IR383 5.0mm 적외선 LED 데이터시트 - 치수 5mm - 피크 파장 940nm - 순방향 전압 1.2V

1. 제품 개요

IR383은 표준 T-1 (5mm) 블루 플라스틱 패키지에 장착된 고강도 적외선 발광 다이오드입니다. 이 장치는 적외선 전송 시스템에서 신뢰할 수 있는 성능을 제공하도록 설계되었습니다. 장치의 주요 기능은 피크 파장 940nm에서 적외선을 방출하는 것으로, 일반적인 포토트랜지스터, 포토다이오드 및 적외선 수신기 모듈과 스펙트럼 호환성을 가집니다. 핵심 장점으로는 높은 방사 강도, 낮은 순방향 전압, RoHS, REACH 및 할로겐 프리 표준을 준수하는 설계가 포함되어 현대 전자 제조 요구 사항에 적합함을 보장합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 장기적인 수명과 신뢰성을 보장하기 위해 엄격한 한도 내에서 작동하도록 설계되었습니다. 연속 순방향 전류(IF) 정격은 100mA이며, 펄스 조건(펄스 폭 ≤100μs, 듀티 사이클 ≤1%)에서 피크 순방향 전류(IFP) 1.0A가 허용됩니다. 최대 역전압(VR)은 5V입니다. 작동 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 온도는 최대 +100°C까지 허용됩니다. 이 장치는 최대 10초 동안 260°C의 솔더링 온도를 견딜 수 있습니다. 주변 온도가 25°C 이하일 때 최대 전력 소산(Pd)은 120mW입니다.

2.2 전기-광학 특성

주요 성능 파라미터는 표준 온도 25°C에서 측정됩니다. 방사 강도(Ie)는 순방향 전류 20mA에서 최소 15.0 mW/sr이며, 일반적인 값은 20.0 mW/sr입니다. 펄스 동작(IF=50mA, 펄스 폭 ≤100μs, 듀티 ≤1%)에서 일반적인 방사 강도는 80.0 mW/sr에 도달합니다. 피크 방출 파장(λp)은 940nm에 중심을 두며, 일반적인 스펙트럼 대역폭(Δλ)은 45nm입니다. 순방향 전압(VF)은 20mA에서 일반적으로 1.2V(최대 1.5V)입니다. 펄스 조건에서 50mA일 때 VF는 일반적으로 1.4V(최대 1.8V)입니다. 역전류(IR)는 5V 역바이어스에서 최대 10μA입니다. 시야각(2θ1/2)은 일반적으로 20도입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

IR383은 출력 전력에 따라 장치를 분류하기 위해 방사 강도 빈닝 시스템을 사용합니다. 빈은 다음과 같이 정의됩니다: 빈 P (15.0-24.0 mW/sr), 빈 Q (21.0-34.0 mW/sr), 빈 R (30.0-48.0 mW/sr), 빈 S (42.0-67.0 mW/sr). 이 빈닝을 통해 설계자는 애플리케이션에 대한 특정 강도 요구 사항을 충족하는 구성 요소를 선택하여 일관된 시스템 성능을 보장할 수 있습니다. 측정 불확도는 순방향 전압 ±0.1V, 발광 강도 ±10%, 주 파장 ±1.0nm로 기록됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서 장치 동작을 설명하는 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다. 그림 1은 순방향 전류와 주변 온도 간의 관계를 보여줍니다. 그림 2는 스펙트럼 분포를 나타내며 940nm 피크를 확인합니다. 그림 3은 주변 온도에 대한 피크 방출 파장 이동을 그래프로 나타냅니다. 그림 4는 순방향 전류 대 순방향 전압 관계를 설명합니다. 그림 5는 상대 강도가 순방향 전류에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다. 그림 6은 중심축에서의 각도 변위에 대한 함수로 상대 방사 강도를 제시합니다. 그림 7은 상대 강도 대 주변 온도를 그리며, 그림 8은 상대 순방향 전압이 주변 온도에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다. 이러한 곡선은 실제 작동 환경에서 성능을 예측하는 데 필수적입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

IR383은 표준 T-1 (직경 5mm) 블루 플라스틱 패키지를 사용합니다. 리드 간격은 2.54mm로, 표준 브레드보드 및 PCB와 호환됩니다. 데이터시트에 상세한 패키지 치수 도면이 제공되며, 모든 치수는 밀리미터로 지정됩니다. 지정되지 않은 치수의 허용 오차는 ±0.25mm입니다. 블루 렌즈 재질은 장치를 적외선 방출기로 식별하는 데 도움이 됩니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

이 장치는 최대 온도 260°C에서 10초를 초과하지 않는 기간 동안 웨이브 또는 리플로우 솔더링에 적합합니다. 플라스틱 패키지나 반도체 다이에 손상을 방지하기 위해 이러한 한도를 준수하는 것이 중요합니다. 이 장치는 무연이며 할로겐 프리 표준(Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm)을 준수합니다. 취급 및 조립 중에는 표준 ESD(정전기 방전) 예방 조치를 준수해야 합니다.

7. 포장 및 주문 정보

표준 포장 사양은 백당 500개, 박스당 5백, 카톤당 10박스로, 카톤당 총 25,000개입니다. 라벨 양식에는 고객 부품 번호(CPN), 생산 부품 번호(P/N), 포장 수량(QTY), 강도 등급(AT), 피크 파장(HUE), 참조(REF) 및 로트 번호(LOT No) 필드가 포함됩니다.

8. 애플리케이션 권장사항

8.1 대표적인 애플리케이션 시나리오

IR383은 자유 공간 적외선 전송 시스템, 예를 들어 고출력으로 작동 범위를 확장하는 소비자 가전(텔레비전, 오디오 시스템, 셋톱박스)용 리모컨 장치에 이상적으로 적합합니다. 또한 수신기와 짝을 이루어 미립자를 감지하는 연기 감지기 및 다양한 기타 적외선 기반 감지 및 통신 시스템에도 적용 가능합니다.

8.2 설계 시 고려사항

구동 회로를 설계할 때는 직렬 저항이나 정전류원을 사용하여 순방향 전류를 최대 연속 또는 펄스 정격으로 제한해야 합니다. 낮은 순방향 전압은 전력 소비를 줄입니다. 좁은 20도 시야각은 더 지향성 있는 빔을 제공하여 점대점 통신에 유리하지만 정밀한 정렬이 필요합니다. 특히 높은 주변 온도에서 최대 전력 소산 근처에서 작동하는 경우 방열판이 필요할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 차별화

일반적인 5mm IR LED와 비교하여 IR383은 보장된 최소 방사 강도를 제공하며, 포괄적인 성능 곡선 세트와 공식적인 빈닝 구조로 특징지어집니다. 현대 환경 규정(RoHS, REACH, 할로겐 프리) 준수는 엄격한 재료 제한이 있는 시장에서 주요 차별화 요소입니다. 지정된 940nm 파장은 일반적인 표준으로, 수신기 IC와의 광범위한 호환성을 보장합니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: 연속 및 펄스 순방향 전류 정격의 차이는 무엇인가요?

A: 연속 정격(100mA)은 정상 상태 작동을 위한 것입니다. 펄스 정격(1.0A)은 더 밝은 빛의 폭발을 달성하기 위해 훨씬 더 높은 순간 전류를 허용하지만, 과열을 피하기 위해 매우 짧은 펄스(≤100μs)와 낮은 듀티 사이클(≤1%)에서만 가능합니다.

Q: 주변 온도는 성능에 어떤 영향을 미치나요?

A: 특성 곡선에 표시된 바와 같이, 온도가 증가하면 일반적으로 방사 출력이 감소하고 순방향 전압이 약간 증가합니다. 설계자는 25°C 이상에서 작동할 때 성능 파라미터를 감액해야 합니다.

Q: 이 LED는 데이터 전송에 사용할 수 있나요?

A: 예, 빠른 응답 시간(LED 고유)과 높은 출력으로 인해 리모컨 및 단거리 통신 링크에서 변조 데이터 전송에 적합하지만, 데이터시트는 변조 대역폭을 지정하지 않습니다.

11. 실용적인 설계 및 사용 사례

사례: 장거리 IR 리모컨 설계

확장된 범위가 필요한 리모컨의 경우, 설계자는 가장 높은 방사 강도를 위해 빈 S의 IR383을 선택할 것입니다. 구동 회로는 변조 신호(예: 38kHz 반송파)를 생성하기 위해 마이크로컨트롤러를 사용합니다. 트랜지스터 스위치는 LED를 50mA 이상에서 펄스 구동하며, 프로토콜에 사용된 펄스 폭에 대해 1% 듀티 사이클 한도 내에 머무릅니다. 좁은 시야각은 에너지를 수신기 쪽으로 집중시키는 데 도움이 됩니다. 간단한 직렬 저항은 R = (Vcc - Vf) / If로 계산되며, 여기서 Vf는 펄스 전류에서의 일반적인 값에서 가져옵니다.

12. 원리 소개

적외선 발광 다이오드(IR LED)는 순방향 바이어스가 인가될 때 비가시적 적외선을 방출하는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 전자는 장치 내에서 정공과 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 재료(IR383의 경우 GaAlAs)와 반도체 구조가 방출되는 빛의 파장을 결정하며, 이 경우 940nm입니다. 플라스틱 패키지는 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며, 렌즈는 방사 패턴을 형성합니다.

13. 기술 트렌드

적외선 LED의 트렌드는 더 높은 효율(전기 와트당 더 많은 방사 출력)을 지향하여 전력 소비와 열 발생을 줄이는 방향으로 계속되고 있습니다. 또한 신뢰성과 수명 향상을 위한 노력도 있습니다. 패키징은 더 나은 열 관리와 더 정밀한 광학 제어를 가능하게 하도록 발전하고 있습니다. 더 나아가, 구동 회로 및 센서와의 통합이 간소화된 최종 사용자 설계를 위해 컴팩트 모듈로 더욱 일반화되고 있습니다. 진화하는 글로벌 환경 및 재료 규정 준수는 여전히 중요한 산업 초점입니다.