5mm 적외선 LED SIR383C 데이터시트 - 5mm 패키지 - 1.6V 순방향 전압 - 875nm 파장 - 150mW 출력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

SIR383C는 고강도 5mm 적외선(IR) 발광 다이오드입니다. 투명 플라스틱 패키지로 성형되었으며, 피크 파장 875 나노미터(nm)에서 빛을 방출하도록 설계되었습니다. 이 소자는 일반적인 실리콘 포토트랜지스터, 포토다이오드 및 적외선 수신 모듈과 스펙트럼적으로 매칭되어 다양한 IR 감지 및 전송 응용 분야에 이상적인 광원입니다.

이 부품의 주요 장점은 높은 신뢰성, 높은 방사 강도 출력 및 낮은 순방향 전압 요구 사항을 포함합니다. 무연(Pb-Free) 재료를 사용하여 제작되었으며, RoHS, EU REACH 및 무할로겐 표준(Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm)을 포함한 관련 환경 규정을 준수합니다. 표준 2.54mm 리드 간격은 표준 인쇄 회로 기판(PCB)에 쉽게 통합할 수 있도록 합니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

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
• 납땜 온도 (T_sol): 260°C (≤ 5초 동안)
• 전력 소산 (P_d): 150 mW (자유 공기 온도 25°C 이하에서)

2.2 전기-광학 특성 (T_a= 25°C)

이는 지정된 테스트 조건에서의 일반적인 성능 파라미터입니다.

• 방사 강도 (I_e): I_F= 20mA에서 일반적으로 20 mW/sr. 펄스 조건(I_F= 100mA, 펄스 ≤ 100μs, 듀티 ≤ 1%)에서는 95 mW/sr에 도달할 수 있으며, 동일한 펄스 제약 조건에서 I_F= 1A에서는 최대 950 mW/sr까지 가능합니다.
• 피크 파장 (λ_p): 875 nm (I_F= 20mA에서)
• 스펙트럼 대역폭 (Δλ): 80 nm (I_F= 20mA에서)
• 순방향 전압 (V_F): 1.3 V (Typical), 1.6 V (Maximum) at I_F= 20mA에서 1.3 V (일반값), 1.6 V (최대값)
• 역방향 전류 (I_R): V_R= 5V에서 10 μA (최대값)
• 시야각 (2θ_1/2): 20도 (I_F= 20mA에서)

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

에 대해 ±1.0nm입니다.

3. 성능 곡선 분석

데이터시트는 설계 엔지니어에게 필수적인 여러 특성 곡선을 제공합니다.

3.1 순방향 전류 대 주변 온도

이 디레이팅 곡선은 주변 온도가 25°C 이상으로 증가함에 따라 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류가 어떻게 감소하는지를 보여줍니다. 적절한 열 관리를 위해서는 과열을 방지하고 장기적인 신뢰성을 보장하기 위해 이 그래프를 참조해야 합니다.

3.2 스펙트럼 분포

이 그래프는 875nm 피크를 중심으로 한 파장 스펙트럼 전체에 걸친 상대 방사 출력을 보여줍니다. 80nm 대역폭은 방출되는 파장의 범위를 나타내며, 이는 수신 센서의 감도 곡선과 매칭하는 데 중요합니다.

3.3 피크 방출 파장 대 주변 온도_p이 곡선은 주변 온도 변화에 따른 피크 파장(λ

)의 이동을 보여줍니다. 이 열적 드리프트를 이해하는 것은 정밀한 파장 정렬이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다.

3.4 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 곡선은 회로 설계의 기본으로, LED를 통과하는 전류와 LED 양단의 전압 사이의 비선형 관계를 보여줍니다. 이는 적절한 전류 제한 저항 및 전원 요구 사항을 선택하는 데 도움이 됩니다.

3.5 방사 강도 대 순방향 전류

이 그래프는 구동 전류의 함수로서 광학 출력(방사 강도)을 보여줍니다. 일반적으로 더 높은 전류에서는 열적 및 효율성 효과로 인해 준선형적이며, 이는 LED를 최적 범위 내에서 구동하는 것의 중요성을 강조합니다.

3.6 상대 방사 강도 대 각도 변위

이 극좌표 플롯은 LED의 공간 방출 패턴 또는 시야각을 정의합니다. 20도의 시야각은 상대적으로 집중된 빔을 나타내며, 이는 지향성 IR 응용 분야에 적합합니다.

4. 기계적 및 패키징 정보

4.1 패키지 치수

SIR383C는 표준 5mm 원형 LED 패키지에 장착됩니다. 주요 치수로는 본체 직경 5.0mm, 일반적인 리드 간격 2.54mm 및 전체 길이가 포함됩니다. 캐소드는 일반적으로 LED 렌즈의 평평한 면 및/또는 더 짧은 리드로 식별됩니다. 달리 명시되지 않는 한 모든 치수는 ±0.25mm의 공차를 가집니다. 엔지니어는 정확한 배치 및 풋프린트 설계를 위해 데이터시트의 상세한 기계 도면을 참조해야 합니다.

5. 납땜 및 조립 지침

적절한 처리는 소자의 무결성과 성능을 유지하는 데 중요합니다.

• 5.1 리드 성형
• 굽힘은 에폭시 불브의 베이스에서 최소 3mm 떨어진 곳에서 이루어져야 합니다.
• 납땜 전에 리드를 성형하고 패키지에 스트레스를 가하지 마십시오.
• 리드는 뜨거울 때가 아닌 실온에서 절단하십시오.

PCB 홀이 LED 리드와 완벽하게 정렬되도록 하여 장착 스트레스를 피하십시오.

• 5.2 보관
• ≤ 30°C 및 ≤ 70% 상대 습도(RH)에서 보관하십시오. 이러한 조건에서 유통 기한은 3개월입니다.
• 더 긴 보관(최대 1년)을 위해서는 질소 분위기와 건조제가 있는 밀봉 용기를 사용하십시오.

습한 환경에서 급격한 온도 변화를 피하여 응결을 방지하십시오.

5.3 납땜

• 납땜 접합부에서 에폭시 불브까지 최소 3mm 거리를 유지하십시오.핸드 납땜
• : 인두 팁 온도 ≤ 300°C (최대 30W 인두), 납땜 시간 ≤ 3초.웨이브/딥 납땜
• : 예열 ≤ 100°C (최대 60초), 솔더 배스 ≤ 260°C, ≤ 5초.
• 납땜 중 및 납땜 직후 소자가 뜨거울 때 리드에 스트레스를 가하지 마십시오.
• 딥/핸드 납땜을 두 번 이상 수행하지 마십시오.

LED가 실온으로 서서히 냉각되도록 하고, 냉각 중 충격이나 진동으로부터 보호하십시오.

• 5.4 세척
• 필요한 경우, 실온에서 이소프로필 알코올로만 ≤ 1분 동안 세척하십시오. 공기 건조하십시오.

초음파 세척은 피하십시오. 절대적으로 필요한 경우, 손상이 발생하지 않도록 공정 파라미터를 사전에 검증하십시오.

5.5 열 관리

응용 설계 단계에서 열 관리를 고려해야 합니다. 동작 전류는 과도한 접합 온도를 방지하고 성능 및 수명을 저하시키지 않도록 순방향 전류 대 주변 온도 곡선에 따라 디레이팅되어야 합니다.

6. 포장 및 주문 정보

6.1 라벨 사양

제품 라벨에는 고객 부품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY) 및 다양한 성능 등급(강도용 CAT, 파장용 HUE, 전압용 REF)과 함께 로트 번호 및 날짜 코드가 포함됩니다.

6.2 포장 수량

표준 포장은 봉지당 500개, 내부 박스당 5봉지입니다. 표준 카톤에는 내부 박스 10개가 포함되어 총 5000개입니다.

7. 응용 제안

• 7.1 대표적인 응용 시나리오적외선 리모컨 유닛
• : 특히 펄스 동작에서의 높은 방사 강도로 인해 장거리 또는 고출력 리모컨에 적합합니다.연기 감지기
• : IR 빔이 연기 입자에 의해 수신기에 산란되는 광전식 연기 감지기에 사용됩니다.적외선 응용 시스템

: 데이터 링크, 근접 센서, 물체 카운터 및 산업 자동화를 위한 일반 목적 IR 전송.

• 7.2 설계 고려사항전류 구동
• : LED와 직렬로 정전류원 또는 전류 제한 저항을 사용하십시오. I-V 및 디레이팅 곡선을 참조하십시오.더 높은 출력을 위한 펄싱_FP: 매우 높은 순간 강도(예: 장거리 전송)가 필요한 응용 분야의 경우, 펄스 구동 사양(엄격한 듀티 사이클 제한으로 I
• 최대 1A)을 사용하십시오.스펙트럼 매칭
• : 수신기(포토트랜지스터, 포토다이오드 또는 IR 모듈)가 최적의 신호 강도를 위해 875nm 근처에서 피크 감도를 갖도록 하십시오.광학 설계
• : 20도의 시야각은 원하는 빔 패턴을 달성하기 위해 렌즈 또는 반사경이 필요할 수 있습니다.PCB 레이아웃

: 기계적 치수를 정확히 따르고 납땜-본체 최소 3mm 거리 규칙을 준수하십시오.

8. 기술 비교 및 차별화

• 일반적인 5mm IR LED와 비교하여 SIR383C는 다음과 같은 균형 잡힌 기능 조합을 제공합니다:고강도
• : 20mA에서 일반적인 방사 강도 20 mW/sr은 표준 5mm 패키지에 대해 경쟁력이 있습니다.정밀한 파장
• : 875nm 피크는 일반적인 표준으로, 수신기와의 광범위한 호환성을 보장합니다.견고한 사양
• : 명확하게 정의된 펄스 동작 정격(최대 1A)은 고출력 버스트 응용 분야에 설계 유연성을 제공합니다.포괄적인 규정 준수
• : RoHS, REACH 및 무할로겐 규정 준수는 글로벌 시장을 위한 설계를 미래 대비합니다.상세한 응용 노트

: 데이터시트는 제조 수율 및 제품 신뢰성에 중요한 취급, 납땜 및 보관에 대한 광범위한 지침을 제공합니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)

9.1 연속 순방향 전류 정격과 펄스 순방향 전류 정격의 차이는 무엇인가요?

연속 순방향 전류(100mA)는 열적 한계를 고려하여 LED가 손상 없이 무기한 처리할 수 있는 최대 DC 전류입니다. 피크 순방향 전류(1A)는 매우 낮은 듀티 사이클(≤1%)에서 매우 짧은 펄스(≤100μs) 동안만 허용되는 훨씬 더 높은 전류입니다. 이를 통해 LED 다이를 과열시키지 않고 짧고 높은 강도의 빛 버스트를 가능하게 합니다.

9.2 캐소드(음극 리드)는 어떻게 식별하나요?

캐소드는 일반적으로 두 가지 특징으로 표시됩니다: 1) 원형 LED 렌즈의 가장자리에 평평한 면, 2) 캐소드 리드는 일반적으로 애노드 리드보다 짧습니다. 역바이어스를 피하기 위해 납땜 전에 항상 극성을 확인하십시오.

9.3 이 LED를 3.3V 또는 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?_{아니요, 직접 연결해서는 안 됩니다. LED의 순방향 전압은 약 1.3-1.6V입니다. 전류 제한 저항 없이 더 높은 전압원에 직접 연결하면 과도한 전류가 흐르며, LED를 즉시 파괴할 수 있습니다. 항상 R = (V}공급_F- V_F.

) / I

로 계산된 직렬 저항을 사용하십시오.

9.4 보관 조건이 3개월로 제한되는 이유는 무엇인가요?

플라스틱 패키지는 공기 중의 수분을 흡수할 수 있습니다. 이후 납땜과 같은 고온 공정 중에 갇힌 이 수분이 급격히 팽창하여 내부 박리 또는 균열("팝콘 현상")을 일으킬 수 있습니다. 3개월 제한은 표준 공장 조건을 가정합니다. 더 긴 보관을 위해서는 수분 흡수를 방지하기 위해 드라이백(건조제가 있는 질소) 방법이 규정되어 있습니다.

10. 실용 설계 사례시나리오: 장거리 IR 리모컨 송신기 설계.

목표:

1. : 일반적인 거실 환경에서 30미터 이상의 거리를 달성합니다.설계 단계_FP구동 방법 선택
2. : 거리를 극대화하기 위해 높은 순간 광 출력이 필요합니다. 따라서 최대 정격 I1A에서 펄스 구동을 사용할 것입니다.
3. 펄스 파라미터: 펄스 폭을 100μs로, 듀티 사이클을 1%(예: 100μs ON, 9900μs OFF)로 설정합니다. 이렇게 하면 절대 최대 정격 내에 머무를 수 있습니다.
4. 회로 설계: 마이크로컨트롤러 GPIO 핀에 의해 제어되는 간단한 트랜지스터 스위치(예: NPN 또는 N채널 MOSFET)를 사용할 수 있습니다. 작은 베이스/게이트 저항이 제어 전류를 제한합니다. 트랜지스터의 포화 전압을 고려하여 정확한 1A 펄스 전류를 설정하기 위해 전원 공급 장치와 LED 사이에 직렬 저항이 여전히 필요할 수 있습니다._F전원 공급 장치
5. : 공급 전압은 V(고전류에서 ≈1.5V)에 트랜지스터 및 직렬 저항의 전압 강하를 더한 값을 극복할 수 있을 만큼 충분히 높아야 합니다. 일반적으로 5V 공급이면 충분합니다.
6. 변조: IR 펄스는 의도된 수신기와 호환되는 반송파 주파수(예: 38kHz)로 변조되어야 합니다. 이는 100μs 엔벨로프 내에서 38kHz 속도로 1A 펄스를 켜고 끄는 방식으로 수행됩니다._{열적 고려사항}: 듀티 사이클이 매우 낮지만, 평균 전력(P_F평균_{= V}* I_{F_평균})이 150mW 정격 내에 있는지 확인하십시오. 1% 듀티에서 1A 펄스의 경우, I_{F_평균}= 10mA입니다. P

평균

≈ 1.5V * 0.01A = 15mW로, 한계 내에 잘 들어갑니다.

이 접근 방식은 LED의 펄스 능력을 활용하여 연속 20mA 구동으로 허용되는 것보다 훨씬 더 높은 거리를 달성합니다.

11. 원리 소개

적외선 발광 다이오드(IR LED)는 전기적으로 순방향으로 바이어스될 때 비가시적 적외선을 방출하는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 전자는 소자 내에서 정공과 재결합하며, 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 방출된 빛의 특정 파장(예: 875nm)은 사용된 반도체 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정되며, 이 경우 갈륨 알루미늄 비소(GaAlAs)입니다. 투명 에폭시 렌즈는 IR 빛을 필터링하지 않아 높은 전송 효율을 가능하게 합니다. 방사 강도는 단위 입체각당 방출되는 광학 출력의 척도로, 방출된 빔이 얼마나 집중되고 강력한지를 나타냅니다.

• 12. 발전 동향적외선 LED 분야는 계속 발전하고 있습니다. 업계에서 관찰 가능한 일반적인 동향은 다음과 같습니다:
• 효율 증가: 동일하거나 더 작은 패키지 크기에서 더 높은 방사 강도 및 월플러그 효율(광 출력 / 전기 입력)을 달성하기 위한 새로운 반도체 재료 및 칩 구조(예: 플립칩, 박막) 개발.
• 소형화: 더 작은 패키지 풋프린트(예: 0402, 0603 SMD)에 대한 수요로, 특히 소비자 가전 및 웨어러블에서 더 컴팩트한 전자 장치를 가능하게 합니다.
• 향상된 신뢰성: 더 높은 납땜 온도(무연 요구 사항과 호환), 더 가혹한 환경 조건 및 더 긴 동작 수명을 견딜 수 있도록 패키징 재료 및 공정 개선.
• 통합 솔루션: 구동기, 변조기 및 논리를 포함하는 결합된 송신기-센서 모듈 및 응용 특정 집적 회로(ASIC)의 성장으로, 최종 사용자를 위한 시스템 설계를 단순화합니다.