Scheda Tecnica Emettitore Infrarosso LTE-3677 - Alta Velocità, Alta Potenza, Involucro Trasparente - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTE-3677 è un componente emettitore infrarosso (IR) ad alte prestazioni, progettato per applicazioni che richiedono tempi di risposta rapidi e un'uscita radiante significativa. I suoi vantaggi principali risiedono nella combinazione di alta velocità e alta potenza, rendendolo adatto per sistemi a funzionamento impulsivo. Il dispositivo è alloggiato in un involucro trasparente, tipico per gli emettitori IR per consentire un'efficiente trasmissione della luce infrarossa. Il mercato di riferimento include automazione industriale, telecomandi, interruttori ottici, collegamenti per trasmissione dati e sistemi di sensori dove una segnalazione infrarossa affidabile e rapida è fondamentale.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. La corrente diretta continua massima è di 100 mA, mentre è consentita una corrente diretta di picco molto più alta di 1 A in condizioni impulsive (300 impulsi al secondo, larghezza impulso 10 μs). Ciò evidenzia la capacità del dispositivo di emettere brevi lampi di luce ad alta intensità. La dissipazione di potenza è classificata a 260 mW. L'intervallo di temperatura di funzionamento è specificato da 0°C a +70°C, e lo stoccaggio può essere da -20°C a +85°C. La temperatura di saldatura dei terminali non deve superare i 260°C per 5 secondi quando misurata a 1,6 mm dal corpo.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

I parametri chiave sono misurati a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C. L'intensità radiante (I_E) è una misura primaria della potenza ottica in uscita per angolo solido. Per una corrente diretta (I_F) di 20mA, i valori tipici sono suddivisi in bin: il BIN D offre da 9,62 a 19,85 mW/sr, e il BIN E offre 13,23 mW/sr. La lunghezza d'onda di picco di emissione (λ_P) è compresa tra 860 nm e 895 nm, centrata attorno a 875 nm, collocandola saldamente nello spettro del vicino infrarosso. La semilarghezza della linea spettrale (Δλ) è di 50 nm, indicando la larghezza di banda della luce emessa. Le caratteristiche elettriche includono una tensione diretta (V_F) tipica di 1,5V a 50mA (1,67V a 100mA) e una corrente inversa (I_R) massima di 100 μA con una polarizzazione inversa di 5V. Il tempo di salita e discesa (T_r/T_f) è di 40 ns, confermando le sue capacità ad alta velocità. L'angolo di visione (2θ_1/2) è di 30 gradi.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

La scheda tecnica indica un sistema di binning principalmente per l'intensità radiante e l'incidenza radiante dell'apertura. Vengono menzionati due bin: BIN D e BIN E. Il BIN E sembra rappresentare un sottoinsieme più ristretto o ad alte prestazioni all'interno dell'intervallo definito per il BIN D. Per l'intensità radiante a I_F=20mA, il BIN D copre 9,62-19,85 mW/sr, mentre il BIN E è specificato come 13,23 mW/sr. Ciò consente ai produttori di selezionare componenti con livelli di prestazione minimi più consistenti o garantiti per i loro requisiti applicativi specifici, assicurando l'uniformità delle prestazioni del sistema.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a diverse curve caratteristiche tipiche. La Figura 1 mostra la Distribuzione Spettrale, illustrando la forma e la larghezza della luce infrarossa emessa centrata attorno a 875 nm. La Figura 2, Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente, mostra probabilmente la derating della corrente massima consentita all'aumentare della temperatura. La Figura 3, Corrente Diretta vs. Tensione Diretta, rappresenta la caratteristica IV del diodo. La Figura 4, Intensità Radiante Relativa vs. Temperatura Ambiente, mostra come la potenza ottica in uscita diminuisca con l'aumentare della temperatura, una considerazione chiave per la gestione termica. La Figura 5, Intensità Radiante Relativa vs. Corrente Diretta, dimostra la relazione tra corrente di pilotaggio e emissione luminosa, tipicamente lineare entro un certo intervallo. La Figura 6 è il Diagramma di Radiazione, un grafico polare che mostra la distribuzione angolare dell'intensità della luce emessa, corrispondente all'angolo di visione di 30 gradi.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il package è di tipo through-hole standard con lente trasparente. Le note dimensionali chiave includono: tutte le dimensioni sono in millimetri, con una tolleranza generale di ±0,25 mm se non diversamente specificato. La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1,5 mm. La spaziatura dei terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal corpo del package. Le dimensioni esatte sono fornite in un disegno (non dettagliato completamente nell'estratto di testo), che includerebbe diametro del corpo, lunghezza dei terminali e forma della lente.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

La linea guida principale fornita è per la saldatura dei terminali: la temperatura non deve superare i 260°C per una durata di 5 secondi quando misurata a una distanza di 1,6 mm (0,063 pollici) dal corpo del package. Ciò è cruciale per prevenire danni termici al die del semiconduttore interno e al package in epossidico. Per la saldatura a onda o a rifusione (sebbene non menzionata esplicitamente per il montaggio superficiale poiché si tratta di un componente through-hole), dovrebbero essere seguite le curve standard del settore per componenti simili, prestando attenzione alla temperatura di picco e al tempo sopra il liquidus. Si raccomanda anche una manipolazione adeguata per evitare scariche elettrostatiche (ESD), sebbene non dichiarato, poiché i dispositivi a semiconduttore sono generalmente sensibili all'ESD.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Il numero di parte è LTE-3677. La scheda tecnica è identificata da Spec No.: DS-50-99-0015, Revisione A. Il documento è paginato (Pagina 1 di 3, ecc.). Dettagli specifici di imballaggio come dimensione del reel, quantità per tubo o imballo in vassoio non sono forniti in questo estratto. L'ordinazione coinvolgerebbe tipicamente il numero di parte base LTE-3677, e potenzialmente un suffisso per indicare il binning (es. LTE-3677-D o LTE-3677-E) se disponibili come articoli ordinabili separati.

8. Raccomandazioni Applicative

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Il LTE-3677 è ideale per applicazioni che richiedono luce infrarossa impulsiva veloce. Ciò include: Sensori ottici industriali (es. rilevamento oggetti, conteggio, rilevamento bordi). Collegamenti per trasmissione dati infrarossi per comunicazioni a corto raggio. Unità telecomando per elettronica di consumo. Encoder ottici e sensori di posizione. Rilevatori di fumo e altre apparecchiature di sensing analitico. Sistemi di sicurezza che utilizzano fasci infrarossi.

8.2 Considerazioni di Progettazione

Circuito di Pilotaggio:Utilizzare una resistenza limitatrice di corrente o un circuito driver LED dedicato per controllare la corrente diretta. Per il funzionamento impulsivo, assicurarsi che il driver possa fornire la corrente di picco richiesta (fino a 1A) con fronti rapidi per sfruttare il tempo di salita/discesa di 40 ns.Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia di 260 mW, operare a correnti continue elevate o a temperature ambiente elevate richiede attenzione al dissipatore di calore tramite i terminali o il layout del circuito stampato per mantenere prestazioni e longevità.Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 30 gradi definisce l'ampiezza del fascio. Lenti o riflettori possono essere utilizzati per collimare o focalizzare il fascio secondo necessità. Il package trasparente è adatto per applicazioni in cui l'emettitore è visibile, ma un filtro IR può essere utilizzato per bloccare la luce visibile se richiesto.Abbinamento con un Rivelatore:Selezionare un fotorivelatore (fotodiodo, fototransistor) con una sensibilità spettrale che corrisponda alla lunghezza d'onda di picco di 875 nm dell'emettitore per un'efficienza ottimale del sistema.

9. Confronto Tecnico

Rispetto ai LED IR standard più lenti, la differenziazione chiave del LTE-3677 è la suaalta velocità (tempo di salita/discesa 40 ns), che consente la trasmissione dati a velocità più elevate. La suaelevata potenza in uscita(alta intensità radiante) fornisce un segnale più forte, aumentando il rapporto segnale/rumore e la portata operativa. La disponibilità perfunzionamento impulsivocon un elevato rating di corrente di picco gli consente di essere pilotato in modo molto luminoso in brevi impulsi, il che è efficiente e può estendere la portata percepita. Il package trasparente è standard per tali emettitori. Nella selezione di un emettitore IR, gli ingegneri confrontano questi parametri—velocità, potenza in uscita, lunghezza d'onda, angolo di visione e package—con le alternative per trovare la soluzione migliore per i requisiti di banda, portata e layout fisico.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Posso pilotare questo LED con una corrente continua di 150 mA?

R: No. Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è di 100 mA. Superare questo valore rischia di danneggiare permanentemente il dispositivo.

D: Qual è la differenza tra BIN D e BIN E?

R: Il BIN E specifica un'intensità radiante tipica di 13,23 mW/sr a 20mA, che rientra nell'intervallo più ampio del BIN D (9,62-19,85 mW/sr). Il BIN E rappresenta probabilmente una selezione di dispositivi con prestazioni più consistenti attorno a quel valore tipico, mentre il BIN D comprende l'intera gamma di produzione.

D: In che modo la temperatura influisce sulle prestazioni?

R: Come mostrato nelle curve tipiche, l'intensità radiante diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Anche la tensione diretta tipicamente diminuisce con l'aumentare della temperatura. La corrente di funzionamento deve essere deratata sopra i 25°C secondo la curva di derating (Fig. 2) per rimanere entro il limite di dissipazione di potenza.

D: È necessaria una resistenza in serie?

R: Sì, per la maggior parte dei circuiti di pilotaggio semplici. Il LED deve essere pilotato con una corrente controllata. L'uso diretto di una sorgente di tensione causerebbe un flusso di corrente eccessivo, distruggendo il dispositivo. Calcolare il valore della resistenza in base alla tensione di alimentazione, alla corrente diretta desiderata (I_F), e alla tensione diretta (V_F) dalla scheda tecnica.

11. Caso d'Uso Pratico

Scenario: Sensore di Rilevamento Oggetti ad Alta Velocità.Una linea di assemblaggio utilizza un sensore fotoelettrico per rilevare piccoli componenti che passano ad alta velocità. Il LTE-3677 è utilizzato come sorgente di luce infrarossa, impulsato a 10 kHz con picchi di 1A. Un fototransistor abbinato è posizionato di fronte. Quando un oggetto interrompe il fascio, il ricevitore rileva l'assenza del segnale impulsivo. Il tempo di risposta di 40 ns del LTE-3677 garantisce che gli impulsi luminosi siano netti e ben definiti, consentendo all'elettronica del sensore di distinguere in modo affidabile tra gli impulsi anche ad alte velocità, minimizzando i falsi trigger e consentendo un conteggio accurato di oggetti in movimento molto veloce.

12. Principio di Funzionamento

Un emettitore infrarosso è un diodo a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta, gli elettroni si ricombinano con le lacune all'interno della regione attiva del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni. I materiali specifici utilizzati nella struttura del semiconduttore determinano la lunghezza d'onda della luce emessa. Per il LTE-3677, ciò si traduce in fotoni nello spettro del vicino infrarosso attorno a 875 nm, invisibili all'occhio umano ma rilevabili da fotodiodi al silicio e altri sensori sensibili all'IR. Il package in epossidico trasparente funge da lente, modellando il fascio in uscita secondo l'angolo di visione specificato.

13. Tendenze Tecnologiche

Il campo dell'optoelettronica continua ad avanzare verso una maggiore efficienza, velocità e integrazione. Le tendenze rilevanti per dispositivi come il LTE-3677 includono:Aumento della Potenza e dell'Efficienza:Nuovi materiali e strutture semiconduttrici mirano a fornire più potenza ottica per unità di ingresso elettrico, riducendo la generazione di calore.Fattori di Forma Più Piccoli:La spinta verso la miniaturizzazione favorisce package per dispositivi a montaggio superficiale (SMD) con prestazioni simili o migliori rispetto ai tipi through-hole.Velocità Migliorata:La ricerca continua a spingere le velocità di modulazione per gli emettitori IR per consentire comunicazioni dati più veloci, come nel Li-Fi o negli interconnessioni ottiche ad alta velocità.Specificità della Lunghezza d'Onda:Sviluppo di emettitori con larghezze di linea spettrale più strette per applicazioni nel rilevamento di gas e nell'analisi spettroscopica.