécanique et façonne le motif de sortie lumineuse.12. Tendances technologiques

Le développement des LED SMD comme celle-ci suit plusieurs tendances clés de l'industrie :

Miniaturisation :

• Réduction continue de la taille des boîtiers (ex. : de 0603 à 0402 puis 0201) pour permettre des produits finaux plus petits.Boîtiers Multi-Puces (MCP) :
• Intégration de plusieurs puces LED (couleurs différentes ou même couleur) dans un seul boîtier pour une sortie plus élevée, un mélange de couleurs ou une multifonctionnalité, comme on le voit dans ce dispositif à double longueur d'onde.Efficacité accrue :
• Les améliorations continues de l'efficacité quantique interne (IQE) et de l'efficacité d'extraction de la lumière conduisent à une intensité rayonnante plus élevée pour le même courant d'entrée, améliorant les budgets de puissance du système.Fiabilité améliorée :
• Les progrès dans les matériaux d'encapsulation (époxy, silicone) et les techniques de fixation des puces améliorent les performances à haute température et humidité, prolongeant la durée de vie opérationnelle.Intégration intelligente :
• Une tendance croissante est l'intégration de circuits de commande (drivers, capteurs) dans le boîtier LED, créant des modules "LED intelligentes" qui simplifient la conception du système.A growing trend is the integration of control ICs (drivers, sensors) within the LED package, creating "smart LED" modules that simplify system design.