Spesifikasi LED Inframerah Kuasa Tinggi 1W Siri Seramik 3535 - Dimensi 3.5x3.5x0.9mm - Voltan 1.5V - Kuasa 1W - Inframerah 850nm

1. Gambaran Keseluruhan Produk Siri Seramik 3535 ialah LED pemasangan permukaan kuasa tinggi yang direka untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan inframerah yang teguh dan boleh dipercayai. Peranti 1W ini menggunakan substrat seramik, menawarkan pengurusan terma yang unggul dan kestabilan jangka panjang berbanding pakej plastik tradisional. Panjang gelombang pancaran utama ialah 850nm, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi penderiaan, penglihatan mesin, dan keselamatan.

Kelebihan teras siri ini termasuk keupayaan penyebaran haba yang cemerlang disebabkan oleh pembinaan seramik, sudut pandangan luas 120 darjah untuk liputan yang luas, dan jejak padat 3.5mm x 3.5mm yang memudahkan susun atur PCB berketumpatan tinggi. Pasaran sasaran adalah automasi perindustrian, sistem pengawasan, penderia biometrik, dan sebarang aplikasi yang memerlukan cahaya inframerah berintensiti tinggi yang konsisten.

2. Parameter Teknikal dan Tafsiran Objektif

2.1 Had Maksimum Mutlak Parameter berikut menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

Arus Ke Hadapan (IF):

500 mA (AT)

• Arus Denyut Ke Hadapan (IFP):700 mA (Lebar denyut ≤10ms, Kitar tugas ≤1/10)
• Pelesapan Kuasa (PD):1000 mW
• Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +100°C
• Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +100°C
• Suhu Sambungan (Tj):125°C
• Suhu Pateri (Tsld):Pateri alir balik pada 230°C atau 260°C untuk maksimum 10 saat.
• 2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik (Tipikal @ Ta=25°C) Parameter ini mewakili prestasi tipikal di bawah keadaan ujian yang ditentukan.Voltan Ke Hadapan (VF):

1.5 V (Tipikal), 2.0 V (Maksimum) pada IF=350mA. Voltan ke hadapan yang rendah menyumbang kepada kecekapan sistem yang lebih tinggi.

Voltan Songsang (VR):

• 5 V. Melebihi voltan ini dalam pincang songsang boleh menyebabkan kegagalan serta-merta.Panjang Gelombang Puncak (λd):
• 850 nm. Ini adalah panjang gelombang di mana keamatan sinaran adalah tertinggi.Arus Songsang (IR):
• 50 μA (Maksimum) pada VR=5V.Sudut Pandangan (2θ1/2):
• 120 darjah. Sudut luas ini memberikan corak pencahayaan yang luas dan seragam.2.3 Ciri-ciri Terma Pakej seramik adalah ciri terma utama. Bahan seramik mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, yang memindahkan haba dengan cekap dari sambungan cip LED ke PCB dan persekitaran ambien. Ini secara langsung memberi kesan kepada jangka hayat peranti dan penyelenggaraan sinaran. Reka bentuk terma yang betul pada PCB aplikasi, termasuk kawasan kuprum yang mencukupi dan penyejuk haba yang berpotensi, adalah kritikal untuk mengekalkan suhu sambungan di bawah had maksimum 125°C, terutamanya apabila beroperasi pada arus pacuan penuh 350mA.
• 3. Penjelasan Sistem Pembin Produk ini dikelaskan kepada bin untuk memastikan konsistensi dalam kelompok pengeluaran. Pereka bentuk harus menentukan bin untuk menjamin prestasi yang sepadan dalam aplikasi mereka.3.1 Pembin Voltan Ke Hadapan LED disusun berdasarkan voltan ke hadapan (VF) mereka pada arus ujian.

Kod A:

VF = 1.4V hingga 1.6V

Kod B:

VF = 1.6V hingga 1.8V

Kod C:

VF = 1.8V hingga 2.0V

• Nota: Toleransi pengukuran ialah ±0.08V.Memilih bin voltan yang ketat boleh memudahkan reka bentuk litar pengawalan arus.
• 3.2 Pembin Panjang Gelombang Puncak Untuk model khusus ini (T1901PIA), panjang gelombang dibin seperti berikut:Kod I2:
• λd = 845nm hingga 865nm. Julat ketat 20nm ini sesuai untuk aplikasi yang sensitif kepada panjang gelombang inframerah tertentu, seperti jenis penglihatan malam atau penderia optik tertentu.4. Analisis Lengkuk Prestasi Spesifikasi ini menyediakan data grafik yang penting untuk reka bentuk litar dan terma.

4.1 Arus Ke Hadapan vs. Voltan Ke Hadapan (Lengkuk I-V) Lengkuk ini menunjukkan hubungan eksponen antara arus dan voltan. VF tipikal 1.5V pada 350mA adalah titik utama. Pereka bentuk menggunakan lengkuk ini untuk memilih perintang pembatas arus yang sesuai atau mereka bentuk pemacu arus malar. Lengkuk akan beralih dengan suhu; voltan berkurangan apabila suhu sambungan meningkat untuk arus tertentu.4.2 Kuasa Sinaran Relatif vs. Suatu Sambungan Graf ini menggambarkan penurunan terma output LED. LED inframerah secara amnya menunjukkan penurunan kecekapan yang kurang dengan suhu berbanding LED boleh lihat, tetapi output masih berkurangan apabila suhu sambungan meningkat. Ini mesti diambil kira dalam pengurusan terma untuk memastikan prestasi yang konsisten sepanjang jangka hayat produk dan merentasi suhu operasi.

4.3 Lengkuk Taburan Spektrum Lengkuk ini mengesahkan panjang gelombang puncak dominan 850nm dan menunjukkan lebar jalur spektrum. Lebar jalur yang sempit adalah tipikal untuk pemancar inframerah berkualiti tinggi. Memahami spektrum adalah penting untuk dipadankan dengan pengesan foto yang sepadan atau penderia kamera yang mempunyai responsiviti spektrum tertentu.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

• 5.1 Dimensi Pakej dan Lukisan Garis Besar Peranti ini mempunyai badan seramik segi empat sama berukuran 3.5mm x 3.5mm. Ketinggian keseluruhan adalah kira-kira 0.9mm. Lukisan dimensi terperinci dengan toleransi (cth., ±0.10mm untuk dimensi .X, ±0.05mm untuk dimensi .XX) disediakan untuk susun atur PCB yang tepat.5.2 Susun Atur Pad Disyorkan dan Reka Bentuk Stensil Corak landasan dicadangkan untuk memastikan pateri yang boleh dipercayai dan pemindahan terma yang optimum. Susun atur pad biasanya termasuk dua pad anod/katod dan pad terma pusat. Reka bentuk stensil (topeng pes pateri) juga ditentukan, selalunya mengesyorkan apertur yang dikurangkan untuk pad terma besar untuk mencegah jambatan pateri dan isipadu pes yang berlebihan. Mengikuti cadangan ini adalah penting untuk mencapai sendi pateri yang boleh dipercayai dan memaksimumkan penyebaran haba dari pad terma ke PCB.

5.3 Pengenalpastian Polarity Katod biasanya ditanda di bahagian atas pakej, selalunya dengan warna hijau atau takuk/potongan sudut pada kanta. Jejak kaki PCB harus termasuk penanda polarity yang sepadan dengan ciri ini untuk mencegah penempatan yang salah.

6. Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Parameter Pateri Alir Balik LED ini serasi dengan proses alir balik inframerah atau perolakan standard. Suhu puncak maksimum ialah 260°C, dengan masa di atas likuidus (cth., 217°C) tidak melebihi 10 saat. Profil alir balik yang disyorkan harus diikuti untuk mengelakkan kejutan terma. Pakej seramik secara amnya lebih tahan terhadap penyerapan lembapan berbanding pakej plastik, tetapi langkah berjaga-jaga pengendalian standard untuk peranti sensitif lembapan (MSD) mungkin masih terpakai bergantung pada bahan khusus yang digunakan.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan Simpan LED dalam persekitaran kering, anti-statik. Elakkan tekanan mekanikal pada kanta. Gunakan langkah berjaga-jaga ESD semasa pengendalian. Jangan bersihkan dengan pembersih ultrasonik selepas pateri, kerana ini boleh merosakkan struktur dalaman.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pembungkusan Pita dan Gegelung Produk dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung, sesuai untuk mesin pemasangan pilih dan letak automatik. Dimensi pita (saiz poket, pic) adalah piawai. Kuantiti gegelung biasanya beberapa ribu keping setiap gegelung.

7.2 Sistem Penomboran Model Nombor bahagian (cth., T1901PIA) mengkodkan atribut utama:

T:

Pengenal pasti siri.

19:

Kod pakej untuk Seramik 3535.

P:

Kod kiraan die untuk die kuasa tinggi tunggal.

I:

Kod warna untuk Inframerah (IR).

A:

Kod dalaman atau kod bin.

Sufiks tambahan mungkin menunjukkan bin voltan, bin panjang gelombang, dsb.

Kod lain yang ditakrifkan dalam sistem termasuk warna (R, G, B, Y, W, dsb.), kiraan die (S, P, 2, 3), dan jenis kanta (00 untuk tiada, 01 untuk kanta).

8. Cadangan Aplikasi

8.1 Senario Aplikasi Tipikal

Pengawasan & Keselamatan:

Pencahayaan untuk kamera CCTV dengan penapis potong-IR, menyediakan penglihatan malam yang tidak kelihatan.

Penglihatan Mesin:

Cahaya berstruktur, peningkatan kontras, atau pengesanan kecacatan dalam sistem pemeriksaan automatik.

• Penderia Biometrik:Pengenalan iris, pengenalan muka, atau pengimbas cap jari.
• Penderiaan Kedekatan & Isyarat:Digunakan dalam aplikasi elektronik pengguna dan automotif.
• Suis & Pengekod Optik:Menyediakan sumber cahaya untuk penderiaan berasaskan gangguan.
• 8.2 Pertimbangan Reka BentukLitar Pemacu:
• Gunakan pemacu arus malar untuk output yang stabil. VF yang rendah membolehkan operasi dari bekalan voltan rendah. Pertimbangkan untuk menggunakan pengatur suis untuk operasi kecekapan tinggi pada kuasa penuh.Pengurusan Terma:
• Ini adalah paling penting. Sambungkan pad terma ke tuangan kuprum besar pada PCB dengan beberapa liang terma ke lapisan dalaman atau penyejuk haba sebelah bawah. Simulasi terma disyorkan untuk aplikasi kuasa tinggi atau suhu ambien tinggi.

Alur 120 darjah mungkin memerlukan optik sekunder (kanta, penyebar) untuk membentuk cahaya untuk aplikasi tertentu. Permukaan pakej seramik mungkin tidak sesuai untuk gandingan optik langsung; kanta primer sering dimasukkan.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal Berbanding dengan LED plastik 3535 standard, versi seramik ini menawarkan kelebihan yang ketara:

• Prestasi Terma yang Unggul:Rintangan terma yang lebih rendah dari sambungan ke papan, membawa kepada suhu sambungan operasi yang lebih rendah, potensi arus pacuan maksimum yang lebih tinggi, dan jangka hayat yang jauh lebih panjang pada kuasa tinggi.
• Kebolehpercayaan yang Dipertingkatkan:Seramik adalah lengai dan tidak merosot atau menguning di bawah pendedahan suhu tinggi atau UV tinggi, tidak seperti sesetengah plastik. Ia juga lebih tahan terhadap retakan mekanikal.
• Output Optik yang Stabil:Pengurusan terma yang lebih baik menghasilkan panjang gelombang dan kuasa sinaran yang lebih stabil sepanjang masa dan kitaran suhu.
• Kompromi biasanya adalah kos unit yang sedikit lebih tinggi berbanding pakej plastik.10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)
• 10.1 Apakah perbezaan antara arus ke hadapan (IF) dan arus denyut (IFP)?IF (500mA)

adalah arus AT berterusan maksimum yang boleh ditangani oleh LED.

• IFP (700mA)adalah arus maksimum yang dibenarkan dalam denyut pendek (lebar ≤10ms, kitar tugas ≤10%). Denyutan membolehkan output sinaran segera yang lebih tinggi, berguna dalam aplikasi strobo atau penderiaan denyut, tetapi kuasa purata tidak boleh melebihi had 1W.
• 10.2 Bagaimana saya memilih bin voltan yang betul? Jika reka bentuk anda menggunakan perintang siri mudah untuk pembatas arus, bin VF yang lebih ketat (cth., semua Kod B) memastikan arus yang lebih konsisten dan oleh itu kecerahan yang konsisten merentasi semua LED dalam tatasusunan. Untuk reka bentuk yang menggunakan pemacu arus malar aktif, bin voltan kurang kritikal, kerana pemacu akan melaraskan voltan untuk mengekalkan arus yang ditetapkan.10.3 Bolehkah saya memacu LED ini tanpa penyejuk haba? Pada penarafan penuh 350mA/1W, laluan terma yang betul adalah wajib. Pakej seramik membantu, tetapi ia mesti disambungkan ke sistem pengurusan terma PCB. Untuk arus pacuan yang lebih rendah (cth., 100-200mA) atau operasi denyut, keperluan kurang ketat, tetapi analisis terma masih disyorkan.
• 11. Kajian Kes Aplikasi Praktikal Senario: Pengimbas Kod Bar Kelajuan Tinggi Perindustrian. Pengimbas perlu membaca kod pada bungkusan yang bergerak pantas. Sistem menggunakan tatasusunan LED inframerah 850nm denyut untuk menerangi sasaran. LED Seramik 3535 dipilih kerana keupayaannya mengendalikan arus denyut tinggi (sehingga 700mA) untuk kilatan terang, jangka pendek, menangkap imej yang jelas tanpa kabur gerakan. Kestabilan terma pakej seramik memastikan amplitud denyut dan panjang gelombang yang konsisten sepanjang tempoh operasi yang panjang dalam persekitaran kilang yang hangat. Alur luas 120 darjah membolehkan lebih sedikit LED untuk meliputi medan pengimbasan. PCB direka dengan lapisan kuprum tebal dan liang terma di bawah pad terma setiap LED untuk menyebarkan haba purata yang dijana semasa operasi denyut.12. Pengenalan Prinsip Operasi Diod Pemancar Cahaya Inframerah (IR LED) beroperasi pada prinsip elektroluminesen yang sama seperti LED boleh lihat. Apabila voltan ke hadapan dikenakan merentasi sambungan p-n, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan ditentukan oleh tenaga jurang jalur bahan semikonduktor yang digunakan. Untuk pancaran 850nm, bahan seperti Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) biasa digunakan. Pakej seramik berfungsi terutamanya sebagai perumahan mekanikal yang teguh dan konduktif terma untuk die semikonduktor, ikatan wayar, dan optik primer (jika ada).

13. Trend dan Perkembangan Teknologi Trend dalam LED inframerah kuasa tinggi adalah ke arah kecekapan dinding-soket yang lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per watt elektrik input) dan peningkatan ketumpatan kuasa. Ini mendorong penggunaan teknologi cip termaju (cip terbalik, filem nipis) dan bahan pembungkusan seperti seramik dan substrat teras logam untuk pengurusan terma yang optimum. Terdapat juga fokus untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan jangka hayat di bawah keadaan yang teruk (suhu tinggi, kelembapan tinggi). Tambahan pula, integrasi pemacu dan penderia dengan LED ke dalam modul pintar adalah trend yang semakin berkembang, memudahkan reka bentuk sistem untuk pengguna akhir. Permintaan untuk jalur panjang gelombang tertentu, sempit untuk aplikasi penderiaan terus mendorong kemajuan dalam pertumbuhan bahan epitaksial dan kejuruteraan peranti.

Compared to standard plastic 3535 LEDs, this ceramic version offers significant advantages:

• Superior Thermal Performance:Lower thermal resistance from junction to board, leading to lower operating junction temperature, higher maximum drive current potential, and significantly longer lifetime at high power.
• Enhanced Reliability:Ceramic is inert and does not degrade or yellow under high-temperature or high-UV exposure, unlike some plastics. It is also more resistant to mechanical cracking.
• Stable Optical Output:Better thermal management results in more stable wavelength and radiant power over time and temperature cycles.
• The trade-off is typically a slightly higher unit cost compared to plastic packages.

. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

.1 What is the difference between forward current (IF) and pulse current (IFP)?

IF (500mA)is the maximum continuous DC current the LED can handle.IFP (700mA)is the maximum current allowed in short pulses (≤10ms width, ≤10% duty cycle). Pulsing allows for higher instantaneous radiant output, useful in strobe or pulsed-sensing applications, but average power must not exceed the 1W limit.

.2 How do I select the correct voltage bin?

If your design uses a simple series resistor for current limiting, a tighter VF bin (e.g., all Code B) ensures more consistent current and therefore consistent brightness across all LEDs in an array. For designs using active constant-current drivers, the voltage bin is less critical, as the driver will adjust the voltage to maintain the set current.

.3 Can I drive this LED without a heatsink?

At the full 350mA/1W rating, a proper thermal path is mandatory. The ceramic package helps, but it must be connected to the PCB's thermal management system. For lower drive currents (e.g., 100-200mA) or pulsed operation, the requirements are less stringent, but thermal analysis is still recommended.

. Practical Application Case Study

Scenario: High-Speed Industrial Barcode Scanner.A scanner needs to read codes on fast-moving packages. The system uses a pulsed 850nm infrared LED array to illuminate the target. The Ceramic 3535 LED is chosen for its ability to handle high pulse currents (up to 700mA) for bright, short-duration flashes, capturing clear images without motion blur. The ceramic package's thermal stability ensures consistent pulse amplitude and wavelength over long operating periods in a warm factory environment. The wide 120-degree beam allows fewer LEDs to cover the scanning field. The PCB is designed with thick copper layers and thermal vias under each LED's thermal pad to dissipate the average heat generated during the pulsed operation.

. Operating Principle Introduction

An Infrared Light Emitting Diode (IR LED) operates on the same electroluminescence principle as a visible LED. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons and holes recombine in the active region, releasing energy in the form of photons. The wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material used. For 850nm emission, materials like Aluminum Gallium Arsenide (AlGaAs) are commonly used. The ceramic package serves primarily as a mechanically robust and thermally conductive housing for the semiconductor die, wire bonds, and primary optic (if present).

. Technology Trends and Developments

The trend in high-power infrared LEDs is towards higher wall-plug efficiency (more light output per electrical watt input) and increased power density. This drives the adoption of advanced chip technologies (flip-chip, thin-film) and packaging materials like ceramics and metal-core substrates for optimal thermal management. There is also a focus on improving reliability and lifetime under harsh conditions (high temperature, high humidity). Furthermore, the integration of drivers and sensors with the LED into smart modules is a growing trend, simplifying system design for end-users. The demand for specific, narrow wavelength bands for sensing applications continues to push advancements in epitaxial material growth and device engineering.