Spesifikasi Teknikal LED Inframerah 5mm SIR333-A - Pakej 5.0mm - Voltan Hadapan 1.65V - Panjang Gelombang 875nm - Penyerakan Kuasa 150mW - Dokumen Teknikal MS

1. Gambaran Keseluruhan Produk

SIR333-A ialah Diod Pemancar Inframerah (IR) 5mm berintensiti tinggi. Ia dibentuk dalam pakej plastik biru dan direka untuk aplikasi yang memerlukan pancaran inframerah yang boleh dipercayai. Output spektrum peranti ini sepadan dengan fototransistor biasa, fotodiod, dan modul penerima inframerah, menjadikannya sesuai untuk pelbagai sistem penderiaan dan penghantaran.

1.1 Ciri dan Kelebihan Teras

• Kebolehpercayaan Tinggi:Direka untuk prestasi jangka panjang yang konsisten.
• Intensiti Sinaran Tinggi:Memberikan output inframerah yang kuat untuk penghantaran isyarat yang berkesan.
• Panjang Gelombang Spesifik:Panjang gelombang pancaran puncak (λp) 875nm.
• Jarak Kaki Piawai:Jarak pin 2.54mm untuk pemasangan PCB yang mudah.
• Voltan Hadapan Rendah:Menyumbang kepada operasi yang cekap tenaga.
• Pematuhan Alam Sekitar:Produk ini Bebas Plumbum, mematuhi piawaian RoHS, EU REACH, dan Bebas Halogen (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm).

1.2 Aplikasi Sasaran

• Sistem penghantaran udara bebas.
• Unit kawalan jauh inframerah dengan keperluan kuasa tinggi.
• Pengesan asap.
• Sistem aplikasi inframerah am.

2. Spesifikasi Teknikal dan Tafsiran Objektif

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Ini adalah parameter prestasi tipikal yang diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C.

Toleransi Pengukuran:Voltan Hadapan: ±0.1V, Intensiti Sinaran: ±10%, Panjang Gelombang Puncak: ±1.0nm.

2.3 Pertimbangan Terma

Prestasi peranti bergantung pada suhu. Penyerakan kuasa maksimum 150mW ditentukan pada atau di bawah suhu udara bebas 25°C. Apabila suhu ambien meningkat, penyerakan kuasa yang dibenarkan berkurangan, yang mesti dipertimbangkan dalam reka bentuk terma untuk memastikan kebolehpercayaan dan mencegah kepanasan berlebihan.

3. Penjelasan Sistem Binning

SIR333-A tersedia dalam gred prestasi yang berbeza, atau "bin," berdasarkan Intensiti Sinarannya yang diukur pada arus hadapan (IF) 20mA. Ini membolehkan pereka memilih komponen yang sepadan dengan tepat keperluan kepekaan aplikasi mereka.

Tiada binning berasingan yang ditunjukkan untuk voltan hadapan atau panjang gelombang puncak dalam data yang diberikan; nilai tipikal digunakan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Arus Hadapan vs. Suhu Ambien

Lengkung ini menunjukkan penurunan nilai arus hadapan berterusan maksimum yang dibenarkan apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C. Pereka mesti merujuk graf ini untuk mengelakkan melebihi had operasi selamat dalam persekitaran suhu tinggi.

4.2 Taburan Spektrum

Graf memplot intensiti sinaran relatif terhadap panjang gelombang. Ia mengesahkan panjang gelombang puncak tipikal 875nm dan lebar jalur spektrum kira-kira 80nm (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum). Lebar jalur yang sempit ini bermanfaat untuk meminimumkan gangguan daripada cahaya ambien dan memadankan penapis optik dalam penerima.

3.3 Panjang Gelombang Pancaran Puncak vs. Suhu Ambien

Ciri ini menunjukkan bagaimana panjang gelombang puncak berubah dengan suhu. Memahami perubahan ini adalah penting untuk aplikasi di mana penerima ditala kepada panjang gelombang tertentu, kerana prestasi sistem mungkin berbeza-beza merentasi julat suhu operasi.

4.4 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung IV)

Lengkung IV adalah asas untuk reka bentuk litar. Ia menunjukkan hubungan tak linear antara arus dan voltan. Voltan hadapan tipikal ialah 1.3V pada 20mA, tetapi ia meningkat dengan arus dan boleh berbeza antara unit. Perintang pengehad arus atau pemacu arus malar adalah penting.

4.5 Intensiti Sinaran vs. Arus Hadapan

Plot ini menunjukkan bahawa output sinaran meningkat dengan arus hadapan, tetapi tidak secara linear. Ia menyerlahkan peningkatan ketara dalam output apabila memacu LED pada arus berdenyut maksimumnya (100mA) berbanding dengan 20mA piawai, yang berguna untuk aplikasi yang memerlukan jarak lebih jauh atau kekuatan isyarat yang lebih tinggi.

4.6 Intensiti Sinaran Relatif vs. Sesaran Sudut

Plot kutub ini menggambarkan sudut pandangan atau corak pancaran. Sudut separuh tipikal ialah 20 darjah, bermakna intensiti turun kepada 50% daripada nilai pada paksi pada ±20 darjah dari pusat. Ini mentakrifkan lebar pancaran LED dan adalah kritikal untuk menyelaraskannya dengan penerima atau sensor.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti ini ditempatkan dalam pakej LED bulat 5mm piawai. Dimensi utama termasuk diameter keseluruhan (5.0mm), jarak kaki (2.54mm), dan diameter kaki. Lukisan berdimensi terperinci disediakan dalam datasheet untuk reka bentuk tapak kaki PCB yang tepat. Semua toleransi yang tidak ditentukan adalah ±0.25mm.

5.2 Pengenalpastian Polarity

LED mempunyai sisi rata pada pinggir pakej, yang biasanya menunjukkan kaki katod (negatif). Kaki yang lebih panjang biasanya adalah anod (positif). Polarity yang betul mesti diperhatikan semasa pemasangan.

6. Garis Panduan Paterian dan Pemasangan

6.1 Pembentukan Kaki

• Bengkokkan kaki pada titik sekurang-kurangnya 3mm dari pangkal mentol epoksi.
• Lakukan pembentukan kakisebelum soldering.
• Elakkan tekanan pada pakej semasa membengkok.
• Potong kaki pada suhu bilik.
• Pastikan lubang PCB sejajar sempurna dengan kaki LED untuk mengelakkan tekanan pemasangan.

6.2 Parameter Paterian

Paterian Tangan:Suhu hujung besi: 300°C Maks. (30W Maks.). Masa paterian: 3 saat Maks. Kekalkan jarak minimum 3mm dari sambungan pateri ke mentol epoksi.
Paterian Gelombang/DIP:Suhu pemanasan awal: 100°C Maks. (60 saat Maks.). Suhu tab mandi pateri: 260°C Maks., masa: 5 saat Maks. Jarak dari sambungan ke mentol: 3mm Min.
Peraturan Am:Elakkan tekanan pada kaki pada suhu tinggi. Jangan pateri lebih daripada sekali. Lindungi LED daripada kejutan semasa penyejukan. Elakkan proses penyejukan pantas.

6.3 Pembersihan

Jika perlu, bersihkan hanya dengan alkohol isopropil pada suhu bilik tidak lebih daripada satu minit. Jangan gunakan pembersihan ultrasonik, kerana ia boleh merosakkan struktur dalaman. Jika pembersihan ultrasonik tidak dapat dielakkan, berhati-hati melampau mengenai kuasa dan keadaan pemasangan diperlukan.

6.4 Keadaan Penyimpanan

Simpan pada 30°C atau kurang dan Kelembapan Relatif 70% atau kurang. Jangka hayat penyimpanan yang disyorkan selepas penghantaran ialah 3 bulan. Untuk penyimpanan lebih lama (sehingga satu tahun), gunakan bekas tertutup dengan atmosfera nitrogen dan bahan penyerap lembapan. Elakkan peralihan suhu pantas dalam persekitaran lembap untuk mengelakkan kondensasi.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Spesifikasi Label

Label produk termasuk beberapa kod: CPN (Nombor Produk Pelanggan), P/N (Nombor Produk), QTY (Kuantiti Pembungkusan), CAT (Pangkat Keamatan Cahaya/Bin), HUE (Pangkat Panjang Gelombang Dominan), REF (Pangkat Voltan Hadapan), LOT No. (Nombor Lot), dan kod tarikh (Bulan).

7.2 Kuantiti Pembungkusan

• 200 hingga 500 keping setiap beg.
• 5 beg setiap kotak dalaman.
• 10 kotak dalaman setiap kotak utama (luar).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Untuk operasi asas, LED harus didorong dengan perintang pengehad arus bersiri. Nilai perintang (R) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF, di mana VF ialah voltan hadapan dari datasheet (gunakan nilai maks untuk keselamatan) dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki (cth., 20mA). Untuk operasi berdenyut untuk jarak lebih jauh (cth., dalam kawalan jauh), suis transistor yang didorong oleh mikropengawal boleh digunakan untuk menyediakan arus puncak tinggi (sehingga 1A di bawah kitar tugas yang ditentukan).

8.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Penjajaran Optik:Gunakan sudut pandangan 20 darjah untuk menyelaraskan LED dengan betul dengan medan pandangan penerima.
• Pendorongan Arus:Sentiasa gunakan arus malar atau perintang pengehad arus. Menyambung terus ke sumber voltan akan memusnahkan LED.
• Pengurusan Terma:Pastikan PCB dan persekitaran membenarkan penyerakan haba yang mencukupi, terutamanya jika beroperasi berhampiran penarafan maksimum.
• Pemadanan Penerima:Pilih pengesan foto atau modul penerima yang kepekaan puncaknya sejajar dengan pancaran 875nm LED ini.
• Kekebalan Cahaya Ambien:Untuk sistem yang digunakan dalam persekitaran dengan cahaya yang berbeza-beza, pertimbangkan untuk memodulasi isyarat IR dan menggunakan penerima dengan frekuensi modulasi yang sepadan untuk menolak bunyi ambien.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

SIR333-A membezakan dirinya melalui gabunganintensiti sinaran tinggi(sehingga 90 mW/sr berdenyut) dansudut pandangan 20 darjah yang agak sempit. Ini menjadikannya sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pancaran IR berkuasa tinggi yang diarahkan, seperti kawalan jauh jarak jauh atau aplikasi sensor tertentu. Pematuhannya dengan piawaian alam sekitar moden (RoHS, REACH, Bebas Halogen) juga merupakan kelebihan utama untuk produk yang mensasarkan pasaran global. Ketersediaan dalam bin intensiti membolehkan pengoptimuman kos berdasarkan keperluan prestasi.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah perbezaan antara penarafan arus hadapan berterusan dan berdenyut?

Arus hadapan berterusan (100mA) ialah arus maksimum yang boleh ditangani oleh LED secara tidak terhingga pada 25°C. Arus hadapan puncak (1.0A) ialah arus yang jauh lebih tinggi yang boleh ditoleransi hanya untuk denyutan yang sangat singkat (≤100μs) pada kitar tugas yang sangat rendah (≤1%). Ini membolehkan letupan cahaya berintensiti tinggi yang singkat untuk penghantaran jarak jauh tanpa kepanasan berlebihan.

10.2 Bagaimana saya memilih perintang pengehad arus yang betul?

Gunakan formula R = (Vsupply - VF) / IF. Untuk bekalan 5V dan memandu pada 20mA, menggunakan VF maksimum 1.65V: R = (5 - 1.65) / 0.02 = 167.5 Ohm. Perintang piawai 180 Ohm atau 150 Ohm akan menjadi pilihan yang selamat. Sentiasa kira menggunakan VF maksimum untuk memastikan arus tidak melebihi had yang dikehendaki.

10.3 Bolehkah saya menggunakan LED ini untuk penghantaran data?

Ya, bahan cip GaAlAs pantasnya membolehkannya dimodulasi pada kelajuan tinggi, sesuai untuk pautan data IR. Intensiti sinaran tinggi juga menyokong jarak pautan yang lebih panjang. Reka bentuk mesti menggunakan litar pemacu yang sesuai untuk mencapai kelajuan modulasi yang diperlukan.

10.4 Mengapakah keadaan penyimpanan penting?

Pakej epoksi boleh menyerap lembapan dari udara. Semasa proses paterian suhu tinggi, lembapan yang terperangkap ini boleh berkembang dengan cepat, menyebabkan retakan dalaman atau pengelupasan ("popcorning"), yang boleh membawa kepada kegagalan serta-merta atau pendam. Penyimpanan yang betul meminimumkan risiko ini.

11. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

11.1 Kajian Kes: Kawalan Jauh IR Jarak Jauh

Objektif:Reka kawalan jauh yang berfungsi dengan boleh dipercayai sehingga 15 meter dalam persekitaran ruang tamu tipikal.
Penyelesaian:Gunakan SIR333-A yang didorong dalam mod berdenyut. Mikropengawal menghasilkan isyarat pembawa 38kHz yang dimodulasi dengan data arahan. Suis transistor memacu LED dengan denyutan pada arus puncak 1A (dengan kitar tugas ≤1%). Output berdenyut berintensiti tinggi ini memberikan kekuatan isyarat yang diperlukan untuk jarak yang lebih jauh. Modul penerima pada TV ditala kepada 38kHz, memberikan penolakan yang sangat baik terhadap cahaya ambien dan bunyi.

12. Pengenalan Prinsip

Diod Pemancar Cahaya Inframerah (IR LED) ialah diod simpang p-n semikonduktor yang memancarkan cahaya inframerah tidak kelihatan apabila dicondongkan secara elektrik ke arah hadapan. Elektron bergabung semula dengan lubang dalam peranti, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh jurang jalur tenaga bahan semikonduktor. SIR333-A menggunakan Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs), yang memberikan pancaran yang cekap dalam spektrum inframerah dekat sekitar 875nm.

13. Trend Pembangunan

Trend umum dalam teknologi IR LED adalah ke arahkecekapan lebih tinggi(lebih banyak output sinaran per watt elektrik input),peningkatan ketumpatan kuasauntuk aplikasi jarak lebih jauh, dansaiz pakej lebih keciluntuk integrasi ke dalam peranti padat. Terdapat juga tumpuan untuk membangunkan LED dengan puncak panjang gelombang spesifik dan sempit untuk aplikasi penderiaan maju (seperti penderiaan gas) dan meningkatkan kelajuan modulasi untuk komunikasi optik jalur lebar tinggi (Li-Fi). Dorongan untuk kelestarian alam sekitar terus mendorong penerimaan yang lebih luas terhadap piawaian pembuatan bebas halogen dan hijau lain.