HIR234C 3mm Infrared Emitting Diode Datasheet - T-1 Package - Peak Wavelength 850nm - Forward Voltage 1.65V - Technical Documentation

1. Product Overview

HIR234C ni diode inayotoa mionzi ya infrared yenye nguvu, inayotumia ufungaji wa kawaida wa plastiki wazi wa 3mm (T-1). Imebuniwa kutokeza mwanga wenye urefu wa wimbi la kilele cha 850nm, na kufanya iwe sawa na wigo wa transistor za kawaida za kuhisi mwanga za silikoni, photodiode, na moduli za kupokea infrared. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji usambazaji wa infrared unaoaminika na wenye ufanisi.

1.1 Core Advantages

• Nguvu ya Juu ya Mionzi:Inatoa pato la nuru lenye nguvu, inafaa kwa mifumo ya mpokeaji ya umbali mrefu au usikivu wa chini.
• Uaminifu wa juu:Imebuniwa kwa utendaji thabiti na maisha marefu ya matumizi.
• Voltage ya mbele ya chini:Thamani ya kawaida ni 1.65V kwenye mkondo wa 20mA, inasaidia kupunguza matumizi ya nguvu katika muundo.
• Uzingatiaji wa mazingira:产品符合 RoHS、欧盟 REACH 及无卤标准 (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm)。
• Standard Package:Familiar T-1 (3mm) outline with 2.54mm pin spacing ensures easy integration into existing designs and PCB layouts.

1.2 Target Applications

This infrared LED is suitable for various systems requiring non-visible light communication or sensing.

• Infrared remote control units, especially those with higher power requirements.
• Free-space optical data transmission links.
• Mfumo wa Kugundua Moshi.
• Mfumo wa Jumla wa Matumizi ya Infrared, ukijumuisha Sensor ya Ukaribu na Kikokotoo cha Vitu.

2. Technical Parameter Analysis

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu wa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi.

• Mvuke wa mwendelezo wa mbele (I_F):100 mA
• Mvuke wa kilele cha mbele (I_FP):1.0 A (pulse width ≤ 100μs, duty cycle ≤ 1%)
• Reverse Voltage (V_R):5 V
• Operating Temperature (T_opr):-40°C to +85°C
• Storage Temperature (T_stg):-40°C to +100°C
• Power Consumption (P_d):150 mW (when ambient temperature ≤ 25°C)
• Welding temperature (T_sol):260°C, duration ≤ 5 seconds

2.2 Photoelectric Characteristics

Vigezo hivi vinapimwa kwa joto la mazingira (T_a) la 25°C, na vinafafanua utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Mwangaza wa Mionzi (I_e):
  • 7.8 mW/sr (kiwango cha chini) / 15 mW/sr (kiwango cha kawaida), kwa I_F= 20mA (DC) when.
  • 50 mW/sr (typical), at I_F= 100mA (pulse) when.
  • 300 mW/sr (typical), at I_F= 1A (pulse) when.
• Peak wavelength (λ_p):850 nm (typical), at I_F= 20mA.
• Spectral bandwidth (Δλ):45 nm (typical), at I_F= 20mA.
• Forward Voltage (V_F):
  • 1.45V (min) / 1.65V (typical) / 1.65V (max), at I_F= 20mA.
  • 1.80V (typical) / 2.40V (max), at I_F= 100mA (pulse) when.
  • 4.10V (typical) / 5.25V (max), at I_F= 1A (pulse) when.
• Reverse current (I_R):10 μA (max), at V_R= 5V.
• Viewing angle (2θ_1/2):30 degrees (typical), at I_F= 20mA.

Measurement tolerance:Forward voltage ±0.1V, radiant intensity ±10%, peak wavelength ±1.0nm.

3. Performance Curve Analysis

Waraka wa maelezo hutoa mikunjo kadhaa muhimu sana kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali tofauti za uendeshaji.

3.1 Thermal Characteristics and Current Dependence

Umeme wa Mwelekeo wa Moja kwa Moja dhidi ya Joto la Mazingira (Mchoro 1):Mkunjo huu unaonyesha upungufu wa kiwango cha juu cha umeme unaoruhusiwa wa mwelekeo wa moja kwa moja unapoinuka joto la mazingira. Ili kuhakikisha uaminifu na kukaa ndani ya mipaka ya matumizi ya nguvu, ni lazima kupunguza umeme wa kuendesha katika hali ya joto la juu.

Urefu wa Wimbi la Kilele cha Mionzi dhidi ya Joto la Mazingira (Mchoro 3):The peak wavelength of an LED has a temperature coefficient and typically shifts slightly with temperature. This curve quantifies this shift for the HIR234C, which is crucial for applications requiring precise spectral matching.

Forward Current vs. Forward Voltage (Figure 4):This is the fundamental I-V curve of a diode. It shows the exponential relationship between current and voltage. This curve aids in designing current-limiting circuits and understanding the voltage drop of the LED under different driving conditions.

3.2 Light Output Characteristics

Usambazaji wa Wigo (Mchoro 2):Chati hii inaonyesha uhusiano kati ya nguvu ya mionzi ya jamaa na urefu wa wimbi. Inathibitisha wazi kilele cha 850nm na upana wa wigo wa takriban 45nm, ikionyesha masafa ya urefu wa wimbi yanayotolewa.

Mwangaza wa Mionzi dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mchoro 5):Mkunjo huu unaonyesha uhusiano kati ya nguvu ya mwanga inayotolewa (katika mW/sr) na mkondo wa umeme unaoingia. Kwa kawaida ni laini katika safu ya mkondo ya kati, lakini inaweza kujaa chini ya mikondo ya juu sana kutokana na athari za joto na ufanisi.

Mwangaza wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Uhamisho wa Pembe (Mchoro 6):Grafu hii ya polar inafafanua muundo wa mionzi ya LED. Inaonyesha jinsi ukubwa unavyopungua unapotoka kwenye mhimili wa kati (0°), na hatimaye inafafanua pembe ya mtazamo ya digrii 30 ambapo ukubwa hupungua hadi nusu ya kilele.

Ukubwa wa mionzi dhidi ya joto la mazingira (Mchoro 7):Mwazo wa mwanga hupungua kadiri joto la kiungo linavyopanda. Mkunjo huu unapima kiwango cha kawaida cha kupungua kwa ukubwa wa mionzi kwa kuongezeka kwa joto la mazingira (na hivyo joto la kiungo), jambo muhimu sana katika kubuni mifumo inayofanya kazi katika anuwai pana ya joto.

Voltage ya mbele ya jamaa dhidi ya joto la mazingira (Mchoro 8):The forward voltage of a diode has a negative temperature coefficient. This curve shows how V_Ftypically decreases as temperature increases, which can be a consideration in constant-voltage drive schemes or when using an LED as a temperature sensor.

4. Maelezo ya Mitambo na Ufungaji

4.1 Device Selection and Structure

• Chip Material:GaAlAs.
• Lens/Color:Transparent plastic.

4.2 Package Dimensions (T-1, 3mm)

Kifaa hiki kinakubaliana na ukubwa wa kawaida wa ufungaji wa T-1 (3mm) wa mviringo wa LED. Maelezo muhimu ya kiufundi katika hati ya maelezo ni pamoja na:

• Vipimo vyote vinaonyeshwa kwa milimita (mm).
• Isipokuwa imebainishwa vinginevyo, uvumilivu wa kawaida wa vipimo ni ±0.25mm.
• Michoro kwa kawaida huonyesha kipenyo kikuu (3.0mm), umbali wa pini (2.54mm), na vipimo vyote vya jumla ikiwa ni pamoja na umbo la lenzi na urefu/kipenyo cha pini.

Utambuzi wa polarity:Cathode is typically identified by the flat side on the plastic lens edge and/or the shorter lead. Always refer to the package drawing for final confirmation.

5. Soldering and Assembly Guide

• Hand Soldering:Tumia chuma cha kulehemu chenye udhibiti wa joto. Muda wa kulehemu kwa kila pini usizidi sekunde 3, na halijoto isizidi 350°C.
• Ulehemu wa wimbi:Inaweza kutumiwa, lakini udhibiti wa joto kabla ya kulehemu na muda wa mfiduo unapaswa kudhibitiwa ili kupunguza msongo wa joto kwenye kifuniko cha plastiki.
• Ulehemu wa reflow:According to the absolute maximum ratings, this device can withstand a peak soldering temperature of 260°C for up to 5 seconds. This is compatible with standard lead-free reflow profiles (e.g., IPC/JEDEC J-STD-020).
• General Considerations:
  • Avoid applying mechanical stress to the pins or lens during handling.
  • Usizidi safu ya joto maalum ya uhifadhi.
  • Chukua hatua zinazofaa za kinga ya ESD (utokaji umeme tuli) wakati wa usindikaji na usanikishaji.

6. Packaging and Ordering Information

6.1 Packaging Specifications

• Ufungaji wa kawaida: Mfuko 200 hadi 1000 vipande.
• 5 bags are packed into 1 box.
• 10 boxes are packed into 1 carton.

6.2 Habari ya Lebo

Lebo ya bidhaa inajumuisha vitambulisho muhimu vinavyotumika kufuatilia na kuthibitisha:

• CPN:Customer Part Number
• P/N:Production Number (HIR234C)
• QTY:Idadi ndani ya kifurushi
• CAT:Level/Category (e.g., Luminance Binning)
• HUE:Peak Wavelength Information
• REF:Reference
• LOT No:Production lot number, used for traceability

7. Mazingatio ya Ubunifu wa Matumizi

7.1 LED Drive

Constant Current Drive:LED is a current-driven device. To achieve stable and predictable light output, use a constant current source or a current-limiting resistor in series with a voltage source. The resistor value can be calculated using Ohm's Law: R = (V_supply- V_F) / I_FKwa kubuni kwa njia ya kuhifadhi, tafadhali tumia kila wakati V ya juu kwenye maelezo ya kiufundi._Fthamani.

Uendeshaji wa msukumo:Kwa matumizi yanayohitaji nguvu ya papo hapo ya juu sana (kama vile kifaa cha kudhibiti kwa umbali mrefu), LED inaweza kuendeshwa kwa msukumo mfupi wa mkondo mkubwa (hadi 1A) kulingana na vipimo. Ni lazima kuzingatia kikamilifu vikwazo vya upana wa msukumo (≤100μs) na uwiano wa kazi (≤1%) ili kuzuia joto kupita kiasi.

7.2 Optical Design

Lens Selection:Lens ya uwazi hutoa mwale wa digrii 30. Kwa miale nyembamba zaidi au ya umbo tofauti, vifaa vya optiki vya sekondari (leni za plastiki, vikunjio) vinaweza kutumika.

Ulinganifu wa kipokeaji:Urefu wa wimbi wa kilele wa 850nm unaweza kugunduliwa vizuri zaidi na sensorer ya msingi wa silikoni. Hakikisha transistor nyeti kwa mwanga, photodiode, au moduli ya kupokea infrared iliyochaguliwa ina usikivu wa kilele katika safu ya 800-900nm.

Upinzani wa usumbufu wa mwanga wa mazingira:Katika mazingira yenye mwangaza wa mazingira (hasa jua lenye mionzi ya infrared) mkali, fikiria kurekebisha mawimbi ya ishara ya kuendesha LED kwa masafa maalum, na utumie kipokezi kilichorekebishwa kwenye masafa hayo ili kupunguza kelele ya usuli.

8. Technical Comparison and Positioning

HIR234C imeainishwa katika kifurushi cha 3mm kinachotumiwa kwa ujumla kama toa mionzi ya infrared ya jumla na yenye kuaminika sana.

• Ikilinganishwa na LED ya kawaida ya infrared ya 5mm:Kifurushi cha 3mm kinachukua nafasi ndogo, ambacho kina faida katika usanifu wa miniaturization, huku bado kinatoa nguvu ya mionzi inayokubalika.
• Ikilinganishwa na LED ya infrared ya aina ya SMD:Ikilinganishwa na Vifaa vya Kukandamiza Uso, Kifurushi cha T-1 chenye Shimo la Kupita kwa Kawaida hupendelewa kwa utengenezaji wa mfano, usanikishaji wa mikono, au matumizi yanayohitaji nguvu za mitambo za juu zaidi au upitishaji joto rahisi kupitia pini.
• Tofauti Muhimu:其Uzito wa Mionzi ya Pigo ya Juu (300 mW/sr)与Ufungaji wa kawaidaMchanganyiko huu unaufanya ufanisi kwa matumizi yanayohitaji mionzi yenye nguvu ya infrared kutoka kwa umbo la kawaida.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q1: Kuna tofauti gani kati ya nguvu ya mionzi (mW/sr) na pato la nguvu (mW)?
A1: Nguvu ya mionzi hupima nguvu ya mwanga kwa kila pembe imara (steradian). Inaonyesha jinsi boriti ilivyo imara. Jumla ya mtiririko wa mionzi (mW) inahitaji ushirikiano wa nguvu katika muundo mzima wa utoaji. Kwa LED ya digrii 30, nguvu ya jumla ni chini sana kuliko thamani ya kilele cha nguvu.

Q2: Naweza kutumia 100mA kuendesha LED hii kwa mfululizo?
A2: Kikomo cha juu kabisa cha mkondo wa mbele endelevu ni 100mA. Hata hivyo, kufanya kazi kwa mfululizo kwenye mkondo huu wa juu kabisa hutoa joto nyingi, na kuongeza halijoto ya kiungo. Ili kuhakikisha utendaji wa kuaminika kwa muda mrefu, inashauriwa kufanya kazi kwenye mkondo wa chini (mfano 20-50mA), au kutekeleza hatua za kutosha za upoaji joto, hasa katika halijoto ya juu ya mazingira.

Q3: Kwa nini voltage ya mbele wakati wa msukumo wa 1A (upeo 5.25V) ni kubwa zaidi kuliko wakati wa DC ya 20mA (upeo 1.65V)?
A3: Hii inatokana na upinzani wa mfululizo ndani ya chip ya LED na ufungaji. Katika mikondo ya juu sana, kushuka kwa voltage kwenye upinzani huu wa ndani huwa dhahiri, na kusababisha jumla ya V_FJuu. Hii ni sifa ya kawaida ya LED zote.

Q4: Je, LED ya 850nm inaonekana?
A4: 850nm iko katika wigo wa karibu infrared (NIR). Kwa kawaida haionekani kwa jicho la binadamu. Hata hivyo, baadhi ya watu wanaweza kuhisi mwanga dhaifu sana wa nyekundu nene kutoka kwa LED yenye nguvu kubwa ya 850nm, kwa sababu wigo wake wa utoaji una "mkia" mdogo unaoenea hadi eneo linaloonekana la mwanga nyekundu. Kwa operesheni ya kujificha kabisa, kwa kawaida hutumika LED ya 940nm.

10. Uundaji na Uchambuzi wa Kesi za Matumizi

Case: Long-Range Infrared Remote Control Transmitter

Objective:Buni kifaa cha kudhibiti kwa mbali, lazima kifanye kazi kwa uaminifu katika umbali wa mita 15 katika mazingira ya kawaida ya chumba cha kula.

Chaguo la Ubunifu:

1. Uchaguzi wa LED:HIR234C ilichaguliwa kwa sababu ya mionzi yake ya juu ya msukumo (kawaida 300 mW/sr kwa 1A).
2. Saketi ya kuendesha:Tumia swichi rahisi ya transistor kutoka chanzo cha betri ya 3V kudhibiti LED kwa mipigo. Hesabu upinzani wa mfululizo ili kuzuia mkondo wa mipigo takriban 800mA (salama chini ya kiwango cha juu cha 1A), ukizingatia kushuka kwa voltage ya betri na V ya LED chini ya mkondo mkubwa._F。
3. Ubadilishaji wa ishara:Mipigo ya kuendesha imesimbwa kwa kutumia mzunguko wa kubebea wa 38kHz, ambayo ni kiwango cha kawaida cha vifaa vya kudhibiti kwa infrared.
4. Vipengele vya macho:Kuweka lenzi rahisi ya plastiki ya kusawazisha mbele ya LED, hupunguza boriti ya mwanga kutoka digrii 30 hadi takriban digrii 10, na kukusanya nishati zaidi ya utoaji kwenye kipokezi cha mbali.

Matokeo:Mchanganyiko wa usukumaji wa msukumo wenye nguvu na usawazishaji wa boriti ya mwanga, huhakikisha kuwa hata kuwapo kwa kelele za wastani za mwanga wa infrared ya mazingira, ishara yenye nguvu na inayoweza kugundulika hutolewa kwa moduli ya kupokea infrared kwenye umbali lengwa.

11. Working Principle

Diodi inayotoa mwanga wa infrared (IR LED) ni diodi ya semiconductor ya p-n junction. Unapotumia voltage chanya, elektroni kutoka eneo la n na mashimo kutoka eneo la p huingizwa kwenye eneo la junction. Wakati hivi vichukuzi vya umeme vinapoungana, hutolewa nishati. Kwa nyenzo za GaAlAs za HIR234C, nishati hii inalingana na fotoni zenye urefu wa wimbi unaozingatia karibu nanomita 850, urefu huu wa wimbi uko katika sehemu ya infrared ya wigo wa sumakuumeme. Urefu maalum wa wimbi huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semiconductor. Kifuniko cha epoksi kilicho wazi huchukua nafasi ya lenzi, na kumwumbua mwanga unaotolewa kuwa na pembe maalum ya mtazamo.

12. Technology Trends

Infrared LED technology continues to evolve alongside visible light LED technology. General trends related to devices such as the HIR234C include:

• Efficiency Improvement:Uboreshaji endelevu wa nyenzo na ukuaji wa epitaxiali umesababisha ufanisi bora wa ubadilishaji wa umeme-kwa-mwanga (uzalishaji wa mwanga zaidi kwa kila wati ya umeme), na hivyo kupunguza matumizi ya nguvu na uzalishaji wa joto.
• Ubadilishaji wa kasi ya juu zaidi:Matumizi ya hali ya juu ya utambuzi kama vile mawasiliano ya data ya mwanga (IrDA, Li-Fi) na wakati wa safari (ToF) yamesukuma maendeleo ya LED zinazoweza kuwasha na kuzima kwa kasi zaidi.
• Ufinyuaji:Ingawa ufungaji wa vinyweleo bado una umaarufu, soko linabadilika kwa nguvu kuelekea vifaa vya ufungaji vya uso (SMD) (k.m. 0805, 0603, kiwango cha chip), ili kukabiliana na usanikishaji wa otomatiki na muundo ulio na nafasi ndogo.
• Mbalimbali ya urefu wa mawimbi na VCSEL:Kwa kuhisi kitaalamu (k.m. uchambuzi wa gesi, utambulisho wa kibayolojia), vyanzo vya mwanga vya infrared vya urefu wa mawimbi mbalimbali vinakua. Vichochezi vya mwanga vya uso vya VCSEL pia vinapata umaarufu katika matumizi ya hali ya juu ya kuhisi 3D na mwanga wa muundo kutokana na sifa zao za boriti sahihi.

HIR234C inawakilisha suluhisho lililokomaa, la kuaminika, na la gharama nafuu katika mazingira haya yanayokua, linalofaa kabisa kwa matumizi yake yaliyokusudiwa katika elektroniki ya watumiaji na kugundua kwa viwanda.