LTR-5888DH 포토트랜지스터 데이터시트 - 다크 그린 패키지 - 30V 콜렉터-이미터 전압 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTR-5888DH는 신뢰할 수 있는 적외선 감지가 필요한 센싱 응용 분야를 위해 설계된 고성능 적외선(IR) 포토트랜지스터입니다. 이 장치의 주요 기능은 입사하는 적외선 복사를 전류로 변환하는 것입니다. 이 소자는 특수한 다크 그린 플라스틱 패키지에 장착되어 있으며, 이는 가시광선에 대한 감도를 현저히 낮추는 핵심 특징입니다. 이 필터링 효과는 주변 가시광선원으로부터의 간섭을 최소화하여, 전용 적외선 센싱 시스템에서 신호 대 잡음비와 신뢰성을 향상시킵니다. 이 부품은 넓은 콜렉터 전류 작동 범위, 적외선에 대한 높은 감도, 빠른 스위칭 시간을 특징으로 하여 빠른 응답이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

2. 심층 기술 파라미터 분석

2.1 절대 최대 정격

이 장치는 신뢰성을 보장하고 손상을 방지하기 위해 특정 최대 조건에서 작동하도록 정격이 지정되었습니다. 최대 소비 전력은 100 mW입니다. 콜렉터-이미터 전압(V_CEO)은 최대 30V까지 견딜 수 있으며, 이미터-콜렉터 전압(V_ECO)은 5V로 제한됩니다. 작동 온도 범위는 -40°C에서 +85°C이며, 저장 환경은 -55°C에서 +100°C까지 가능합니다. 납땜 시, 리드는 소자 본체에서 1.6mm 떨어진 지점에서 측정했을 때 260°C의 온도를 5초 동안 견딜 수 있습니다.

2.2 전기적 및 광학적 특성

상세한 성능 파라미터는 주변 온도(T_A) 25°C에서 명시됩니다. 콜렉터-이미터 항복 전압(V_(BR)CEO)은 일반적으로 조도가 없을 때 콜렉터 전류(I_C) 1mA에서 30V입니다. 콜렉터-이미터 포화 전압(V_CE(SAT))은 조도 1 mW/cm² 조건에서 콜렉터 전류가 100μA일 때 0.1V에서 0.4V 범위입니다. 스위칭 속도는 상승 시간(T_r)과 하강 시간(T_f)으로 정의되며, V_CC=5V, I_C=1mA, 부하 저항(R_L) 1 kΩ의 테스트 조건에서 각각 15 μs와 18 μs로 지정됩니다. 콜렉터 암전류(I_CEO)는 빛이 없을 때의 누설 전류로, V_CE=10V에서 0.1 nA에서 100 nA 사이입니다.

3. 빈닝 시스템 설명

LTR-5888DH는 온-스테이트 콜렉터 전류(I_C(ON))를 기준으로 소자를 분류하는 빈닝 시스템을 사용합니다. 이 파라미터는 표준화된 조건(V_CE= 5V, E_e= 1 mW/cm²)에서 포토트랜지스터에 의해 생성되는 평균 전류입니다. 데이터시트는 두 세트의 빈닝 테이블을 제공합니다: 하나는 "생산 설정"용이고 다른 하나는 보장된 "온 스테이트 콜렉터 전류 범위"용입니다.

각 빈(A부터 H까지)은 특정 I_C(ON) 범위에 해당하며, 소자에 색상 표시로 식별됩니다. 예를 들어, 생산 설정에서 빈 A(빨간색 표시)의 I_C(ON) 범위는 0.20 mA에서 0.26 mA인 반면, 보장 범위는 0.16 mA에서 0.31 mA입니다. 이 빈닝을 통해 설계자는 특정 회로 요구사항에 대해 일관된 감도를 가진 부품을 선택할 수 있어, 대량 생산에서 예측 가능한 성능을 보장합니다. 빈은 낮은 감도(빈 A)에서 높은 감도(빈 H)로 진행됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트에는 다양한 조건에서의 소자 동작을 설명하는 여러 특성 곡선이 포함되어 있습니다.

4.1 콜렉터 암전류 대 주변 온도

그림 1은 콜렉터 암전류(I_CEO)가 주변 온도 상승에 따라 지수적으로 증가함을 보여줍니다. 이는 증가된 누설 전류가 센싱 회로의 오프-스테이트 신호 레벨과 잡음 바닥에 영향을 줄 수 있으므로, 고온 응용 분야에서 중요한 고려사항입니다.

4.2 콜렉터 소비 전력 대 주변 온도

그림 2는 최대 허용 콜렉터 소비 전력(P_C)에 대한 디레이팅 곡선을 나타냅니다. 주변 온도가 증가함에 따라 최대 안전 소비 전력은 선형적으로 감소합니다. 이 그래프는 열 관리와 소자가 안전 작동 영역(SOA) 내에서 작동하도록 보장하는 데 필수적입니다.

4.3 상승 및 하강 시간 대 부하 저항

그림 3은 스위칭 속도(상승 시간 T_r 및 하강 시간 T_f)와 부하 저항(R_L) 사이의 관계를 보여줍니다. T_r와 T_f 모두 부하 저항이 높아질수록 증가합니다. 설계자는 이 곡선을 사용하여 적절한 R_L value.

값을 선택함으로써 스위칭 속도와 출력 전압 스윙 사이의 트레이드오프를 최적화할 수 있습니다.

4.4 상대 콜렉터 전류 대 조도_e그림 4는 상대 콜렉터 전류를 적외선 조도(E

)에 대해 도표화합니다. 이 곡선은 콜렉터 전류의 증가율이 더 높은 조도 수준에서 감소하는 비선형 관계를 보여줍니다. 이 특성은 포토트랜지스터의 감도와 동적 범위를 정의합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

이 부품은 표준 포토트랜지스터 패키지를 사용합니다. 주요 치수 정보는 다음과 같습니다: 모든 치수는 밀리미터 단위이며, 별도로 명시되지 않는 한 일반 공차는 ±0.25mm입니다. 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.5mm입니다. 리드 간격은 리드가 패키지 본체를 빠져나가는 지점에서 측정됩니다. 다크 그린 플라스틱 재질은 그 광학적 필터링 특성을 위해 특별히 선택되었습니다.

6. 납땜 및 조립 지침

리드는 최대 260°C의 온도에서 5초를 초과하지 않는 시간 동안 납땜할 수 있습니다. 이는 내부 반도체 다이에 대한 열 손상을 방지하기 위해 패키지 본체에서 1.6mm(0.063 인치) 떨어진 거리에서 측정해야 합니다. 이 열 프로파일에 적합한 표준 웨이브 또는 리플로우 납땜 공정을 사용할 수 있습니다. 취급 및 배치 중 리드에 과도한 기계적 스트레스를 피하도록 주의해야 합니다.

7. 응용 권장사항

7.1 대표적인 응용 시나리오

LTR-5888DH는 물체 감지 및 계수, 슬롯 센서(예: 프린터나 자판기), 근접 감지, 빔 차단 원리를 사용하는 산업 자동화를 포함한 다양한 적외선 감지 응용 분야에 이상적입니다. 다크 그린 패키지는 주간광이나 밝은 실내 조명과 같이 주변 가시광선이 많은 환경에서 특히 적합합니다.

7.2 설계 고려사항_L회로를 설계할 때, 부하 저항(R_L) 값이 중요합니다. 더 작은 R_L은 더 빠른 스위칭(그림 3 참조)을 제공하지만, 주어진 광전류에 대해 더 작은 출력 전압 스윙을 초래합니다. 더 큰 R

은 더 큰 전압 스윙을 제공하지만 응답 속도가 느려집니다. 작동 전압은 절대 최대 정격을 초과해서는 안 됩니다. 빈닝 선택은 응용 분야의 예상 IR 신호 강도에 필요한 감도와 일치해야 합니다. 안정적인 작동을 위해, 특히 고온 환경에서 암전류의 온도 의존성을 고려해야 합니다.

8. 기술 비교 및 차별화

LTR-5888DH의 주요 차별화 특징은 다크 그린 패키지입니다. 표준 투명 또는 무색 패키지와 비교하여, 이 패키지는 내장형 가시광선 필터 역할을 합니다. 이는 외부 광학 필터의 필요성을 제거하거나 줄여, 조립을 단순화하고 부품 수를 줄이며 잠재적으로 비용을 낮춥니다. 높은 감도, 빠른 스위칭, 넓은 콜렉터 전류 범위의 조합은 적외선 포토트랜지스터 중에서 다재다능한 선택지로 만듭니다.

9. 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q: 다크 그린 패키지의 목적은 무엇인가요?

A: 다크 그린 플라스틱은 가시광선의 상당 부분을 걸러내어 주로 적외선만이 포토트랜지스터의 감지 영역에 도달하도록 합니다. 이는 밝은 주변광 환경에서 오작동 또는 잡음을 줄여 성능을 향상시킵니다.
Q: 내 응용 분야에 맞는 올바른 빈을 어떻게 선택하나요?

A: 응용 분야에서 예상되는 적외선 신호 강도를 기반으로 빈을 선택하세요. IR 소스가 약하거나 멀리 있는 경우, 더 높은 감도의 빈(예: H, 주황색)이 필요할 수 있습니다. 강한 신호의 경우, 더 낮은 감도의 빈(예: A, 빨간색)으로 충분할 수 있으며 더 낮은 암전류와 같은 이점을 제공할 수 있습니다. 항상 생산 설정 범위뿐만 아니라 보장된 전류 범위를 참조하세요.
Q: 왜 스위칭 속도가 부하 저항에 의존하나요?

A: 부하 저항과 포토트랜지스터의 내부 커패시턴스가 RC 회로를 형성합니다. 더 큰 저항은 RC 시정수를 증가시켜, 스위칭 시 이 커패시턴스의 충전 및 방전 속도를 늦추므로 상승 및 하강 시간을 증가시킵니다.

10. 실제 응용 사례
사례: 사무실 프린터의 용지 감지

프린터 용지 트레이 센서에서, 적외선 LED는 용지 경로의 한쪽에 배치되고 LTR-5888DH는 정반대편에 배치됩니다. 용지가 있으면 IR 빔을 차단하여 포토트랜지스터의 전류가 떨어지게 합니다. 다크 그린 패키지는 프린터가 종종 밝게 조명된 사무실에서 사용되기 때문에 여기서 중요합니다. 이는 형광등이나 LED 실내 조명이 LED의 IR 신호로 오인되는 것을 방지하여 신뢰할 수 있는 용지 부족 감지를 보장합니다. 일반적으로 중간 감도의 빈(예: C 또는 D)이 선택되며, 부하 저항 값은 프린터의 마이크로컨트롤러에 깨끗한 디지털 출력 신호를 제공하고 용지 이동에 적절한 응답 시간을 갖도록 선택됩니다.

11. 동작 원리

포토트랜지스터는 표준 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)와 유사하게 작동하지만, 광감지 베이스 영역을 가집니다. 베이스 전류 대신, 입사 광자(빛 입자)가 그 에너지가 충분할 때 베이스-콜렉터 접합에서 전자-정공 쌍을 생성합니다. 이 광생성 캐리어는 베이스 전류 역할을 하며, 이는 트랜지스터의 전류 이득(베타, β)에 의해 증폭됩니다. 이로 인해 원래의 광전류보다 훨씬 큰 콜렉터 전류가 발생하여 높은 감도를 제공합니다. LTR-5888DH는 적외선 파장 범위의 광자에 반응하도록 최적화되었습니다.

12. 기술 동향