LED IR 3,8x3,8x2,28mm 850nm 2W Pacote EMC - Tensão Direta 1,8V - Fluxo Radiante 800mW - Ficha Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

O RF-E38A8-IR3-FR é um LED infravermelho projetado para aplicações de alta confiabilidade. Ele utiliza um pacote EMC (Compósito de Epóxi Moldado), oferecendo robustez e gerenciamento térmico eficiente. Com tamanho compacto de 3,80 mm × 3,80 mm × 2,28 mm, adapta-se a vários designs ópticos compactos. O LED emite em um comprimento de onda de pico de 850 nm, tornando-o ideal para vigilância de segurança, iluminação infravermelha e sistemas de sensores. É compatível com RoHS e nível de sensibilidade à umidade 3.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas (a Ts=25°C)

O dispositivo opera com uma tensão direta (VF) tipicamente de 1,8V e máxima de 2,3V a uma corrente direta (IF) de 1000mA. A corrente reversa (IR) é limitada a 10µA a VR=5V. O fluxo radiante total (Φe) é tipicamente de 800mW, com máximo de 1120mW. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 80 graus, proporcionando um padrão de radiação amplo adequado para iluminação de áreas. O comprimento de onda de pico é de 850nm com uma largura de banda espectral de 39nm. A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RTHJ-S) é de 11°C/W, indicando boa dissipação de calor.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

A dissipação de potência (PD) é de 2W, corrente direta (IF) máxima de 1000mA, tensão reversa (VR) máxima de 5V. A descarga eletrostática (ESD, HBM) suporta até 2000V. A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, temperatura de armazenamento de -40°C a +100°C, temperatura de junção (TJ) máxima de 125°C. Observe que é necessária uma redução com base na temperatura do ponto de solda; a corrente direta deve ser reduzida quando operando em temperaturas elevadas.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Embora a ficha técnica não detalhe explicitamente os códigos de classificação, as especificações da etiqueta incluem campos para CÓDIGO DE CLASSIFICAÇÃO, fluxo radiante total (Φe), comprimento de onda de pico (WLP) e tensão direta (VF). Isso indica que o produto é classificado por esses parâmetros. As categorias típicas de classificação incluem compartimentos de fluxo (por exemplo, R, S, T) e compartimentos de tensão (por exemplo, V1, V2). A tolerância do comprimento de onda é tipicamente de ±5nm em torno de 850nm. Os clientes devem consultar os códigos de pedido para requisitos específicos de classificação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A curva I-V mostra a corrente direta aumentando de ~200mA a 1,5V para 1000mA a aproximadamente 1,8V. A inclinação indica características típicas de diodo direto com resistência dinâmica em torno de 0,3-0,4Ω na região de operação.

4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A intensidade relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta de 200mA a 1000mA. A 1000mA, a saída é de aproximadamente 100% (normalizada), com ligeira saturação em correntes mais altas. Essa linearidade simplifica os projetos de controle de corrente.

4.3 Dependência da Temperatura

A intensidade relativa diminui com o aumento da temperatura do ponto de solda. A 85°C, a intensidade cai para cerca de 80% do valor a 25°C. O gerenciamento térmico é crítico para manter uma saída de luz consistente em ambientes de alta temperatura.

4.4 Distribuição Espectral

A emissão espectral está centrada em 850nm com uma largura total à meia altura (FWHM) de cerca de 39nm. A curva é simétrica, típica de LEDs infravermelhos baseados em GaAs. Há emissão insignificante fora da faixa de 780-950nm.

4.5 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação mostra uma distribuição do tipo Lambertiana com um ângulo de meia potência de 80 graus. A intensidade relativa está acima de 50% de -40° a +40°, tornando o LED adequado para aplicações de iluminação de amplo ângulo.

4.6 Redução da Corrente Direta (Derating)

A corrente direta máxima deve ser reduzida linearmente de 1000mA a 25°C para 0mA a 125°C. Esta curva é essencial para o projeto térmico; na prática, a 85°C, a corrente permitida é de aproximadamente 600mA.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED possui um pacote cavidade com dimensões de 3,80 mm (comprimento) × 3,80 mm (largura) × 2,28 mm (altura). A polaridade é indicada por um entalhe na vista superior: dois ânodos (pinos 1 e 2) e um cátodo (pino 3) na vista inferior. O layout recomendado da almofada de solda inclui uma almofada central de 2,7 mm por 2,7 mm para dissipação de calor.

5.2 Fita Transportadora e Bobina

A embalagem é em fita transportadora de 12 mm de largura com passo de 4 mm, 3000 peças por bobina. As dimensões da bobina estão em conformidade com o padrão EIA-481: diâmetro do flange 330,2 mm, diâmetro do cubo 79,5 mm. A fita inclui marcas de polaridade.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

Siga o perfil de refluxo sem chumbo JEDEC J-STD-020. Pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos, taxa de aquecimento ≤3°C/s, tempo acima de 217°C (TL) até 60 segundos, temperatura de pico 260°C (máx. 10 segundos a 260°C). Taxa de resfriamento ≤6°C/s. Não exceda duas passagens de refluxo; se o intervalo exceder 24 horas, é necessário cozimento antes da soldagem.

6.2 Soldagem Manual e Reparo

300°C, duração<3 segundos, apenas uma vez.

6.3 Armazenamento e Manuseio de Umidade

Nível de sensibilidade à umidade 3. Armazene sacos não abertos a ≤30°C/≤75%UR por até 1 ano. Após a abertura, use dentro de 168 horas (≤30°C/≤60%UR) ou asse a 60±5°C por >24 horas antes do uso. Não use se o dessecante estiver vencido ou o saco estiver danificado.

7. Informações de Embalagem e Pedido

Embalagem padrão: 3000 peças por bobina. As bobinas são seladas em saco de barreira de umidade com sílica gel e indicador de umidade. A etiqueta inclui número da peça, número do lote, códigos de classificação, quantidade e código de data. As caixas externas contêm várias bobinas.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Aplicações Típicas

Câmeras de vigilância, iluminação IR para segurança, sistemas de visão de máquina, sensores de proximidade e transmissão óptica de dados. O comprimento de onda de 850nm é bem compatível com câmeras CMOS/CCD.

8.2 Considerações de Projeto

Gerenciamento térmico: use área de cobre PCB adequada e vias térmicas. Nunca exceda as classificações máximas absolutas. Sempre inclua um resistor limitador de corrente ou driver de corrente constante para evitar fuga térmica. Evite tensão reversa. Proteja os LEDs contra descarga eletrostática usando aterramento e manuseio adequados. Evite exposição a compostos de enxofre, bromo, cloro acima dos limites especificados. Não aplique tensão mecânica à lente de silicone.

8.3 Limpeza

O álcool isopropílico é recomendado para limpeza. Não use solventes que possam atacar o pacote. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar as ligações internas dos fios.

9. Comparação Técnica com Produtos Concorrentes

Comparado aos LEDs IR padrão de 5 mm, o pacote EMC oferece capacidade de potência superior (2W vs típico 100mW) e melhor gerenciamento térmico. Emissores infravermelhos de média potência concorrentes em pacotes SMD semelhantes (por exemplo, 3,5x3,5 mm) geralmente têm fluxo radiante mais baixo (500-700 mW) ou ângulo de visão mais amplo (120°). O ângulo de feixe de 80° deste dispositivo fornece melhor colimação para iluminação de longo alcance. A baixa tensão direta (1,8V) reduz perdas de potência nos circuitos de acionamento.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P1: Posso alimentar este LED com 2A?
Não, a corrente direta máxima absoluta é de 1000mA. Exceder isso causará superaquecimento e danos permanentes.

P2: Qual é a corrente de acionamento recomendada para melhor eficiência?
A eficiência (fluxo radiante vs. potência de entrada) é geralmente ideal em torno de 500-800mA. Consulte a curva de corrente direta vs. intensidade relativa.

P3: O LED é adequado para operação contínua?
Sim, desde que o gerenciamento térmico mantenha a temperatura da junção abaixo de 125°C. A operação por pulso com ciclo de trabalho inferior a 10% e largura de pulso curta (0,1ms) pode atingir correntes de pico mais altas.

11. Casos Práticos de Aplicação

Caso 1: Iluminador de visão noturna para CCTV
Conjunto de 4 LEDs, cada um acionado a 700mA, potência total ~5W, fornece iluminação para campo de visão de 20 metros. Dissipador de calor adequado mantém o aumento de temperatura abaixo de 30°C.

Caso 2: Estroboscópio industrial para visão de máquina
Dois LEDs em série, pulsados a 1A com ciclo de trabalho de 1%, sincronizados com o disparo da câmera. Alcança alta intensidade para inspeção de alta velocidade.

12. Princípios de Operação

Os LEDs infravermelhos são baseados em semicondutores de bandgap direto (AlGaAs ou GaAs). Quando polarizados diretamente, os elétrons se recombinam com buracos na região ativa, emitindo fótons com energia correspondente ao bandgap (~1,46 eV para 850nm). O pacote EMC abriga o chip em um leadframe metálico para extração de calor. A lente de silicone melhora a eficiência de extração e molda o padrão de radiação.

13. Tendências de Desenvolvimento

O mercado tende a densidades de potência mais altas (2W e acima) em pacotes SMD compactos para aplicações com restrição de espaço. As melhorias na tecnologia infravermelha sem fósforo focam em maior eficiência de conversão e melhor confiabilidade térmica. Matrizes de múltiplos chips e óptica integrada estão surgindo para atender às diversas necessidades de iluminação. Este produto está alinhado com a tendência de miniaturização e alto desempenho para segurança e detecção industrial.