LTE-5228A 적외선 발광 다이오드 데이터시트 - 고전류, 낮은 순방향 전압, 940nm 파장

1. 제품 개요

LTE-5228A은 견고한 광학 출력이 필요한 응용 분야를 위해 설계된 고출력 적외선 발광 다이오드입니다. 이 장치의 핵심 장점은 상대적으로 낮은 순방향 전압을 유지하면서 고전류 구동 능력을 위해 설계된 공학적 특성에서 비롯되며, 이는 펄스 및 연속 동작에 효율적입니다. 장치는 투명한 하우징에 패키징되어 있으며, 이는 방출되는 비가시광선의 흡수를 최소화하기 위한 적외선 발광기의 일반적인 형태입니다. 주요 타겟 시장은 산업 자동화, 보안 시스템(예: 감시 카메라 조명), 광학 센서, 신뢰할 수 있는 비가시광선원이 중요한 리모컨 장치 등을 포함합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. LTE-5228A은 최대 150mW의 전력을 소산할 수 있습니다. 피크 순방향 전류 정격은 2암페어로 매우 높지만, 이는 특정 펄스 조건(초당 300펄스, 10마이크로초 펄스 폭)에서만 허용됩니다. 연속 순방향 전류 정격은 보다 일반적인 100mA입니다. 장치는 최대 5V의 역전압을 견딜 수 있습니다. 동작 및 보관 온도 범위는 각각 -40°C ~ +85°C 및 -55°C ~ +100°C로, 가혹한 환경에서도 사용 가능함을 나타냅니다. 리드 솔더링 온도는 패키지 본체에서 1.6mm 거리에서 5초간 260°C로 지정되어 있으며, 이는 조립 공정의 중요한 파라미터입니다.

2.2 전기 및 광학 특성

이 파라미터들은 주변 온도 25°C, 순방향 전류(I_F) 20mA의 표준 테스트 조건에서 측정됩니다. 주요 광학 출력은 두 가지 방식으로 정의됩니다: 개구 복사 조도(E_e, 단위: mW/cm²)와 복사 세기(I_E, 단위: mW/sr). 두 파라미터 모두 빈닝되어 있으며, 이는 제조 후 장치가 성능 그룹(BIN A, B, C, D)으로 분류됨을 의미하며, BIN D가 가장 높은 출력을 나타냅니다. 피크 방출 파장(λ_Peak)은 일반적으로 940nm로, 근적외선 스펙트럼에 속합니다. 스펙트럼 선 반폭(Δλ)은 50nm로, 방출되는 빛의 스펙트럼 대역폭을 나타냅니다. 전기적으로, 순방향 전압(V_F)은 20mA에서 1.2V에서 1.6V 사이로, 낮은 전압 동작 주장을 확인시켜 줍니다. 역전류(I_R)는 5V 역바이어스에서 최대 100µA입니다. 시야각(2θ_1/2)은 40도로, 복사 세기가 피크 값의 절반 이상인 각도 범위를 정의합니다.

3. 빈닝 시스템 설명

= 20mA에서 측정된 개구 복사 조도와 복사 세기에 따라 네 개의 빈(A, B, C, D)으로 테스트 및 분류됩니다. BIN A는 낮은 출력 범위를 나타내며, BIN D는 보장된 가장 높은 출력을 나타냅니다. 이 시스템은 제조업체가 일관된 성능 수준을 제공할 수 있게 하며, 설계자가 응용 분야의 감도 또는 범위 요구사항을 정확히 충족하는 빈을 선택할 수 있게 합니다. 이 특정 부품 번호에 대한 전압 또는 파장 빈닝은 표시되어 있지 않습니다; 순방향 전압과 피크 파장은 빈 코드 없이 일반/최대 범위로 제공됩니다._F4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서의 장치 동작을 설명하는 여러 그래프를 제공합니다.

4.1 스펙트럼 분포 (그림 1)

이 곡선은 파장의 함수로서 상대 복사 세기를 보여줍니다. 940nm에서의 피크와 약 50nm의 스펙트럼 반폭을 확인시켜 줍니다. 형태는 AlGaAs 기반 IR LED의 전형적인 모습입니다.

4.2 순방향 전류 대 주변 온도 (그림 2)

이 디레이팅 곡선은 주변 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 연속 순방향 전류가 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 접합 온도가 안전 한계를 초과하지 않도록 보장하기 위한 열 관리 설계에 중요합니다.

4.3 순방향 전류 대 순방향 전압 (그림 3)

이것은 표준 I-V(전류-전압) 특성 곡선입니다. 전류가 증가함에 따라 전압이 상승하는 지수 관계를 보여줍니다. 이 곡선은 설계자가 원하는 동작 전류에 필요한 구동 전압을 결정할 수 있게 합니다.

4.4 상대 복사 세기 대 주변 온도 (그림 4) 및 대 순방향 전류 (그림 5)

그림 4는 광 출력의 온도 의존성을 설명하며, 일반적으로 온도가 상승함에 따라 효율이 감소하는 것을 보여줍니다. 그림 5는 광 출력이 순방향 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 특히 가열로 인해 효율이 떨어질 수 있는 높은 전류에서 비선형 관계를 강조합니다.

4.5 방사 패턴 (그림 6)

이 극좌표도는 방출된 빛의 공간적 분포를 시각적으로 나타내며, 40도의 시야각을 확인시켜 줍니다. 다이어그램은 중심축(0°)에서 다른 각도에서의 상대적 세기를 보여줍니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

패키지는 플랜지가 있는 표준 LED 스타일입니다. 주요 치수에는 리드 간격이 포함되며, 이는 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다. 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.5mm로 지정되어 있습니다. 패키지는 "투명"으로 설명되며, 이는 적외선 방출에 최적입니다. 극성은 일반적으로 긴 리드가 애노드(+)이고/또는 캐소드(-) 리드 근처 패키지 림에 평평한 부분으로 표시되지만, 이 특정 마킹은 제공된 텍스트에 자세히 설명되어 있지 않습니다. 치수 도면(텍스트에서 참조되지만 제공되지 않음)은 정확한 길이, 너비, 높이를 보여줄 것입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

제공된 주요 지침은 리드 솔더링에 대한 절대 최대 정격입니다: 패키지 본체에서 1.6mm(0.063") 거리에서 5초간 260°C. 이는 웨이브 솔더링 또는 핸드 솔더링 공정에 중요한 파라미터입니다. 이를 초과하면 내부 다이 어태치 또는 에폭시 패키지가 손상될 수 있습니다. 리플로우 솔더링의 경우, 피크 온도가 260°C 미만이고 액상선 이상 시간이 솔더 페이스트에 맞춰진 프로파일을 사용해야 합니다. 일반적으로 취급 중 리드에 과도한 기계적 스트레스를 피하는 것이 좋습니다. 보관 조건은 수분 흡수를 방지하기 위해 건조한 환경에서 지정된 범위인 -55°C ~ +100°C를 준수해야 합니다.

7. 응용 제안

7.1 대표적인 응용 시나리오

적외선 조명:

• 저조도 또는 무광 조건의 CCTV 카메라용.광학 센서:
• 근접 센서, 물체 감지, 라인 추종 로봇의 광원으로서.리모컨:
• 텔레비전, 에어컨 등에 코딩된 신호를 전송하기 위해.산업 데이터 링크:
• 전기적 노이즈 환경에서의 단거리, 자유 공간 광통신.생체 인식 센서:
• 심박수 모니터링 또는 지문 인식 시스템의 일부로서.7.2 설계 고려사항

전류 제한:

• 항상 직렬 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하여 최대 연속 전류를 초과하지 않도록 하십시오, 특히 낮은 V로 인해 전압원에서 과도한 전류를 쉽게 끌어올 수 있기 때문입니다._F방열:
• 최대 전류 근처에서 연속 동작하는 경우, 열 경로를 고려하십시오. 플랜지는 PCB에 열 비아 또는 방열판으로 장착하는 데 사용될 수 있습니다.펄스 동작:
• 매우 높은 피크 출력(더 긴 범위를 위해)을 달성하려면 펄스 모드 사양(2A 피크)을 사용하십시오. 드라이버 회로가 필요한 짧고 높은 전류 펄스를 전달할 수 있는지 확인하십시오.광학 설계:
• 응용 분야의 필요에 따라 40도 빔을 평행하게 만들거나 형성하기 위해 적절한 렌즈 또는 반사경과 함께 사용하십시오. 투명 패키지는 2차 광학 장치와 호환됩니다.ESD 보호:
• 명시적으로 언급되지는 않았지만, IR LED는 정전기 방전에 민감할 수 있습니다. 취급 및 회로 설계 중 표준 ESD 예방 조치를 구현하는 것이 권장됩니다.8. 기술 비교 및 차별화

표준 저출력 IR LED와 비교하여, LTE-5228A의 주요 차별화 요소는 그

고전류 능력(100mA 연속, 2A 펄스)과상대적으로 낮은 순방향 전압입니다. 이 조합은 과도한 전압 강하로 인한 비례적으로 높은 전력 소산 없이 더 높은 복사 출력을 가능하게 합니다. 넓은 40도 시야각은 일부 집중된 IR 발광기보다 더 넓어, 장거리 스팟팅보다는 영역 커버리지를 위한 더 균일한 조명을 제공합니다. 투명 패키지는 가시광 LED에 사용되는 착색 패키지에 비해 940nm 빛에 대해 더 높은 투과 효율을 제공합니다.9. 자주 묻는 질문 (기술 파라미터 기반)

Q: 이 LED를 3.3V 또는 5V 마이크로컨트롤러 핀에서 직접 구동할 수 있나요?

A: 아니요. 낮은 순방향 전압(20mA에서 최대 1.6V)은 직접 연결 시 LED를 파괴하고 과도한 전류로 인해 마이크로컨트롤러 핀을 손상시킬 가능성이 있습니다. 전류 제한 저항 또는 드라이버 회로는 필수입니다.

Q: 개구 복사 조도와 복사 세기의 차이는 무엇인가요?

A: 개구 복사 조도(E

)는 LED에 가깝고 수직으로 배치된 표면에 도달하는 전력 밀도(mW/cm²)입니다. 복사 세기(I_e)는 단위 입체각당 방출되는 전력(mW/sr)으로, 광원의 고유한 방향성을 설명합니다. I_E는 거리에서의 조명을 계산하는 데 더 유용합니다._EQ: 올바른 BIN을 어떻게 선택하나요?

A: 시스템의 감도에 기반하여 선택하십시오. 수신기가 최소 신호 레벨이 필요한 경우, 동작 전류와 거리에서 그 레벨을 보장하는 빈을 선택하십시오. 더 높은 빈(C, D)은 더 많은 출력 마진을 제공합니다.

Q: 방열판이 필요한가요?

A: 동작 전류와 주변 온도에 따라 다릅니다. 최대 연속 전류(100mA) 및 상승된 주변 온도에서 전력 소산(P = V

* I_F)은 160mW에 접근하며, 이는 절대 최대 전력 소산 150mW를 초과합니다. 따라서, 최대 출력 연속 동작의 경우, PCB 구리 면적 또는 방열판을 통한 열 관리가 필요합니다. 펄스 동작 또는 낮은 전류의 경우 필요하지 않을 수 있습니다._F10. 실제 사용 사례

장거리 수동 적외선 모션 센서 활성기 설계:

PIR 모션 센서는 종종 제한된 범위를 가집니다. 야간에 범위를 확장하기 위해 IR 조명기를 사용할 수 있습니다. 이 응용을 위해 LTE-5228A는 펄스 모드로 구동됩니다. 평균 전력을 낮게 유지하기 위해 낮은 듀티 사이클(예: 1%)에서 1A 펄스(최대 2A 이내)를 전달하는 회로가 설계될 것입니다. 이 높은 피크 전류는 매우 높은 순간 광학 출력을 생성하여 20-30미터 거리의 장면을 효과적으로 조명할 것입니다. 넓은 40도 각도는 센서 앞의 넓은 영역을 커버할 것입니다. 투명 패키지는 최대 에너지가 외부로 투사되도록 보장합니다. 설계자는 최대 범위를 위해 BIN D LED를 선택하고 디레이팅 곡선을 사용하여 실외 인클로저에서 장치 온도가 안정적으로 유지되도록 할 것입니다.11. 동작 원리

LTE-5228A는 반도체 p-n 접합 다이오드입니다. 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 물질 구성(일반적으로 알루미늄 갈륨 비소 - AlGaAs)은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 940nm의 적외선 파장에 해당합니다. 투명 에폭시 패키지는 반도체 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며 출력 빔을 형성하는 렌즈 역할을 합니다. 복사 출력은 캐리어 재결합 속도에 직접 비례하며, 이는 순방향 전류에 의해 제어됩니다.

12. 기술 트렌드

적외선 발광기 기술은 가시광 LED 기술과 함께 계속 발전하고 있습니다. 트렌드는 다음과 같습니다:

효율 증가:

단위 전기 입력 전력당 더 많은 광자를 추출하기 위한 새로운 반도체 물질 및 구조(예: 다중 양자 우물) 개발로 열 발생 감소.더 높은 전력 밀도:

더 높은 구동 전류를 처리하고 열을 더 효과적으로 소산하기 위한 패키징 개선으로, 동일하거나 더 큰 출력을 가진 더 작은 장치 가능.통합 솔루션:

IR 발광기를 드라이버 IC, 포토다이오드 또는 심지어 마이크로컨트롤러와 단일 모듈로 결합하여 센서 응용 분야에서 설계 단순화.파장 다양화:

940nm는 일반적이지만(비가시, 실리콘 검출기에 적합), 850nm(약간 가시적인 붉은 빛) 또는 1050nm와 같은 다른 파장은 안구 추적 또는 더 긴 대기 전송과 같은 특정 응용 분야에 사용됩니다.LTE-5228A는 이 풍경에서 성숙하고 높은 신뢰성을 가진 구성 요소를 나타내며, 절대적인 최첨단 효율보다는 까다로운 조건에서 견고한 성능에 최적화되어 있습니다.

The LTE-5228A represents a mature, high-reliability component in this landscape, optimized for robust performance in demanding conditions rather than the absolute cutting edge of efficiency.