LTL-E7939Q2K 적외선 LED 램프 데이터시트 - 스루홀 패키지 - 파장 850nm - 방사 강도 20mW/sr - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 문서는 고성능 스루홀 방식 적외선 발광 다이오드의 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 소자는 전형적인 파장 850 나노미터에서 신뢰할 수 있고 강력한 적외선 광원이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 투명 렌즈를 특징으로 하며, 효율적인 적외선 방출에 적합한 AlGaAs 반도체 기술을 사용하여 제작되었습니다. 본 제품은 납(Pb)과 같은 유해 물질이 없는 RoHS 지침을 준수합니다. 핵심 장점으로는 고속 동작, 높은 방사 출력, 낮은 전류 요구 사항으로 인한 표준 집적 회로와의 호환성이 포함됩니다. 다양한 전자 장비 분야의 인쇄 회로 기판 또는 패널에 다용도로 장착하도록 고안되었습니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

소자의 동작 한계는 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다. 이 정격을 초과하면 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.

• 소비 전력:최대 120 mW.
• 피크 순방향 전류:펄스 조건(초당 300 펄스, 펄스 폭 10 μs)에서 최대 1 A.
• DC 순방향 전류:연속 동작 시 최대 60 mA.
• 역방향 전압:최대 5 V. 더 높은 역방향 전압을 가하면 LED 접합이 파괴될 수 있습니다.
• 동작 온도 범위:-30°C ~ +85°C.
• 보관 온도 범위:-40°C ~ +100°C.
• 리드 솔더링 온도:LED 본체에서 2.0mm 떨어진 지점에서 측정 시 최대 5초 동안 260°C.

2.2 전기 및 광학 특성

이 파라미터들은 주변 온도(Ta) 25°C에서 지정되며, 소자의 전형적인 성능을 나타냅니다.

• 방사 강도 (Ie):순방향 전류(IF) 20mA 구동 시 최소 20.0 mW/sr. 실제 값은 ±15% 허용 오차를 고려해야 합니다. 구체적인 등급 코드는 제품 포장 봉지에 표시되어 있습니다.
• 시야각 (2θ1/2):전형적으로 25도, 최소 18도입니다. 이는 방사 강도가 피크 축 값의 절반으로 떨어지는 전체 각도입니다.
• 피크 파장 (λP):전형적으로 850 nm로, 근적외선 스펙트럼에 위치합니다.
• 스펙트럼 선 반폭 (Δλ):전형적으로 40 nm입니다. 이는 방출되는 빛의 스펙트럼 대역폭을 정의합니다.
• 순방향 전압 (VF):IF = 20mA에서 전형적으로 1.3V, 최대 1.65V.
• 역방향 전류 (IR):역방향 전압(VR) 5V 인가 시 최대 10 μA.

3. 성능 곡선 분석

본 데이터시트는 다양한 조건에서 소자의 동작에 대한 심층적인 통찰력을 제공하는 여러 전형적인 특성 곡선을 포함합니다. 이는 회로 설계 및 열 관리에 매우 귀중한 자료입니다.

3.1 스펙트럼

스펙트럼 분포 곡선은 850nm 피크를 중심으로 다양한 파장에서 방출되는 빛의 강도를 보여줍니다. 40nm 반폭은 방출의 확산을 나타냅니다.

3.2 순방향 전압 대 순방향 전류

이 IV 곡선은 LED 양단의 전압과 흐르는 전류 사이의 관계를 설명합니다. 다이오드의 전형적인 비선형 특성을 보입니다. 설계자는 이를 통해 목표 동작 전류에 필요한 구동 전압을 결정합니다.

3.3 상대 방사 출력 대 순방향 DC 전류

이 곡선은 DC 구동 전류가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 이는 전력 소산을 관리하면서 원하는 밝기를 달성하기 위한 적절한 동작점을 선택하는 데 도움이 됩니다.

3.4 상대 방사 출력 대 피크 전류

펄스 동작의 경우, 이 곡선은 펄스의 피크 전류와 그에 따른 방사 출력 사이의 관계를 보여주며, 적외선 데이터 전송과 같은 응용 분야에 중요합니다.

3.5 상대 방사 출력 대 온도

이는 중요한 열 성능 곡선입니다. 주변(또는 접합) 온도가 증가함에 따라 광 출력이 어떻게 감소하는지 보여줍니다. 이 디레이팅을 이해하는 것은 지정된 온도 범위에서 일관된 성능을 유지하는 시스템을 설계하는 데 필수적입니다.

3.6 지향성

지향성 또는 방사 패턴 곡선은 시야각을 시각적으로 나타내며, LED의 중심축 주변으로 강도가 공간적으로 어떻게 분포하는지 보여줍니다.

4. 기계적 및 패키징 정보

4.1 패키지 치수

본 소자는 표준 스루홀 LED 패키지입니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다:

• 모든 치수는 밀리미터 단위입니다(괄호 안은 인치).
• 별도로 명시되지 않는 한, 일반 허용 오차는 ±0.25mm(±0.010")입니다.
• 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.0mm(0.04")입니다.
• 리드 간격은 리드가 패키지 본체에서 나오는 지점에서 측정됩니다.

구체적인 치수 도면은 데이터시트에 참조되어 있으며, 본체 직경, 리드 길이 및 간격을 상세히 설명합니다.

4.2 극성 식별

스루홀 LED의 경우, 극성은 일반적으로 리드의 길이(더 긴 리드가 보통 애노드) 또는 LED 렌즈 가장자리의 평평한 부분으로 표시됩니다. 데이터시트의 기계 도면이 정확한 식별 방법을 명시합니다.

5. 솔더링 및 조립 지침

적절한 취급은 신뢰성을 보장하고 손상을 방지하는 데 중요합니다.

5.1 리드 성형

• 굽힘은 LED 렌즈 베이스에서 최소 3mm 떨어진 지점에서 수행해야 합니다.
• 리드프레임의 베이스는 굽힘 시 지렛대로 사용해서는 안 됩니다.
• 리드 성형은 정상 실온에서솔더링 공정이전에 수행해야 합니다.
• PCB 삽입 시, LED 본체에 과도한 기계적 응력을 가하지 않도록 필요한 최소한의 클린치 힘을 사용하십시오.

5.2 솔더링 공정

• 렌즈 베이스에서 솔더링 지점까지 최소 2mm의 간격을 유지하십시오.
• 렌즈를 솔더에 담그지 마십시오.
• LED가 솔더링으로 인해 고온 상태일 때 리드에 외부 응력을 가하지 마십시오.

권장 솔더링 조건:

• 솔더링 아이언:최대 온도 350°C, 최대 시간 3초(일회성 솔더링만).
• 웨이브 솔더링:
  • 예열: 최대 100°C, 최대 60초.
  • 솔더 웨이브: 최대 260°C, 최대 5초.

중요 참고사항:과도한 솔더링 온도나 시간은 렌즈 변형이나 치명적인 LED 고장을 초래할 수 있습니다. 적외선 리플로우 솔더링은이 스루홀 타입 LED에는적합하지 않습니다.

5.3 세척

세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올 계 용제를 사용하십시오.

5.4 보관

최적의 유통 기한을 위해:

• 보관 환경은 30°C와 상대 습도 70%를 초과해서는 안 됩니다.
• 원래의 보호 포장에서 꺼낸 LED는 3개월 이내에 사용해야 합니다.
• 원래 포장 외부에서 장기 보관할 경우, 건조제가 들어 있는 밀폐 용기나 질소 퍼지 건조기에 보관하십시오.

6. 구동 방법 및 회로 설계

LED는 전류 구동 소자입니다. 특히 여러 LED를 구동할 때 일관된 광 출력을 보장하려면 적절한 전류 조절이 필수적입니다.

• 권장 회로 (회로 A):각LED마다 직렬로 전류 제한 저항을 포함시키십시오. 이는 개별 LED 간의 순방향 전압(Vf) 특성의 미세한 변동을 보상하여 어레이 내 모든 소자에서 균일한 밝기를 보장하므로 선호되는 방법입니다.비권장 회로 (회로 B):
• 여러 LED를 단일 공유 전류 제한 저항과 직접 병렬로 연결하는 것은 권장되지 않습니다. 각 LED의 I-V 곡선의 자연스러운 편차로 인해 전류(및 따라서 밝기)가 고르게 분배되지 않아 일부 LED가 다른 LED보다 밝아질 수 있습니다.7. 정전기 방전 보호

이 부품은 정전기 방전에 민감합니다. ESD는 즉각적이거나 잠재적인 손상을 일으킬 수 있으며, 높은 역방향 누설 전류, 비정상적으로 낮은 순방향 전압, 또는 낮은 전류에서 점등되지 않는 현상으로 나타날 수 있습니다.

예방 조치:

작업자는 LED를 취급할 때 도전성 손목 스트랩이나 방전 장갑을 착용해야 합니다.

• 모든 장비, 작업대 및 기계는 적절하게 접지되어야 합니다.
• 취급 마찰로 인해 플라스틱 렌즈 표면에 축적될 수 있는 정전기를 중화시키기 위해 이온화기를 사용하십시오.
• ESD 손상 확인:

의심스러운 LED는 점등 테스트와 낮은 테스트 전류에서 순방향 전압(Vf) 측정을 통해 확인하십시오.8. 포장 및 주문 정보

8.1 포장 사양

제품은 다단계 포장 시스템으로 공급됩니다:

기본 단위:

• 방전 포장 봉지당 1,000개.내부 카톤:
• 포장 봉지 6개 포함, 총 6,000개.외부 카톤:
• 내부 카톤 8개 포함, 총 48,000개.8.2 부품 번호 구조

부품 번호 LTL-E7939Q2K는 주요 속성을 인코딩합니다:

LTL:

• 제품군 식별자.E7939:
• 특정 소자 모델/시리즈.Q2K:
• 포장 봉지에 표시된 등급 코드에 따라 방사 강도 및/또는 시야각에 대한 특정 빈닝을 나타냅니다(예: 강도 18-21.5 mW/sr 최소 범위, 시야각 20-29도 전형).9. 응용 제안 및 설계 고려사항

9.1 전형적인 응용 시나리오

이 고출력 850nm 적외선 LED는 다음을 포함한 다양한 응용 분야에 적합합니다:

적외선 조명:

• 보안 카메라, 야간 투시 시스템 및 저조도 조건의 머신 비전.광학 센싱:
• 근접 센서, 물체 감지 및 라인 팔로우 로봇.데이터 전송:
• 적외선 데이터 링크(IrDA), 리모컨(고출력으로 범위 확장), 광학 인코더.산업 자동화:
• 위치 감지, 계수 및 차단 빔 센서.9.2 설계 고려사항

열 관리:

• 소자가 120mW를 처리할 수 있지만, 최대 DC 전류(60mA) 근처에서 동작하면 열이 발생합니다. 고주변 온도 환경에서 사용 시 성능 저하를 방지하고 수명을 연장하려면 충분한 PCB 구리 면적 또는 방열판을 확보하십시오.광학 설계:
• 전형적인 25도 시야각은 상대적으로 집중된 빔을 제공합니다. 더 넓은 커버리지를 위해 2차 광학(확산판)이 필요할 수 있습니다. 더 긴 거리를 위해 빔을 평행하게 만들기 위한 렌즈를 사용할 수 있습니다.구동 회로:
• 항상 정전류 구동기 또는 직렬 저항을 사용하십시오. 공급 전압(Vs), LED의 전형적인 순방향 전압(Vf) 및 원하는 동작 전류(If)를 기반으로 저항 값을 계산하십시오: R = (Vs - Vf) / If. Vf 허용 오차와 공급 전압 변동을 고려하십시오.회로 내 ESD 보호:
• ESD가 발생하기 쉬운 환경에서는 LED에 연결된 라인에 서지 전압 억제 다이오드나 기타 보호 부품을 추가하는 것을 고려하십시오.10. 기술 비교 및 차별화

표준 가시광선 LED나 저출력 적외선 LED와 비교하여, 이 소자는 다음과 같은 뚜렷한 장점을 제공합니다:

높은 방사 강도:

• 최소 20 mW/sr은 센싱 및 조명을 위한 강력한 신호 강도를 제공하여 더 긴 동작 거리 또는 더 낮은 수신기 감도 요구 사항을 가능하게 합니다.고속 능력:
• 짧은 펄스(10μs)에서 1A 피크 전류를 처리할 수 있는 능력은 변조 데이터 전송 응용에 적합합니다.RoHS 준수:
• 무연 제조를 위한 현대 환경 규정을 충족합니다.스루홀 신뢰성:
• 스루홀 패키지는 일부 표면 실장 대안에 비해 견고한 기계적 부착과 PCB로의 우수한 열 전도를 제공하며, 이는 고출력 동작에 유리합니다.11. 자주 묻는 질문

11.1 방사 강도(mW/sr)와 광도(mcd)의 차이는 무엇인가요?

방사 강도는 실제 광학 출력을 입체각당(스테라디안) 측정한 것으로, 인간 눈의 감도와 무관합니다. 적외선 및 자외선 소자에 사용됩니다. 광도는 인간 눈의 명시(주간 적응) 반응에 의해 가중치가 부여되며, 칸델라(cd) 또는 밀리칸델라(mcd)로 측정됩니다. 이는 가시광선에만 의미가 있습니다. 이 적외선 LED는 mW/sr로 올바르게 지정되었습니다.

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

마이크로컨트롤러 핀은 제한된 전류 공급/흡수 능력(일반적으로 최대 20-50mA)을 가지며 정전류 구동을 위해 설계되지 않았습니다. LED를 직접 연결하면 핀이 과부하될 수 있고, 마이크로컨트롤러가 손상되며, LED에 제어되지 않은 전류가 공급될 수 있습니다. 항상 직렬 저항이 있는 구동 회로나 전용 LED 구동 IC를 사용하십시오.

No.11.3 방사 강도에 ±15% 허용 오차가 있는 이유는 무엇인가요?

이는 반도체 제조 공정에 내재된 정상적인 변동입니다. LED는 측정된 강도에 따라 빈닝(분류)됩니다. 포장 봉지의 특정 "등급 코드"는 LED가 속한 강도 빈을 나타내며, 설계자가 응용 분야에 맞는 일관된 성능의 부품을 선택할 수 있게 합니다.

11.4 수신기에 적외선 필터가 필요한가요?

많은 응용 분야에서 그렇습니다. 수신기(포토다이오드 또는 센서)에 850nm 대역 통과 필터를 사용하면 주변 가시광선 및 기타 원치 않는 적외선 소스(햇빛이나 백열등 등)를 차단하여 신호 대 잡음비를 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 주간 조건에서 시스템을 더욱 신뢰할 수 있게 만듭니다.

12. 실용 응용 예시

설계 사례: 간단한 적외선 근접 센서

목표:

10cm 이내의 물체 감지.설계:

발광 회로: 1. LTL-E7939Q2K LED를 20mA 정전류로 구동합니다. 5V 공급 전압과 전형적인 Vf 1.3V를 사용하여 직렬 저항을 계산합니다: R = (5V - 1.3V) / 0.020A = 185 옴. 표준 180 또는 200 옴 저항을 사용하십시오. 2.수광 회로:850nm 빛에 민감한 실리콘 포토트랜지스터나 포토다이오드를 LED에서 몇 센티미터 떨어진 같은 축에 정렬하여 배치합니다. 트랜스임피던스 증폭기가 있는 역바이어스 포토다이오드나 간단한 스위치 구성의 포토트랜지스터를 사용하십시오. 3.동작:LED는 지속적으로 적외선 빛을 방출합니다. 물체가 감지 영역에 들어오면 이 빛의 일부를 수신기로 반사합니다. 수신기의 출력 신호가 증가하며, 이는 비교기나 마이크로컨트롤러 ADC에 의해 읽혀 동작을 트리거할 수 있습니다. 4.고려사항:수신기가 포화되는 것을 방지하기 위해 발광기로부터 직접 노출되지 않도록 차폐하십시오. 변조된 빛(LED 펄싱)과 수신기의 동기 검출 회로를 사용하여 시스템이 주변광 변동에 영향을 받지 않도록 하십시오.13. 동작 원리

이 소자는 AlGaAs 반도체 접합 기반의 발광 다이오드입니다. 접합의 문턱값(약 1.3V)을 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 접합을 가로질러 주입됩니다. 이들의 재결합은 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 알루미늄 갈륨 비소 반도체 재료의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 방출되는 광자의 파장에 직접 대응됩니다. 이 경우 약 850nm로, 전자기 스펙트럼의 근적외선 영역에 속하며 인간의 눈에는 보이지 않습니다.

14. 기술 동향

적외선 LED 기술은 계속 발전하고 있습니다. 업계의 일반적인 동향은 다음과 같습니다:

효율 증가:

• 새로운 반도체 재료와 에피택셜 구조(다중 양자 우물 등) 개발을 통해 더 높은 벽면 효율(전기 와트 입력당 더 많은 광 출력)을 달성하여 열 발생과 전력 소비를 줄입니다.더 높은 전력 밀도:
• 패키징 및 열 관리의 발전으로 더 작은 소자가 더 높은 구동 전류를 처리할 수 있게 되어 더 컴팩트하고 강력한 적외선 조명 시스템이 가능해집니다.파장 다양화:
• 850nm와 940nm가 일반적이지만, 의료 치료용 810nm나 특정 센서 감도에 최적화된 특정 파장과 같은 특정 응용 분야를 위한 개발이 이루어지고 있습니다.통합:
• LED 구동 회로, 보호 부품, 때로는 센서까지 더 컴팩트한 모듈이나 시스템 인 패키지 솔루션으로 통합하는 추세로, 최종 사용자 설계를 단순화합니다.이러한 동향은 머신 비전, 생체 인식 센싱, 라이다 및 광통신 분야의 성장하는 시장을 위해 더 신뢰할 수 있고 효율적이며 응용 특화된 솔루션을 제공하는 것을 목표로 합니다.

These trends aim to provide more reliable, efficient, and application-specific solutions for the growing markets in machine vision, biometric sensing, LiDAR, and optical communication.