SIR204C 3mm 적외선 LED 데이터시트 - 3.0mm 직경 - 1.3V 순방향 전압 - 875nm 파장 - 150mW 소비 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

SIR204C는 3mm(T-1) 투명 플라스틱 패키지에 장착된 고강도 적외선 발광 다이오드입니다. 이 제품은 실리콘 기반 광검출기와의 우수한 스펙트럼 정합을 요구하는 신뢰성 높은 적외선 방출이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 이 소자는 GaAlAs 칩을 사용하여 875nm의 피크 파장에서 빛을 생성하며, 다양한 센싱 및 전송 시스템에 이상적입니다.

1.1 핵심 장점 및 타겟 시장

이 LED는 높은 신뢰성, 낮은 순방향 전압, 표준 2.54mm 리드 간격을 갖춘 컴팩트한 폼 팩터 등 여러 주요 장점을 제공합니다. 이 제품은 일반적인 광트랜지스터, 광다이오드 및 적외선 수신 모듈과 스펙트럼 정합됩니다. 제품은 RoHS, EU REACH 및 무할로겐 표준(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm)을 준수합니다. 주요 타겟 시장은 적외선 신호 전송 또는 센싱이 필요한 소비자 가전, 산업 자동화 및 안전 장비를 포함합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

다음 섹션은 소자의 전기적, 광학적 및 열적 사양에 대한 상세한 분석을 제공합니다.

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 소자에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않습니다.

• 연속 순방향 전류(I_F):100 mA
• 피크 순방향 전류(I_FP):1.0 A (펄스 폭 ≤ 100μs, 듀티 사이클 ≤ 1%)
• 역방향 전압(V_R):5 V
• 동작 온도(T_opr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도(T_stg):-40°C ~ +100°C
• 솔더링 온도(T_sol):260°C (≤ 5초 동안)
• 소비 전력(P_d):150 mW (주변 온도 25°C 이하에서)

2.2 전기-광학 특성

이 파라미터들은 주변 온도(T_a) 25°C에서 측정되며, 소자의 일반적인 성능을 정의합니다.

• 복사 강도(I_e):4.0 mW/sr (최소) ~ 6.4 mW/sr (일반) (I_F=20mA). 펄스 조건(I_F=100mA, 듀티 1%)에서 30 mW/sr에 도달할 수 있으며, I_F=1A에서 최대 300 mW/sr까지 가능합니다.
• 피크 파장(λ_p):875 nm (일반) (I_F=20mA).
• 스펙트럼 대역폭(Δλ):80 nm (일반) (I_F=20mA).
• 순방향 전압(V_F):1.3V (일반) ~ 1.6V (최대) (I_F=20mA). 이 값은 더 높은 전류 펄스 동작 시 증가합니다.
• 역방향 전류(I_R):최대 10 μA (V_R=5V).
• 시야각(2θ_1/2):30도 (일반) (I_F=20mA).

참고: 측정 불확도는 V_F에 대해 ±0.1V, I_e에 대해 ±10%, λ_p.

에 대해 ±1.0nm입니다.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서의 소자 동작을 설명하는 여러 특성 곡선을 포함합니다.

3.1 순방향 전류 대 주변 온도

이 곡선은 최대 허용 연속 순방향 전류와 주변 동작 온도 간의 관계를 보여줍니다. 온도가 증가함에 따라, 소비 전력 한계를 초과하지 않고 장기적인 신뢰성을 보장하기 위해 최대 허용 전류는 선형적으로 감소합니다.

3.2 스펙트럼 분포

스펙트럼 출력 그래프는 875nm에서 피크 방출과 일반적인 80nm의 대역폭을 확인시켜 줍니다. 이 넓은 대역폭은 근적외선 영역에서 넓은 스펙트럼 감도를 가진 실리콘 검출기와의 우수한 호환성을 보장합니다.

3.3 피크 방출 파장 대 주변 온도

피크 파장은 온도에 따라 약간의 이동을 보이며, 이는 반도체 LED의 일반적인 특성입니다. 설계자는 파장이 중요한 응용 분야, 특히 -40°C ~ +85°C의 전체 동작 온도 범위에서 이 이동을 고려해야 합니다.

3.4 순방향 전류 대 순방향 전압

이 IV 곡선은 전류와 전압 간의 지수적 관계를 보여줍니다. 일반적인 순방향 전압은 낮으며(20mA에서 1.3V), 에너지 효율적인 동작에 기여합니다. 이 곡선은 적절한 전류 제한 회로를 설계하는 데 필수적입니다.

3.5 복사 강도 대 순방향 전류

복사 강도는 순방향 전류와 함께 증가하지만, 열적 및 효율 효과로 인해 더 높은 전류에서 비선형 관계를 나타냅니다. 이 그래프는 필요한 출력 강도에 대한 최적의 구동 전류를 결정하는 데 도움이 됩니다.

3.6 상대 복사 강도 대 각도 변위

이 극좌표 플롯은 30도 반각으로 특징지어지는 공간 방출 패턴을 정의합니다. 강도는 0°(축상)에서 가장 높으며 코사인과 유사한 함수에 따라 감소합니다. 이는 적절한 정렬과 신호 강도를 보장하기 위한 광학 시스템 설계에 중요합니다.

4. 기계적 및 패키징 정보

4.1 패키지 치수

SIR204C는 표준 T-1(3mm) 원형 패키지를 사용합니다. 주요 치수로는 본체 직경 3.0mm, 일반적인 리드 간격 2.54mm 및 전체 길이가 포함됩니다. 별도로 명시되지 않는 한 모든 치수 공차는 ±0.25mm입니다. 렌즈는 투명하여 전체 적외선 스펙트럼이 상당한 흡수 없이 통과할 수 있습니다.

4.2 극성 식별

LED는 플라스틱 렌즈 가장자리에 평평한 면이 있으며, 이는 일반적으로 캐소드(음극) 리드를 나타냅니다. 더 긴 리드는 일반적으로 애노드(양극)입니다. 역방향 바이어스 손상을 방지하기 위해 회로 조립 시 올바른 극성을 준수해야 합니다.

5. 솔더링 및 조립 가이드라인

핸드 솔더링 또는 웨이브 솔더링을 사용할 수 있습니다. 절대 최대 솔더링 온도는 260°C이며, 솔더링 시간은 5초를 초과해서는 안 됩니다. 웨이브 솔더링 시 에폭시 패키지에 가해지는 열 응력을 최소화하기 위해 LED 본체를 PCB 표면에서 최소 1.5mm 이상 높이 유지하는 것이 좋습니다. 소자는 -40°C ~ +100°C 사이의 온도에서 건조하고 정전기 방지 환경에 보관해야 합니다.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 포장 수량 사양

LED는 일반적으로 백과 박스에 포장됩니다: 백당 200-1000개, 박스당 5백, 카톤당 10박스.

6.2 라벨 양식 사양

제품 라벨에는 주요 식별자가 포함됩니다: 고객 생산 번호(CPN), 생산 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 등급(CAT), 피크 파장(HUE), 참조(REF) 및 로트 번호(LOT No).

7. 응용 제안

• 7.1 일반적인 응용 시나리오자유 공간 전송 시스템:
• 리모컨, 단거리 데이터 링크.광전자 스위치:
• 물체 감지, 위치 센싱, 슬롯 센서.연기 감지기:
• 차폐형 연기 감지 챔버에 사용됩니다.일반 적외선 시스템:
• 야간 투시 조명기, 보안 시스템.플로피 디스크 드라이브:

트랙 제로 감지를 위한 역사적 용도.

• 7.2 설계 고려사항전류 제한:_F항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 I
• 를 원하는 값(일반적으로 연속 동작 시 20mA ~ 100mA 사이)으로 제한하십시오.열 관리:
• 소비 전력은 낮지만, 최대 정격 근처 또는 높은 주변 온도에서 동작하는 경우 충분한 PCB 구리 면적 또는 방열판을 확보하십시오.광학 설계:
• 방출된 빛을 효과적으로 수집하거나 평행하게 만들기 위해 렌즈, 반사경 또는 조리개를 설계할 때 30도의 시야각을 고려하십시오.역방향 전압 보호:

낮은 역방향 전압 정격(5V)으로 인해 소자는 정전기 방전 또는 잘못된 극성으로 인한 손상에 취약합니다. 역방향 전압 서지가 발생할 수 있는 회로에는 병렬 보호 다이오드를 추가하는 것을 고려하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

SIR204C는 표준 3mm 패키지, 상대적으로 높은 복사 강도(20mA에서 최대 6.4 mW/sr), 낮은 순방향 전압의 조합을 통해 차별화됩니다. 일부 오래된 적외선 LED와 비교하여 더 나은 신뢰성과 현대 환경 규정(RoHS, 무할로겐) 준수를 제공합니다. 실리콘 검출기와의 스펙트럼 정합은 다른 피크 파장을 가진 LED에 비해 주요 장점으로, 시스템 감도를 극대화합니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

9.1 연속 순방향 전류와 피크 순방향 전류의 차이는 무엇인가요?

연속 순방향 전류(100mA)는 손상 위험 없이 무기한 적용할 수 있는 최대 DC 전류입니다. 피크 순방향 전류(1A)는 매우 낮은 듀티 사이클(≤1%)에서 매우 짧은 펄스(≤100μs) 동안만 적용할 수 있는 훨씬 더 높은 전류입니다. 이를 통해 장거리 센싱 또는 동기화 목적으로 짧고 고강도의 빛 폭발이 가능합니다.

9.2 주변 온도가 성능에 어떤 영향을 미치나요?

특성 곡선에서 보여주듯이, 온도가 증가하면 최대 허용 연속 전류가 감소하고 피크 파장이 약간 이동할 수 있습니다. 복사 강도도 더 높은 온도에서 감소할 수 있습니다. -40°C ~ +85°C 범위의 극한에서 동작하도록 설계된 경우, 동작 전류를 그에 따라 감액해야 합니다.

9.3 방열판이 필요한가요?

50mA 이하의 연속 전류로 동작하는 대부분의 응용 분야에서는 PCB가 열 확산을 위한 일부 구리 면적을 제공하는 경우 전용 방열판이 필요하지 않습니다. 100mA 연속 전류, 특히 높은 주변 온도에서 동작하는 경우, 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지하기 위해 신중한 열 설계가 권장됩니다.

10. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 물체 근접 센서

일반적인 광전자 스위치에서 SIR204C는 광트랜지스터와 함께 사용됩니다. LED는 20-50mA의 전류로 구동되며, 주변광 간섭을 제거하기 위해 특정 주파수(예: 38kHz)로 변조되는 경우가 많습니다. 방출된 적외선은 근처 물체에 반사되어 광트랜지스터에 의해 감지됩니다. LED의 30도 시야각은 감지 범위와 시야각 사이의 좋은 균형을 제공합니다. 낮은 순방향 전압으로 인해 센서가 간단한 전류 제한 저항을 통해 3.3V 또는 5V 논리 전원으로 효율적으로 구동될 수 있습니다. 설계자는 LED와 검출기의 기계적 정렬을 보장해야 하며, 직접적인 광학 크로스토크를 방지하기 위해 차단 장치를 사용할 수 있습니다.

11. 동작 원리

적외선 발광 다이오드(IR LED)는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 순방향 바이어스가 가해지면 n-영역의 전자와 p-영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전하 캐리어가 재결합할 때, 에너지는 광자의 형태로 방출됩니다. 방출된 빛의 파장(색상)은 반도체 재료(이 경우 갈륨 알루미늄 비소 - GaAlAs)의 밴드갭 에너지에 의해 결정되며, 이는 약 875nm의 근적외선 스펙트럼에서 광자를 생성하도록 설계되었습니다. 이 파장은 인간의 눈에는 보이지 않지만 실리콘 기반 센서에 의해 효율적으로 감지됩니다.

12. 산업 동향 및 발전