Select Language

Infrared LED Emitter LTE-3271T-A Datasheet - 940nm Wavelength - High Current & Low Vf - Water Clear Package - English Technical Document

LTE-3271T-A हाई-पावर इन्फ्रारेड एलईडी एमिटर की संपूर्ण तकनीकी डेटाशीट। 940nm पीक वेवलेंथ, उच्च विकिरण तीव्रता, चौड़ा व्यूइंग एंगल, और पल्स एवं निरंतर संचालन के विनिर्देशों की विशेषताएं।
smdled.org | PDF Size: 0.3 MB
रेटिंग: 4.5/5
Your Rating
You have already rated this document
PDF Document Cover - Infrared LED Emitter LTE-3271T-A Datasheet - 940nm Wavelength - High Current & Low Vf - Water Clear Package - English Technical Document

1. उत्पाद अवलोकन

LTE-3271T-A एक उच्च-प्रदर्शन इन्फ्रारेड (IR) लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) है, जिसे मजबूत ऑप्टिकल आउटपुट और चुनौतीपूर्ण विद्युत परिस्थितियों में विश्वसनीय संचालन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मूल डिज़ाइन दर्शन उच्च विकिरण शक्ति प्रदान करते हुए अपेक्षाकृत कम फॉरवर्ड वोल्टेज बनाए रखने पर केंद्रित है, जो इसे उन प्रणालियों के लिए कुशल बनाता है जहां बिजली की खपत एक चिंता का विषय है। डिवाइस को वाटर-क्लियर रेजिन में पैकेज किया गया है, जो उत्सर्जित इन्फ्रारेड प्रकाश के अवशोषण को न्यूनतम करता है, जिससे बाहरी विकिरण दक्षता अधिकतम होती है। यह निरंतर और पल्स्ड ड्राइविंग मोड दोनों का समर्थन करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो निकट-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में विभिन्न संवेदन, संचार और प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोगों के लिए लचीलापन प्रदान करता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उससे अधिक पर संचालन की गारंटी नहीं है।

2.2 Electrical & Optical Characteristics

ये मापदंड परिवेश के तापमान (TA) 25°C पर और डिवाइस की विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करें।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

The datasheet provides several characteristic graphs essential for circuit design and understanding performance under non-standard conditions.

3.1 स्पेक्ट्रल वितरण (चित्र 1)

वक्र तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध आलेखित सापेक्ष विकिरण तीव्रता दर्शाता है। यह लगभग 940 nm पर एक व्यापक स्पेक्ट्रल अर्ध-चौड़ाई के साथ शिखर तरंगदैर्ध्य की पुष्टि करता है। आकार एक इन्फ्रारेड LED के लिए विशिष्ट है, जिसमें शिखर के दोनों ओर आउटपुट कम होता जाता है। ऑप्टिकल सिस्टम के डिजाइनरों को इच्छित डिटेक्टर (जैसे, एक फोटोट्रांजिस्टर या फिल्टर वाला सिलिकॉन फोटोडायोड) की स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता के साथ अनुकूलता सुनिश्चित करने के लिए इस स्पेक्ट्रम पर विचार करना चाहिए।

3.2 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान (चित्र 2)

यह ग्राफ परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अधिकतम अनुमत निरंतर अग्र धारा के डीरेटिंग को दर्शाता है। 25°C पर, पूर्ण 100 mA अनुमत है। तापमान बढ़ने पर, 150 mW की शक्ति क्षय सीमा को पार करने और जंक्शन तापमान को प्रबंधित करने के लिए अधिकतम धारा को रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए। उच्च तापमान वाले वातावरण में दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए यह एक महत्वपूर्ण ग्राफ है।

3.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (चित्र 3)

यह करंट-वोल्टेज (I-V) विशेषता वक्र है। यह एक डायोड की विशिष्ट घातांकीय संबंध दर्शाता है। करंट-लिमिटिंग ड्राइवर सर्किट डिजाइन करने के लिए यह वक्र आवश्यक है। ऑपरेटिंग क्षेत्र में वक्र की ढलान एलईडी के डायनामिक प्रतिरोध को निर्धारित करने में मदद करती है। ग्राफ दृश्य रूप से कम VF विशेषता को व्यापक करंट रेंज में पुष्ट करता है।

3.4 सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 4)

यह प्लॉट दर्शाता है कि ऑप्टिकल आउटपुट (20 mA पर इसके मूल्य के सापेक्ष सामान्यीकृत) फॉरवर्ड करंट के साथ कैसे बढ़ता है। संबंध आम तौर पर कम करंट पर रैखिक होता है, लेकिन बहुत अधिक करंट पर बढ़े हुए थर्मल प्रभावों और आंतरिक क्वांटम दक्षता में गिरावट के कारण संतृप्ति या कम दक्षता के संकेत दिखा सकता है। यह वक्र डिजाइनरों को एक ऑपरेटिंग पॉइंट चुनने में मदद करता है जो आउटपुट पावर को दक्षता और डिवाइस स्ट्रेस के साथ संतुलित करता है।

3.5 सापेक्ष दीप्त तीव्रता बनाम परिवेश तापमान (चित्र 5)

यह ग्राफ ऑप्टिकल आउटपुट की तापमान निर्भरता को दर्शाता है। आम तौर पर, एलईडी की रेडिएंट इंटेंसिटी जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है। यह वक्र उस गिरावट को मात्रात्मक रूप से दर्शाता है, -20°C से 80°C तक के तापमान रेंज में 20 mA पर इसके मूल्य के सापेक्ष सामान्यीकृत आउटपुट पावर दिखाता है। यह जानकारी उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में स्थिर ऑप्टिकल आउटपुट की आवश्यकता होती है।

3.6 विकिरण आरेख (चित्र 6)

यह ध्रुवीय प्लॉट स्थानिक उत्सर्जन पैटर्न का विस्तृत विज़ुअलाइज़ेशन प्रदान करता है। संकेंद्रित वृत्त सापेक्ष विकिरण तीव्रता स्तरों (जैसे, 1.0, 0.9, 0.7) का प्रतिनिधित्व करते हैं। यह प्लॉट व्यापक व्यूइंग एंगल की पुष्टि करता है, यह दिखाता है कि 0° से 90° तक के विभिन्न कोणों में तीव्रता कैसे वितरित होती है। यह आरेख ऑप्टिकल डिज़ाइन के लिए अपरिहार्य है, जो इंजीनियरों को एक लक्ष्य सतह पर प्रकाशन प्रोफाइल को मॉडल करने की अनुमति देता है।

4. Mechanical & Packaging Information

4.1 Package Dimensions

यह डिवाइस यांत्रिक स्थिरता और ऊष्मा अपव्यय के लिए एक फ्लैंज के साथ मानक LED पैकेज प्रारूप का उपयोग करता है। डेटाशीट से प्रमुख आयामी नोट्स में शामिल हैं:

वाटर-क्लियर पैकेज मटेरियल को विशेष रूप से इन्फ्रारेड एमिटर्स के लिए चुना जाता है क्योंकि 940 nm क्षेत्र में इसका अवशोषण न्यूनतम होता है, जबकि दृश्यमान एलईडी के लिए उपयोग किए जाने वाले रंगीन एपॉक्सी पैकेज आईआर प्रकाश को अवरुद्ध कर देते हैं।

5. Soldering & Assembly Guidelines

पीसीबी असेंबली के दौरान डिवाइस की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित दिशानिर्देशों का पालन किया जाना चाहिए:

6. Application Suggestions

6.1 Typical Application Scenarios

6.2 Design Considerations

7. Technical Comparison & Differentiation

हालांकि डेटाशीट विशिष्ट प्रतिस्पर्धी पार्ट्स की तुलना नहीं करती, LTE-3271T-A की प्रमुख विभेदक विशेषताओं का अनुमान लगाया जा सकता है:

8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

Q1: क्या मैं इस LED को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
A: नहीं। एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन आमतौर पर 20-50mA से अधिक करंट नहीं दे सकता और इसका वोल्टेज 5V या 3.3V के आसपास तय होता है। LED को चलाने के लिए, खासकर 20mA से अधिक करंट पर, आपको करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर और संभवतः एक स्विच के रूप में ट्रांजिस्टर (BJT या MOSFET) का उपयोग करना होगा।

Q2: रेडिएंट इंटेंसिटी (mW/sr) और एपर्चर रेडिएंट इन्सिडेंस (mW/cm²) में क्या अंतर है?
A: रेडिएंट इंटेंसिटी यह माप है कि स्रोत कितनी शक्ति उत्सर्जित करता है प्रति इकाई ठोस कोण (steradian). यह स्रोत की दिशात्मकता का वर्णन करता है। एपर्चर रेडिएंट इन्सिडेंस (या इर्रेडिएंस) शक्ति है प्रति इकाई क्षेत्रफल एक विशिष्ट दूरी पर एक सतह पर घटना। वे व्युत्क्रम-वर्ग नियम (एक बिंदु स्रोत के लिए) और देखने के कोण के माध्यम से संबंधित हैं।

Q3: चोटी की तरंगदैर्ध्य 940nm महत्वपूर्ण क्यों है?
A: 940nm IR सिस्टम के लिए एक बहुत ही सामान्य तरंगदैर्ध्य है क्योंकि यह दृश्य स्पेक्ट्रम (अदृश्य) के बाहर है, और सिलिकॉन-आधारित डिटेक्टर (फोटोडायोड, कैमरा सेंसर) का इस तरंगदैर्ध्य पर काफी अच्छा संवेदनशीलता होती है। यह 850nm तरंगदैर्ध्य से भी बचता है, जिसमें एक हल्की लाल चमक होती है जो अंधेरे में दिखाई दे सकती है।

Q4: मैं "सापेक्ष विकिरण तीव्रता" ग्राफ़ की व्याख्या कैसे करूं?
A: ये ग्राफ़ दिखाते हैं कि प्रकाश उत्पादन कैसे बदलता है एक संदर्भ स्थिति के सापेक्ष (आमतौर पर I पर)F=20mA और TA=25°C). वे पूर्ण आउटपुट मान नहीं देते हैं। एक अलग करंट पर पूर्ण आउटपुट ज्ञात करने के लिए, आपको Fig. 4 से प्राप्त सापेक्ष कारक को 20mA के लिए तालिका में दिए गए पूर्ण विकिरण तीव्रता मान से गुणा करना होगा।

9. व्यावहारिक डिज़ाइन केस स्टडी

Scenario: Designing a Proximity Sensor for a Touchless Switch.

  1. लक्ष्य: सेंसर के 10cm के दायरे में एक हाथ का पता लगाएं।
  2. डिज़ाइन विकल्प:
    • LTE-3271T-A को निरंतर मोड में IF = 50mA पर संचालित करें ताकि प्रकाश एक समान रहे। डेटाशीट के अनुसार, VF ≈ 1.4V (सामान्य)।
    • बिजली आपूर्ति 5V है। श्रृंखला प्रतिरोधक R = (5V - 1.4V) / 0.05A = 72Ω। एक मानक 75Ω प्रतिरोधक का उपयोग करें।
    • उत्सर्जक के सामने एक मेल खाता सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर रखें, उनके बीच एक छोटा अंतराल हो ("ब्रेक-बीम" विन्यास)। जब कोई हाथ किरण को अवरुद्ध करता है, तो डिटेक्टर सिग्नल गिर जाता है।
    • वैकल्पिक रूप से, एक परावर्तक विन्यास का उपयोग करें जहां उत्सर्जक और डिटेक्टर दोनों एक ही दिशा में हों। LTE-3271T-A के व्यापक 50° दृश्य कोण से एक बड़े पहचान क्षेत्र को कवर करने में मदद मिलती है। जब कोई हाथ प्रकाश को वापस परावर्तित करता है, तो डिटेक्टर पर सिग्नल बढ़ जाएगा।
    • ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट का उपयोग डिटेक्टर से आने वाली छोटी फोटोकरंट को प्रवर्धित करने और आसपास के प्रकाश में होने वाले बदलावों को ध्यान में रखते हुए पोटेंशियोमीटर द्वारा निर्धारित एक थ्रेशोल्ड से तुलना करने के लिए करें।
    • थर्मल विचार: पावर डिसिपेशन PD = 1.4V * 0.05A = 70mW, जो 150mW अधिकतम से काफी नीचे है। किसी विशेष हीटसिंक की आवश्यकता नहीं है।

10. Technical Principle Introduction

LTE-3271T-A जैसे इन्फ्रारेड एलईडी गैलियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड (GaAlAs) जैसी सामग्रियों पर आधारित अर्धचालक उपकरण हैं। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। इस पुनर्संयोजन के दौरान मुक्त ऊर्जा फोटॉन (प्रकाश) के रूप में उत्सर्जित होती है। 940 nm की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य अर्धचालक सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है, जिसे क्रिस्टल विकास प्रक्रिया के दौरान इंजीनियर किया जाता है। वाटर-क्लियर एपॉक्सी पैकेज एक लेंस के रूप में कार्य करता है, जो उत्सर्जित प्रकाश के विकिरण पैटर्न को आकार देता है और पर्यावरणीय सुरक्षा प्रदान करता है। "लो फॉरवर्ड वोल्टेज" सुविधा अनुकूलित डोपिंग प्रोफाइल और सामग्री गुणवत्ता के माध्यम से प्राप्त की जाती है, जो दिए गए करंट के लिए जंक्शन पर वोल्टेज ड्रॉप को कम करती है, जो सीधे विद्युत-से-प्रकाश रूपांतरण दक्षता में सुधार करती है।

11. Industry Trends & Developments

इन्फ्रारेड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स का क्षेत्र निरंतर विकसित हो रहा है। LTE-3271T-A जैसे उपकरणों से संबंधित रुझानों में शामिल हैं:

LED विनिर्देश शब्दावली

एलईडी तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या

फोटोइलेक्ट्रिक प्रदर्शन

शब्द इकाई/प्रतिनिधित्व सरल व्याख्या क्यों महत्वपूर्ण है
दीप्ति दक्षता lm/W (lumens per watt) प्रति वाट बिजली से प्रकाश उत्पादन, अधिक मान का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है।
प्रकाश प्रवाह lm (लुमेन) स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं।
Viewing Angle ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। प्रकाशन की सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है।
CCT (रंग तापमान) K (केल्विन), उदाहरण के लिए, 2700K/6500K प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे। प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है।
CRI / Ra इकाईहीन, 0–100 वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है।
SDCM MacAdam ellipse steps, e.g., "5-step" Color consistency metric, smaller steps mean more consistent color. Ensures uniform color across same batch of LEDs.
प्रमुख तरंगदैर्ध्य nm (nanometers), e.g., 620nm (red) रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंगदैर्ध्य। लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है।
Spectral Distribution Wavelength vs intensity curve Shows intensity distribution across wavelengths. Affects color rendering and quality.

विद्युत मापदंड

शब्द प्रतीक सरल व्याख्या डिज़ाइन विचार
फॉरवर्ड वोल्टेज Vf एलईडी चालू करने के लिए न्यूनतम वोल्टेज, जैसे "प्रारंभिक सीमा"। ड्राइवर वोल्टेज ≥Vf होना चाहिए, श्रृंखला एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं।
Forward Current If सामान्य LED संचालन के लिए वर्तमान मान। Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
अधिकतम पल्स धारा Ifp अल्प अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जो मंदन या चमकाने के लिए प्रयुक्त होती है। Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage Vr LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। सर्किट को रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक्स को रोकना चाहिए।
Thermal Resistance Rth (°C/W) चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के लिए प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है।
ESD Immunity V (HBM), e.g., 1000V इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज को सहन करने की क्षमता, उच्च मान का अर्थ है कम संवेदनशील। उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता, विशेष रूप से संवेदनशील LEDs के लिए।

Thermal Management & Reliability

शब्द मुख्य मापदंड सरल व्याख्या प्रभाव
जंक्शन तापमान Tj (°C) एलईडी चिप के अंदर वास्तविक संचालन तापमान। प्रत्येक 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय, रंग परिवर्तन का कारण बनता है।
Lumen Depreciation L70 / L80 (घंटे) चमक के प्रारंभिक स्तर के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। सीधे एलईडी "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है।
लुमेन रखरखाव % (उदाहरण के लिए, 70%) समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग पर चमक की निरंतरता को दर्शाता है।
रंग परिवर्तन Δu′v′ or MacAdam ellipse उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है।
Thermal Aging Material degradation Deterioration due to long-term high temperature. May cause brightness drop, color change, or open-circuit failure.

Packaging & Materials

शब्द सामान्य प्रकार सरल व्याख्या Features & Applications
पैकेज प्रकार EMC, PPA, Ceramic हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। EMC: अच्छी हीट रेजिस्टेंस, कम लागत; Ceramic: बेहतर हीट डिसिपेशन, लंबी लाइफ।
Chip Structure Front, Flip Chip Chip electrode arrangement. फ्लिप चिप: बेहतर ताप अपव्यय, उच्च प्रभावकारिता, उच्च-शक्ति के लिए।
फॉस्फर कोटिंग YAG, Silicate, Nitride यह नीले चिप को कवर करता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, और सफेद रंग में मिलाता है। विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिक्स फ्लैट, माइक्रोलेंस, TIR सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है।

Quality Control & Binning

शब्द बिनिंग सामग्री सरल व्याख्या उद्देश्य
प्रकाश प्रवाह बिन कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह के न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होते हैं। एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है।
Voltage Bin Code e.g., 6W, 6X Forward voltage range के अनुसार समूहीकृत। ड्राइवर मिलान में सहायक, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है।
Color Bin 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांकों के अनुसार समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है।
CCT Bin 2700K, 3000K आदि। CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है।

Testing & Certification

शब्द Standard/Test सरल व्याख्या महत्व
LM-80 Lumen maintenance test निरंतर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय रिकॉर्ड करना। LED जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)।
TM-21 जीवन अनुमान मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है।
IESNA इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसायटी ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल टेस्ट मेथड्स को कवर करता है। उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार।
RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच की आवश्यकता।
ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग, प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाता है।