LTE-306 적외선 발광 다이오드 데이터시트 - 측면 발광 패키지 - 피크 파장 940nm - 순방향 전압 1.6V - 시야각 30도 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTE-306은 광전자 센싱 및 검출 시스템에 사용하도록 설계된 초소형 측면 발광 적외선(IR) 발광체입니다. 이 장치의 핵심 기능은 940 나노미터(nm)의 피크 파장에서 적외선을 방출하는 것입니다. 이 장치는 LTR-306 시리즈의 대응 광트랜지스터와 기계적 및 스펙트럼적으로 매칭되도록 설계되어, 물체 감지, 위치 감지 및 데이터 전송과 같은 애플리케이션에서 수신기-발광체 쌍의 최적 성능을 보장합니다. 이 부품의 주요 장점은 컴팩트한 플라스틱 패키지 내의 저비용 구조와 일관된 복사 강도 출력을 위한 사전 선별된 빈의 가용성입니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

장치의 동작 한계는 주변 온도(T_A) 25°C에서 정의됩니다. 주요 정격에는 연속 순방향 전류(I_F) 50 mA 및 펄스 동작(초당 300 펄스, 10 µs 펄스 폭)을 위한 피크 순방향 전류 1 A가 포함됩니다. 최대 전력 소산은 75 mW입니다. 역방향 전압 정격은 5 V로, LED가 이 값을 초과하는 역방향 바이어스를 받지 않아야 함을 나타냅니다. 동작 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 범위는 -55°C에서 +100°C입니다. 리드 솔더링 온도는 패키지 본체에서 1.6mm 떨어진 지점에서 측정 시 5초 동안 260°C로 지정됩니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

모든 특성은 T_A=25°C에서 측정됩니다. 주요 광학 파라미터는 조리개 복사 조도(E_e)와 복사 강도(I_E)이며, 둘 다 순방향 전류 20 mA에서 테스트됩니다. 이러한 파라미터는 빈(A부터 H까지)으로 그룹화되어 애플리케이션 요구 사항에 따라 선택할 수 있는 최소 및 일반/최대 값의 범위를 제공합니다. 예를 들어, 빈 A는 E_e 0.088 ~ 0.168 mW/cm² 및 I_E 0.662 ~ 1.263 mW/sr를 제공하는 반면, 빈 H는 더 높은 출력을 제공합니다. 피크 방출 파장(λ_피크)은 일반적으로 940 nm이며, 스펙트럼 반폭(Δλ)은 50 nm입니다. 순방향 전압(V_F)은 20 mA에서 일반적으로 1.6V입니다. 역방향 전류(I_R)는 역방향 전압 5V에서 최대 100 µA입니다. 시야각(2θ_1/2)은 30도입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

이 제품은 복사 강도 빈닝 시스템을 사용합니다. 장치는 표준 20 mA 구동 전류에서 측정된 복사 강도(I_E) 및 조리개 복사 조도(E_e)를 기반으로 그룹(빈 A ~ H)으로 테스트 및 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 보장된 최소 광 출력 수준을 가진 구성 요소를 선택할 수 있어 시스템 성능의 일관성을 보장하며, 이는 감지 임계값 또는 신호 강도가 중요한 애플리케이션에서 특히 중요합니다. 빈은 출력 전력의 점진적인 척도를 제공합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 여러 일반적인 특성 곡선을 참조합니다. 그림 1은 940 nm를 중심으로 한 광 출력을 보여주는 스펙트럼 분포를 보여줍니다. 그림 2는 디레이팅 이해에 중요한 순방향 전류와 주변 온도 간의 관계를 나타냅니다. 그림 3은 다이오드의 턴온 특성을 보여주는 순방향 전류 대 순방향 전압(I-V) 곡선입니다. 그림 4는 상대 복사 강도가 주변 온도에 따라 어떻게 변하는지 보여주며, 온도가 상승함에 따라 출력이 감소함을 나타냅니다. 그림 5는 상대 복사 강도를 순방향 전류에 대해 도표화하여 구동 전류와 광 출력 간의 비선형 관계를 보여줍니다. 그림 6은 방사 다이어그램으로, 30도 시야각과 방출된 적외선의 공간 분포를 시각화하는 극좌표도입니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 장치는 초소형 플라스틱 측면 발광 패키지를 사용합니다. 치수는 도면(텍스트에서 참조되지만 완전히 상세히 설명되지는 않음)에 제공됩니다. 주요 참고 사항은 달리 명시되지 않는 한 모든 치수가 밀리미터 단위이며 일반 공차는 ±0.25mm임을 지정합니다. 리드 간격은 리드가 패키지를 빠져나가는 지점에서 측정됩니다. 측면 발광 방향은 주요 방출 방향이 리드의 축에 수직임을 의미하며, 이는 상단 발광 LED와의 주요 차별화 요소입니다.

6. 솔더링 및 조립 지침

제공된 주요 지침은 리드 솔더링용입니다: 패키지 본체에서 1.6mm(0.063인치) 떨어진 지점의 온도는 5초 동안 260°C를 초과해서는 안 됩니다. 이는 내부 반도체 다이와 플라스틱 패키지의 손상을 방지하는 데 중요합니다. 현대 조립의 경우, 이는 웨이브 솔더링 파라미터의 신중한 제어 또는 선택적 솔더링 기술의 사용을 의미합니다. 핸드 솔더링은 온도 제어 납땜 인두로 빠르게 수행해야 합니다.

7. 애플리케이션 권장 사항

7.1 일반적인 애플리케이션 시나리오

LTE-306은 센싱을 위해 비가시광선 방출이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다. 일반적인 용도로는 물체 감지 및 계수(예: 자판기, 프린터), 위치 감지(예: 용지 가장자리 감지), 슬롯 센서 및 근접 스위치가 포함됩니다. LTR-306 광트랜지스터와의 스펙트럼 매칭으로 인해 컴팩트 광 차단기 또는 반사 물체 센서를 구성하는 데 완벽합니다.

7.2 설계 고려 사항

설계자는 여러 요소를 고려해야 합니다: 첫째, 전압 소스에서 구동할 때 최대 연속 순방향 전류(50 mA)를 초과하지 않도록 LED와 직렬로 전류 제한 저항을 항상 사용해야 합니다. 둘째, 필요한 감지 거리와 페어링된 검출기의 감도에 따라 적절한 강도 빈(A-H)을 선택하십시오. 셋째, 시스템에서 발광체와 검출기를 정렬할 때 30도 시야각을 고려하십시오; 정렬 불량은 신호 강도를 감소시킵니다. 넷째, 특히 가혹한 환경에서 주변 온도가 복사 출력에 미치는 영향을 고려하십시오(그림 4 참조). 다섯째, LED 양단의 역방향 전압이 5V를 절대 초과하지 않도록 보장하며, 일부 회로 구성에서는 보호 회로가 필요할 수 있습니다.

8. 기술 비교

이 구성 요소의 주요 차별화된 장점은 측면 발광 패키지와 사전 빈닝된 강도입니다. 표준 상단 발광 IR LED와 비교하여, 측면 발광 폼 팩터는 더 유연한 PCB 레이아웃을 가능하게 하고 더 얇은 제품 설계를 가능하게 할 수 있습니다. 여러 강도 빈의 가용성은 저비용 IR 발광체에서 항상 사용 가능하지 않은 성능 등급 수준을 제공하여 설계자가 시스템 성능을 미세 조정하고 과도한 사양 지정을 피해 비용을 절감할 수 있게 합니다. 특정 광트랜지스터 시리즈와의 명시적인 기계적 및 스펙트럼 매칭은 신뢰할 수 있는 광학 쌍의 설계를 단순화합니다.

9. 자주 묻는 질문(기술 파라미터 기반)

Q: 빈닝 시스템의 목적은 무엇입니까?

A: 빈닝(A-H)은 최소 수준의 복사 강도를 보장합니다. 이는 생산의 일관성을 보장합니다. 덜 까다로운/단거리 애플리케이션에는 낮은 빈을, 더 긴 거리 또는 더 신뢰할 수 있는 감지에는 높은 빈을 선택할 수 있습니다.

Q: 3.3V 공급 전압으로 이 LED를 구동할 수 있습니까?

A: 예, 하지만 직렬 저항을 사용해야 합니다. 20mA에서 일반적인 V_F가 1.6V일 때, 저항 값은 (3.3V - 1.6V) / 0.02A = 85 옴이 됩니다. 항상 원하는 전류와 실제 공급 전압을 기반으로 저항을 계산하십시오.

Q: 시야각이 왜 중요합니까?

A: 30도 시야각은 대부분의 빛이 방출되는 원뿔을 정의합니다. 페어링된 센서 시스템에서 발광체와 검출기 모두 시야각을 가집니다. 그들의 중첩은 유효 감지 영역을 정의합니다. 더 좁은 각도는 더 정밀한 감지를 가능하게 할 수 있습니다.

Q: 온도가 성능에 어떤 영향을 미칩니까?

A: 주변 온도가 증가함에 따라 복사 강도는 일반적으로 감소합니다(그림 4 참조). 주어진 전류에 대해 순방향 전압도 약간 감소합니다. 중요한 애플리케이션에서는 구동 또는 수신 회로에 온도 보상이 필요할 수 있습니다.

10. 실제 사용 사례

사례: 프린터 내 용지 존재 센서 설계.LTE-306 IR 발광체는 LTR-306 광트랜지스터와 용지 경로를 가로질러 페어링되어 투과형 센서를 형성합니다. 용지가 없을 때 발광체의 빛이 검출기에 도달합니다. 용지가 있을 때는 빛을 차단합니다. 측면 발광 패키지를 통해 두 구성 요소를 메인 PCB에 평평하게 장착하고 광축을 간격을 가로질러 정렬할 수 있습니다. 설계자는 제품 수명 동안 잠재적 오염(먼지) 후에도 충분한 신호 강도가 검출기에 도달하도록 빈 D 발광체를 선택합니다. 마이크로컨트롤러는 광트랜지스터의 출력을 모니터링하여 용지 존재를 판단합니다.

11. 동작 원리

적외선 발광 LED는 반도체 다이오드입니다. 순방향 바이어스(애노드에 캐소드에 비해 양의 전압이 인가됨)가 가해지면 전자와 정공이 반도체 재료(일반적으로 갈륨 비소 기반)의 활성 영역에서 재결합합니다. 이 재결합 과정은 광자(빛 입자) 형태로 에너지를 방출합니다. 반도체의 특정 재료 구성과 구조는 방출된 빛의 파장을 결정합니다. LTE-306의 경우, 이는 주로 940 nm 근처의 적외선 스펙트럼에 있는 광자를 생성하며, 이는 인간의 눈에는 보이지 않지만 실리콘 광검출기에 의해 감지될 수 있습니다.

12. 기술 동향

이러한 개별 광전자 구성 요소의 동향은 더욱 소형화, 더 높은 효율(단위 전기 입력 전력당 더 많은 광 출력) 및 증가된 통합을 향해 있습니다. 개별 발광체-검출기 쌍은 여전히 일반적이지만, LED, 광검출기 및 때로는 신호 조정 회로를 단일 패키지에 포함하는 통합 모듈로의 이동이 있습니다. 이는 설계를 단순화하고 신뢰성을 향상시킵니다. 또한, 특수 감지 애플리케이션을 위해 더 정밀하고 안정적인 파장 방출 및 더 엄격한 시야각 제어를 달성하기 위한 지속적인 개발이 진행 중입니다. 배터리 구동 IoT 장치를 위한 저전력 구성 요소에 대한 수요도 효율성 개선을 주도합니다.