ИК светодиод 3.8x3.8x2.28мм 850нм 2W корпус EMC - Прямое напряжение 1.8В - Лучистый поток 800мВт - Техническое описание

1. Обзор продукта

RF-E38A8-IR3-FR представляет собой инфракрасный светодиод, предназначенный для высоконадежных применений. Он использует корпус EMC (эпоксидный формовочный компаунд), обеспечивающий прочность и эффективное управление теплом. Компактный размер 3.80мм × 3.80мм × 2.28мм позволяет встраивать его в различные компактные оптические конструкции. Светодиод излучает на пиковой длине волны 850нм, что делает его идеальным для систем безопасности, инфракрасной подсветки и датчиков. Соответствует требованиям RoHS и имеет уровень чувствительности к влажности 3.

2. Углубленный анализ технических параметров

2.1 Электрические и оптические характеристики (при Ts=25°C)

Устройство работает с прямым напряжением (VF) типично 1.8В и максимально 2.3В при прямом токе (IF) 1000мА. Обратный ток (IR) ограничен 10мкА при VR=5В. Полный лучистый поток (Φe) типично составляет 800мВт, с максимальным значением 1120мВт. Угол обзора (2θ1/2) составляет 80 градусов, обеспечивая широкую диаграмму направленности, подходящую для освещения площадей. Пиковая длина волны 850нм с спектральной шириной полосы 39нм. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки (RTHJ-S) составляет 11°C/Вт, что указывает на хорошее рассеивание тепла.

2.2 Предельно допустимые параметры

Рассеиваемая мощность (PD) 2W, максимальный прямой ток (IF) 1000мА, максимальное обратное напряжение (VR) 5В. Электростатический разряд (ESD, HBM) выдерживает до 2000В. Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C, температура хранения от -40°C до +100°C, максимальная температура перехода (TJ) 125°C. Необходимо учитывать снижение параметров в зависимости от температуры точки пайки; при повышенных температурах прямой ток следует уменьшать.

3. Описание системы биннинга

Хотя техническое описание не детализирует коды биннинга, спецификации этикетки включают поля для BIN CODE, общего лучистого потока (Φe), пиковой длины волны (WLP) и прямого напряжения (VF). Это указывает на сортировку продукта по этим параметрам. Типичные категории биннинга включают группы по потоку (например, R, S, T) и по напряжению (например, V1, V2). Допуск по длине волны обычно составляет ±5нм относительно 850нм. Клиентам следует обращаться к кодам заказа для конкретных требований к биннингу.

4. Анализ кривых характеристик

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Вольт-амперная характеристика показывает рост прямого тока от ~200мА при 1.5В до 1000мА при приблизительно 1.8В. Наклон указывает на типичную диодную характеристику с динамическим сопротивлением около 0.3-0.4Ω в рабочей области.

4.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности

Относительная интенсивность увеличивается почти линейно с ростом прямого тока от 200мА до 1000мА. При 1000мА выходная мощность составляет примерно 100% (нормировано), с незначительным насыщением при более высоких токах. Такая линейность упрощает проектирование схем управления током.

4.3 Температурная зависимость

Относительная интенсивность уменьшается с увеличением температуры точки пайки. При 85°C интенсивность падает примерно до 80% от значения при 25°C. Управление тепловым режимом критически важно для поддержания стабильного светового выхода в условиях повышенных температур.

4.4 Спектральное распределение

Спектральное излучение сосредоточено на 850нм с полной шириной на половине максимума (FWHM) около 39нм. Кривая симметрична, что типично для инфракрасных светодиодов на основе GaAs. Излучение вне диапазона 780-950нм пренебрежимо мало.

4.5 Диаграмма направленности

Диаграмма излучения имеет распределение, близкое к ламбертовскому, с половинным углом 80 градусов. Относительная интенсивность превышает 50% в диапазоне от -40° до +40°, что делает светодиод подходящим для приложений широкоугольного освещения.

4.6 Снижение прямого тока

Максимальный прямой ток должен линейно снижаться с 1000мА при 25°C до 0мА при 125°C. Эта кривая необходима для теплового проектирования; на практике при 85°C допустимый ток составляет приблизительно 600мА.

5. Информация о механических характеристиках и упаковке

5.1 Размеры корпуса

Светодиод имеет корпус с углублением размером 3.80мм (длина) × 3.80мм (ширина) × 2.28мм (высота). Полярность обозначена выемкой на виде сверху: два анода (выводы 1 и 2) и один катод (вывод 3) на виде снизу. Рекомендуемая контактная площадка для пайки включает центральную площадку размером 2.7мм на 2.7мм для отвода тепла.

5.2 Транспортная лента и катушка

Упаковка осуществляется в транспортную ленту шириной 12мм с шагом 4мм, 3000 штук на катушку. Размеры катушки соответствуют стандарту EIA-481: диаметр фланца 330.2мм, диаметр ступицы 79.5мм. Лента содержит маркировку полярности.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления при пайке

Следуйте бессвинцовому профилю оплавления JEDEC J-STD-020. Предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд, скорость нарастания температуры ≤3°C/с, время выше 217°C (TL) до 60 секунд, пиковая температура 260°C (макс. 10 секунд при 260°C). Скорость охлаждения ≤6°C/с. Не превышайте два цикла оплавления; если интервал превышает 24 часа, требуется сушка перед пайкой.

6.2 Ручная пайка и ремонт

Ручная пайка: температура жала<300°C, продолжительность<3 секунды, только один раз. Ремонт не рекомендуется; при необходимости используйте паяльник с двумя жалами и предварительно проверьте характеристики светодиода.

6.3 Хранение и обращение с влажностью

Уровень чувствительности к влажности 3. Храните невскрытые пакеты при ≤30°C/≤75% относительной влажности в течение до 1 года. После вскрытия используйте в течение 168 часов (≤30°C/≤60% относительной влажности) или высушите при 60±5°C в течение >24 часов перед использованием. Не используйте, если осушитель истек или пакет поврежден.

7. Информация об упаковке и заказе

Стандартная упаковка: 3000 штук на катушку. Катушки герметично упакованы во влагозащитный пакет с силикагелем и индикатором влажности. На этикетке указаны номер детали, номер партии, коды биннинга, количество и код даты. Внешние картонные коробки содержат несколько катушек.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типичные применения

Камеры видеонаблюдения, инфракрасная подсветка для охраны, системы машинного зрения, датчики приближения и оптическая передача данных. Длина волны 850нм хорошо согласуется с матрицами CMOS/CCD.

8.2 Конструктивные соображения

Терморегулирование: используйте достаточную площадь медной поверхности на печатной плате и тепловые переходы. Никогда не превышайте предельно допустимые параметры. Всегда используйте токоограничивающий резистор или драйвер с постоянным током для предотвращения теплового разгона. Избегайте обратного напряжения. Защищайте светодиоды от электростатического разряда с помощью надлежащего заземления и обращения. Избегайте воздействия соединений серы, брома, хлора сверх установленных пределов. Не прикладывайте механическое напряжение к силиконовой линзе.

8.3 Очистка

Для очистки рекомендуется изопропиловый спирт. Не используйте растворители, которые могут повредить корпус. Ультразвуковая очистка не рекомендуется, так как может повредить внутренние проволочные соединения.

9. Техническое сравнение с конкурирующими продуктами

По сравнению со стандартными 5мм ИК светодиодами, корпус EMC обеспечивает превосходную мощность (2W против типичных 100мВт) и лучшее управление теплом. Конкурирующие средне-мощные инфракрасные излучатели в аналогичных SMD корпусах (например, 3.5x3.5мм) часто имеют меньший лучистый поток (500-700мВт) или более широкий угол обзора (120°). Угол луча 80° этого устройства обеспечивает лучшую коллимацию для освещения на больших расстояниях. Низкое прямое напряжение (1.8В) снижает потери мощности в цепях драйвера.

10. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Могу ли я управлять этим светодиодом током 2А?
Нет, абсолютный максимальный прямой ток составляет 1000мА. Превышение этого значения приведет к перегреву и необратимому повреждению.

В2: Какой рекомендуемый ток управления для наилучшей эффективности?
Эффективность (лучистый поток по отношению к входной мощности) обычно оптимальна в диапазоне 500-800мА. Обратитесь к кривой зависимости прямого тока от относительной интенсивности.

В3: Подходит ли светодиод для непрерывной работы?
Да, при условии, что терморегулирование поддерживает температуру перехода ниже 125°C. Импульсная работа с коэффициентом заполнения менее 10% и короткой длительностью импульса (0.1мс) может обеспечить более высокие пиковые токи.

11. Практические примеры применения

Пример 1: Осветитель для ночного видения камер видеонаблюдения
Массив из 4 светодиодов, каждый управляется током 700мА, общая мощность ~5W, обеспечивает освещение поля зрения на 20 метров. Правильный радиатор удерживает повышение температуры ниже 30°C.

Пример 2: Строб для промышленного машинного зрения
Два светодиода, включенные последовательно, импульсный ток 1А с коэффициентом заполнения 1%, синхронизированный с триггером камеры. Достигается высокая интенсивность для быстрой инспекции.

12. Принципы работы

Инфракрасные светодиоды основаны на полупроводниках с прямой запрещенной зоной (AlGaAs или GaAs). При прямом смещении электроны рекомбинируют с дырками в активной области, излучая фотоны с энергией, соответствующей ширине запрещенной зоны (~1.46 эВ для 850нм). Корпус EMC размещает кристалл на металлическом выводном каркасе для отвода тепла. Силиконовая линза повышает эффективность извлечения света и формирует диаграмму направленности.

13. Тенденции развития

Рыночные тенденции направлены на увеличение плотности мощности (2W и выше) в компактных SMD корпусах для приложений с ограниченным пространством. Улучшения в технологии безлюминофорного инфракрасного излучения направлены на повышение эффективности преобразования и лучшую тепловую надежность. Появляются многокристальные сборки и интегрированная оптика для удовлетворения различных потребностей в освещении. Данный продукт соответствует тенденции миниатюризации и высокой производительности для систем безопасности и промышленных датчиков.