Инфракрасный светодиод E35S9 850нм - Размер 3.5x3.5x2.29мм - Прямой ток 1000мА - Мощность 1.8Вт - Техническая спецификация

1. Обзор продукта

Этот инфракрасный светодиод разработан для приложений, требующих высокой надежности, компактного и мощного инфракрасного излучателя. Он имеет корпус EMC (эпоксидный компаунд) размерами 3,50 мм × 3,50 мм × 2,29 мм, что делает его подходящим для конструкций с ограниченным пространством. Устройство излучает на пиковой длине волны 850 нм, широко используемой в системах охранного видеонаблюдения, машинного зрения и инфракрасного освещения. Ключевые преимущества: низкое прямое напряжение, совместимость с бессвинцовой пайкой оплавлением, уровень чувствительности к влажности 3 и соответствие RoHS.

2. Интерпретация технических параметров

2.1 Оптические и электрические характеристики

При прямом токе 1000 мА (импульсный режим) типовое прямое напряжение составляет 1,7 В, минимальное – 1,5 В. Обратный ток при 5 В не превышает 10 мкА. Пиковая длина волны центрируется на 850 нм (мин. 830 нм, тип. 850 нм) с шириной спектра 45 нм. Полный поток излучения типично равен 950 мВт, в диапазоне от 710 мВт до 1120 мВт. Угол обзора по половине интенсивности составляет 90°, что обеспечивает широкое покрытие для осветительных задач.

2.2 Абсолютные максимальные параметры

Устройство выдерживает максимальную рассеиваемую мощность 1,8 Вт и прямой ток 1000 мА (при скважности 1/10, длительности импульса 0,1 мс). Обратное напряжение ограничено 5 В. Чувствительность к электростатическому разряду – 2000 В (HBM). Диапазон рабочих температур от -40 °C до +85 °C, хранения – от -40 °C до +100 °C, температура перехода до 105 °C. Тепловое сопротивление от перехода к точке пайки – 11 °C/Вт.

2.3 Система бинирования

Продукт сортируется по полному потоку излучения (Φe), пиковой длине волны (WLP) и прямому напряжению (VF), как указано на этикетке. Это позволяет заказчикам выбирать устройства с жестко контролируемыми параметрами для стабильной работы системы. Бинирование гарантирует, что все светодиоды в партии соответствуют заданным фотометрическим и электрическим спецификациям.

3. Анализ характеристических кривых

3.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока

Как показано на рис. 1-6, прямой ток экспоненциально растет с прямым напряжением после порога приблизительно 1,4 В. При 1,6 В ток достигает около 800 мА; при 1,7 В – 1000 мА. Эта зависимость типична для инфракрасных светодиодов и подчеркивает необходимость точной стабилизации тока.

3.2 Зависимость относительной интенсивности от прямого тока

Рис. 1-7 демонстрирует, что относительная интенсивность растет почти линейно с прямым током до 1000 мА, причем насыщение начинается выше 800 мА. Для максимальной эффективности рекомендуется работать при токе около 800 мА.

3.3 Температурная зависимость

Рис. 1-8 показывает, что относительная интенсивность падает с повышением температуры пайки (Ts). При 85 °C интенсивность снижается до примерно 80% от значения при 25 °C; при 105 °C – до 70%. Термоуправление критически важно для поддержания выходной мощности.

3.4 Спектральное распределение

Спектр излучения (рис. 1-9) имеет пик на 850 нм с полной шириной на полувысоте (FWHM) 45 нм. Спектр близок к гауссовому, с пренебрежимо малым излучением ниже 700 нм и выше 1000 нм. Эта узкая полоса идеальна для фильтрации и согласования с кремниевыми детекторами.

3.5 Диаграмма направленности

Диаграмма излучения (рис. 1-10) имеет ламбертовский тип с углом половинной мощности ±45°, что дает полный угол обзора 90°. Это обеспечивает равномерное освещение широкой площади, подходящее для систем видеонаблюдения и камер.

3.6 Максимальный прямой ток в зависимости от температуры

Рис. 1-11 показывает, что максимально допустимый прямой ток линейно снижается выше 25 °C: от 1000 мА при 25 °C до примерно 300 мА при 100 °C. При высокотемпературной эксплуатации требуется снижение номинала.

4. Информация о механическом корпусе

4.1 Габаритные размеры корпуса

Вид сверху показывает квадратный корпус 3,50 мм. Высота сбоку – 2,29 мм. Вид снизу показывает две большие площадки: катод (2,62 мм × 2,44 мм) и анод (2,62 мм × 0,62 мм), а также центральную тепловую площадку (1,60 мм × 0,50 мм). На рисунке 1-5 приведены рекомендуемые посадочные места на плате. Полярность отмечена на корпусе: катод обозначен вырезом или символом.

4.2 Лента и катушка

Транспортная лента шириной 12,00 мм, шаг 4,00 мм, с отметкой полярности. Размеры катушки: A (12,7±0,3 мм), B (330,2±2 мм), C (79,5±1 мм), D (14,3±0,2 мм). Каждая катушка содержит 3000 штук.

4.3 Информация на этикетке

Этикетки содержат номер детали, номер спецификации, номер партии, бинарный код, количество, дату и значения бинирования по Φe, WLP и VF. Это обеспечивает прослеживаемость и контроль сортировки.

5. Руководство по пайке и сборке

5.1 Профиль пайки оплавлением

Рекомендуемый профиль оплавления описан в таблице 3-1 и на рис. 3-1. Ключевые параметры: предварительный нагрев 150–200 °C в течение 60–120 с; время выше 217 °C (TL) – 60–150 с; пиковая температура (TP) 260 °C с выдержкой не более 10 с. Скорость нагрева ≤3 °C/с, скорость охлаждения ≤6 °C/с. Оплавление следует выполнять не более двух раз.

5.2 Ручная пайка и ремонт

Ручная пайка: температура жала ниже 300 °C, время менее 3 секунд, только один раз. Ремонт с помощью двухжального паяльника возможен, но необходимо убедиться, что светодиод не поврежден. Избегайте давления на силиконовый инкапсулянт.

5.3 Меры предосторожности

Не устанавливайте компоненты на деформированную плату. Избегайте механических напряжений во время охлаждения. Не охлаждайте быстро после пайки. Силиконовый инкапсулянт мягкий; обращайтесь осторожно. Используйте соответствующее давление сопла при монтаже.

6. Условия хранения и меры предосторожности

6.1 Условия хранения

Перед вскрытием алюминиевого пакета: хранить при ≤30 °C и ≤75% относительной влажности не более 1 года с даты изготовления. После вскрытия: ≤30 °C и ≤60% относительной влажности в течение 168 часов. Если индикатор влажности изменился или срок хранения превышен, требуется сушка при 60±5 °C в течение 24 часов. При повреждении пакета обратитесь в отдел продаж.

6.2 Меры предосторожности при обращении

Содержание серы в сопрягаемых материалах не должно превышать 100 ppm. Содержание брома и хлора каждого<900 ppm, всего<1500 ppm. Летучие органические соединения (ЛОС) из материалов оснастки могут обесцветить силикон; используйте совместимые материалы. Держите за боковые поверхности; не прикасайтесь к силиконовой линзе напрямую. Требуется защита от электростатического разряда (уровень чувствительности 2 кВ). Обязательно используйте правильную схему с токоограничивающими резисторами. Тепловое проектирование критично: обеспечьте отвод тепла для поддержания температуры перехода ниже 105 °C. Рекомендуется очистка изопропиловым спиртом; ультразвуковая очистка может вызвать повреждение.

7. Упаковка и информация для заказа

Стандартная упаковка: 3000 штук на катушку. Номер детали: RF-E35S9-IRB-FR. Каждая катушка запечатана во влагозащитный пакет с осушителем и индикатором влажности. Внешняя картонная коробка содержит несколько катушек. Обращайтесь к этикетке для уточнения бинарного кода.

8. Рекомендации по применению

8.1 Типовые применения

• Системы видеонаблюдения: инфракрасная подсветка для камер видеонаблюдения.
• Инфракрасная подсветка для камер (ночное видение).
• Системы машинного зрения: промышленная инспекция, сканеры штрихкодов.
• Датчики: приближения, обнаружения движения.

8.2 Проектные соображения

Используйте соответствующие токоограничивающие резисторы для поддержания IF ниже 1000 мА. Обеспечьте хорошее термоуправление: большие медные площадки, тепловые переходные отверстия, радиаторы. Рассмотрите импульсный режим для более высокого пикового тока при малой скважности. Сократите длину дорожек для уменьшения индуктивности. Экранируйте от внешнего света при использовании с чувствительными детекторами.

9. Техническое сравнение

По сравнению со стандартными 5-мм выводами ИК-светодиодов, данный SMD-корпус EMC имеет меньшую высоту, более высокую мощность и лучшие тепловые характеристики. Интегрированный корпус EMC обеспечивает высокую механическую прочность и влагостойкость. Длина волны 850 нм превосходит 940 нм для многих систем машинного зрения благодаря лучшей чувствительности кремниевых датчиков. Широкий угол обзора 90° упрощает оптическую конструкцию.

10. Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Можно ли управлять этим светодиодом постоянным током 1000 мА?

Нет, номинал 1000 мА предназначен для импульсного режима со скважностью 1/10 и длительностью импульса 0,1 мс. Постоянный ток должен быть значительно снижен (макс. ~300 мА при 25 °C).

Вопрос: Каков типичный срок службы?

Срок службы зависит от термоуправления; типичный срок L70 составляет >50 000 часов при номинальных условиях с надлежащим радиатором.

Вопрос: Как очищать светодиод?

Используйте изопропиловый спирт. Не используйте ультразвуковую очистку.

Вопрос: Соответствует ли устройство требованиям RoHS?

Да, оно соответствует RoHS, как указано в характеристиках.

11. Практический пример применения

В типовом модуле IP-камеры четыре светодиода E35S9 расположены вокруг объектива на расстоянии 20 мм. При прямом напряжении 1,5 В для каждого светодиода последовательно с питанием 12 В используется токоограничивающий резистор 0,2 Ом, однако требуется тщательный расчет с учетом импульсного тока. Общая схема освещения обеспечивает равномерное покрытие на расстояния до 15 м. Тепловая конструкция включает алюминиевый радиатор и термоинтерфейсный материал.

12. Принцип работы

Этот ИК-светодиод работает на основе электролюминесценции в полупроводниковом диоде. При прямом смещении электроны и дырки рекомбинируют в активной области (вероятно, AlGaAs или GaAs для 850 нм), излучая фотоны в ближнем инфракрасном спектре. Корпус EMC герметизирует кристалл и обеспечивает механическую защиту и хорошую теплопроводность.

13. Тенденции развития

Технология инфракрасных светодиодов развивается в направлении повышения эффективности и плотности мощности. Корпуса, такие как EMC с улучшенным термоуправлением, позволяют использовать большие прямые токи. Длины волн около 850 нм остаются стандартными для кремниевых детекторов. Интеграция с оптикой (линзы, отражатели) в одном корпусе становится все более распространенной. Будущие тенденции включают повышенную надежность в суровых условиях и еще меньшие размеры.