LTL-E7939Q2K Kızılötesi LED Lamba Veri Sayfası - Delikli Montaj Paketi - 850nm Dalga Boyu - Işıma Şiddeti 20mW/sr - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüksek performanslı, delikli montajlı bir kızılötesi (IR) ışık yayan diyot (LED) için tam teknik özellikleri sağlar. Cihaz, tipik olarak 850 nanometre dalga boyunda güvenilir ve güçlü bir kızılötesi ışık kaynağı gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır. Su berraklığında bir lense sahiptir ve verimli kızılötesi yayılım için uygun olan AlGaAs (Alüminyum Galyum Arsenür) yarı iletken teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. Ürün, RoHS direktiflerine uygundur, bu da kurşun (Pb) gibi tehlikeli maddeler içermediğini gösterir. Temel avantajları arasında yüksek hızlı çalışma, yüksek ışıma gücü çıkışı ve düşük akım gereksinimleri nedeniyle standart entegre devrelerle uyumluluk yer alır. Çeşitli elektronik ekipman sektörlerinde baskılı devre kartlarına (PCB) veya panellere çok yönlü montaj için tasarlanmıştır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın çalışma limitleri, 25°C ortam sıcaklığı (Ta) altında tanımlanmıştır. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• Güç Dağılımı:Maksimum 120 mW.
• Tepe İleri Akımı:Darbe koşullarında (saniyede 300 darbe, 10 μs darbe genişliği) maksimum 1 A.
• DC İleri Akımı:Sürekli çalışma için maksimum 60 mA.
• Ters Gerilim:Maksimum 5 V. Daha yüksek bir ters gerilim uygulamak LED eklemini bozabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-30°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C.
• Bacak Lehimleme Sıcaklığı:LED gövdesinden 2.0mm ölçüldüğünde, maksimum 5 saniye için 260°C.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir ve cihazın tipik performansını temsil eder.

• Işıma Şiddeti (Ie):20mA ileri akım (IF) ile sürüldüğünde minimum 20.0 mW/sr. Gerçek değer ±%15 tolerans ile dikkate alınmalıdır. Spesifik sınıflandırma kodu, ürünün paketleme torbasında işaretlenmiştir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik olarak 25 derece, minimum 18 derece. Bu, ışıma şiddetinin tepe eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe Dalga Boyu (λP):Tipik olarak 850 nm, yakın kızılötesi spektrumunda yer alır.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Tipik olarak 40 nm. Bu, yayılan ışığın spektral bant genişliğini tanımlar.
• İleri Gerilimi (VF):IF = 20mA'de tipik 1.3V, maksimum 1.65V.
• Ters Akım (IR):5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 10 μA.

3. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın çeşitli koşullar altındaki davranışı hakkında daha derin bir anlayış sağlayan birkaç tipik karakteristik eğri içerir. Bunlar devre tasarımı ve termal yönetim için çok değerlidir.

3.1 Spektrum

Spektral dağılım eğrisi, 850nm tepe noktası etrafında merkezlenmiş farklı dalga boylarında yayılan ışığın şiddetini gösterir. 40nm yarı genişlik, yayılımın yayılmasını gösterir.

3.2 İleri Gerilim - İleri Akım

Bu IV eğrisi, LED üzerindeki gerilim ile içinden geçen akım arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir, tipik bir diyot özelliğidir. Tasarımcılar bunu, hedef bir çalışma akımı için gerekli sürücü gerilimini belirlemek için kullanır.

3.3 Bağıl Işıma Gücü - İleri DC Akım

Bu eğri, ışık çıkış gücünün artan DC sürücü akımı ile nasıl arttığını gösterir. İstenilen parlaklığı elde ederken güç dağılımını yönetmek için uygun çalışma noktasını seçmeye yardımcı olur.

3.4 Bağıl Işıma Gücü - Tepe Akım

Darbe çalışması için, bu eğri bir darbedeki tepe akımı ile ortaya çıkan ışıma gücü çıkışı arasındaki ilişkiyi gösterir; bu, kızılötesi veri iletimi gibi uygulamalar için çok önemlidir.

3.5 Bağıl Işıma Gücü - Sıcaklık

Bu kritik bir termal performans eğrisidir. Ortam (veya eklem) sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir. Bu güç azaltmayı anlamak, belirtilen sıcaklık aralığında tutarlı performansı koruyan sistemler tasarlamak için gereklidir.

3.6 Yönlülük

Yönlülük veya radyasyon deseni eğrisi, görüş açısını görsel olarak temsil eder ve şiddetin LED'in merkez ekseni etrafında uzamsal olarak nasıl dağıldığını gösterir.

4. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

4.1 Paket Boyutları

Cihaz standart bir delikli montaj LED paketidir. Ana boyutsal notlar şunları içerir:

• Tüm boyutlar milimetre cinsindendir (parantez içinde inç verilmiştir).
• Aksi belirtilmedikçe ±0.25mm (±0.010") genel tolerans uygulanır.
• Flanş altındaki reçinenin maksimum çıkıntısı 1.0mm (0.04")'dir.
• Bacak aralığı, bacakların paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülür.

Spesifik boyutsal çizim, veri sayfasında referans verilmiştir; gövde çapı, bacak uzunluğu ve aralığı detaylandırır.

4.2 Polarite Tanımlama

Delikli montaj LED'ler için polarite tipik olarak bacakların uzunluğu (daha uzun bacak genellikle anottur) veya LED lens kenarındaki düz bir nokta ile gösterilir. Veri sayfasının mekanik çizimi, kesin tanımlama yöntemini belirtecektir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uygun işleme, güvenilirliği sağlamak ve hasarı önlemek için çok önemlidir.

5.1 Bacak Şekillendirme

• Bükme, LED lens tabanından en az 3mm uzaklıkta bir noktada gerçekleştirilmelidir.
• Bacak çerçevesinin tabanı, bükme sırasında dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır.
• Bacak şekillendirme normal oda sıcaklığında velehimleme işlemindenönce yapılmalıdır.
• PCB'ye takma sırasında, LED gövdesine aşırı mekanik stres uygulamaktan kaçınmak için gerekli minimum sıkıştırma kuvvetini kullanın.

5.2 Lehimleme İşlemi

• Lens tabanından lehim noktasına kadar minimum 2mm boşluk bırakın.
• Lensi lehime daldırmaktan kaçının.
• LED lehimlemeden dolayı yüksek sıcaklıktayken bacaklara dış stres uygulamayın.

Önerilen Lehimleme Koşulları:

• Lehim Havyası:Maksimum sıcaklık 350°C, maksimum süre 3 saniye (yalnızca tek seferlik lehimleme).
• Dalga Lehimleme:
  • Ön ısıtma: Maksimum 100°C, en fazla 60 saniye.
  • Lehim Dalgası: Maksimum 260°C, en fazla 5 saniye.

Önemli Not:Aşırı lehimleme sıcaklığı veya süresi, lensi deforme edebilir veya LED'de felaket arızasına neden olabilir. Kızılötesi (IR) geri akış lehimleme bu delikli tip LED içinuygun değildir.suitable for this through-hole type LED.

5.3 Temizleme

Temizlik gerekliyse, izopropil alkol gibi alkol bazlı çözücüler kullanın.

5.4 Depolama

Optimum raf ömrü için:

• Depolama ortamı 30°C'yi ve %70 bağıl nemi aşmamalıdır.
• Orijinal, koruyucu ambalajından çıkarılan LED'ler üç ay içinde kullanılmalıdır.
• Orijinal ambalaj dışında uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen ile temizlenmiş bir kurutucuda saklayın.

6. Sürme Yöntemi ve Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Özellikle birden fazla LED sürerken tutarlı ışık çıkışı sağlamak için uygun akım regülasyonu gereklidir.

• Önerilen Devre (Devre A):Her bir LED ile seri olarak bir akım sınırlama direnci ekleyin. Bu tercih edilen yöntemdir çünkü bireysel LED'ler arasındaki ileri gerilim (Vf) karakteristiğindeki küçük varyasyonları telafi eder ve bir dizideki tüm cihazlarda tekdüze parlaklık sağlar.eachLED. This is the preferred method as it compensates for minor variations in the forward voltage (Vf) characteristic between individual LEDs, ensuring uniform brightness across all devices in an array.
• Önerilmeyen Devre (Devre B):Birden fazla LED'i doğrudan paralel olarak tek bir paylaşılan akım sınırlama direnci ile bağlamak önerilmez. Her LED'in I-V eğrisindeki doğal varyasyonlar nedeniyle akım (ve dolayısıyla parlaklık) eşit olarak dağıtılmayacak, bu da bazı LED'lerin diğerlerinden daha parlak olmasına yol açacaktır.

7. Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

Bu bileşen elektrostatik deşarja karşı hassastır. ESD, anında veya gizli hasara neden olabilir; bu, yüksek ters kaçak akım, anormal derecede düşük ileri gerilim veya düşük akımlarda ışık vermeme şeklinde kendini gösterir.

Önleme Tedbirleri:

• Personel, LED'leri işlerken iletken bileklikler veya antistatik eldivenler giymelidir.
• Tüm ekipmanlar, iş istasyonları ve makineler uygun şekilde topraklanmalıdır.
• İşleme sürtünmesi nedeniyle plastik lens yüzeyinde birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için iyonizerler kullanın.

ESD Hasarı için Doğrulama:Şüpheli LED'leri, ışık verme testi yaparak ve düşük bir test akımında ileri gerilimi (Vf) ölçerek kontrol edin.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

8.1 Paketleme Özellikleri

Ürün çok seviyeli bir paketleme sisteminde tedarik edilir:

• Temel Birim:Antistatik paketleme torbası başına 1.000 adet.
• İç Karton:6 paketleme torbası içerir, toplam 6.000 adet.
• Dış Karton:8 iç karton içerir, toplam 48.000 adet.

8.2 Parça Numarası Yapısı

LTL-E7939Q2K parça numarası temel özellikleri kodlar:

• LTL:Ürün ailesi tanımlayıcısı.
• E7939:Spesifik cihaz modeli/serisi.
• Q2K:Muhtemelen, torbada işaretli sınıflandırma koduna göre ışıma şiddeti ve/veya görüş açısı için spesifik seçimi belirtir (örneğin, 18-21.5 mW/sr min aralığında şiddet, 20-29 derece tipik görüş açısı).

9. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

9.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu yüksek güçlü 850nm IR LED, aşağıdakileri içeren ancak bunlarla sınırlı olmayan geniş bir uygulama yelpazesi için uygundur:

• Kızılötesi Aydınlatma:Güvenlik kameraları, gece görüş sistemleri ve düşük ışık koşullarında makine görüşü için.
• Optik Algılama:Yakınlık sensörleri, nesne algılama ve çizgi takip robotları.
• Veri İletimi:Kızılötesi veri bağlantıları (IrDA), uzaktan kumandalar (yüksek güç menzili artırır) ve optik kodlayıcılar.
• Endüstriyel Otomasyon:Konum algılama, sayma ve ışın kesme sensörleri.

9.2 Tasarım Hususları

• Isı Yönetimi:Cihaz 120mW'ı kaldırabilse de, maksimum DC akım (60mA) veya yakınında çalışmak ısı üretecektir. Yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında kullanılıyorsa, performans düşüşünü önlemek ve ömrü uzatmak için yeterli PCB bakır alanı veya soğutma sağlayın.
• Optik Tasarım:25 derecelik tipik görüş açısı nispeten odaklanmış bir ışın sağlar. Daha geniş kapsama için ikincil optikler (difüzörler) gerekebilir. Daha uzun menzil için, ışını paralel hale getirmek için bir lens kullanılabilir.
• Sürücü Devresi:Her zaman sabit akım sürücüsü veya seri direnç kullanın. Direnç değerini besleme gerilimi (Vs), LED'in tipik ileri gerilimi (Vf) ve istenen çalışma akımı (If) temelinde hesaplayın: R = (Vs - Vf) / If. Vf toleransını ve besleme gerilimi değişimlerini hesaba katın.
• Devrede ESD Koruması:ESD'ye eğilimli ortamlarda, LED'e bağlı hatlara geçici gerilim bastırma (TVS) diyotları veya diğer koruma bileşenleri eklemeyi düşünün.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart görünür LED'ler veya düşük güçlü IR LED'lerle karşılaştırıldığında, bu cihaz belirgin avantajlar sunar:

• Yüksek Işıma Şiddeti:Minimum 20 mW/sr, algılama ve aydınlatma için güçlü sinyal gücü sağlar, daha uzun çalışma mesafelerine veya daha düşük alıcı hassasiyeti gereksinimlerine olanak tanır.
• Yüksek Hız Kabiliyeti:Kısa darbelerde (10μs) 1A tepe akımını işleyebilme yeteneği, modüle edilmiş veri iletimi uygulamaları için uygun hale getirir.
• RoHS Uyumluluğu:Kurşunsuz üretim için modern çevre düzenlemelerini karşılar.
• Delikli Montaj Güvenilirliği:Delikli montaj paketi, bazı yüzey montaj alternatiflerine kıyasla sağlam mekanik bağlantı ve PCB'ye mükemmel ısı iletimi sunar; bu da yüksek güçlü çalışma için faydalıdır.

11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

11.1 Işıma şiddeti (mW/sr) ile ışık şiddeti (mcd) arasındaki fark nedir?

Işıma şiddeti, insan gözü hassasiyetinden bağımsız olarak, birim katı açı (steradyan) başına yayılan gerçek optik gücü ölçer. Kızılötesi ve ultraviyole cihazlar için kullanılır. Işık şiddeti, insan gözünün fotopik (gün ışığına uyarlanmış) tepkisi ile ağırlıklandırılır ve kandela (cd) veya milikandela (mcd) cinsinden ölçülür. Yalnızca görünür ışık için anlamlıdır. Bu IR LED doğru şekilde mW/sr cinsinden belirtilmiştir.

11.2 Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

No.Mikrodenetleyici pinlerinin sınırlı akım sağlama/çekme kapasitesi vardır (genellikle maks. 20-50mA) ve sabit akım sürücüsü olarak tasarlanmamıştır. LED'i doğrudan bağlamak muhtemelen pini aşırı yükler, mikrodenetleyiciye zarar verir ve LED'e kontrolsüz akım sağlar. Her zaman seri dirençli bir sürücü devresi veya özel bir LED sürücü entegresi kullanın.

11.3 Işıma şiddetinde neden ±%15 tolerans var?

Bu, yarı iletken üretim süreçlerinde doğal olarak bulunan normal bir varyasyondur. LED'ler ölçülen şiddete göre sınıflandırılır (ayrılır). Paketleme torbasındaki spesifik "sınıflandırma kodu", LED'lerin hangi şiddet sınıfına ait olduğunu gösterir; bu da tasarımcıların uygulamaları için tutarlı performansa sahip parçaları seçmelerine olanak tanır.

11.4 Alıcı için bir IR filtre gerekli midir?

Birçok uygulamada evet. Alıcıda (fotodiyot veya sensör) 850nm bant geçiren filtre kullanmak, ortam görünür ışığını ve diğer istenmeyen IR kaynaklarını (güneş ışığı veya akkor ampuller gibi) engelleyerek sinyal-gürültü oranını önemli ölçüde iyileştirebilir; bu da sistemi özellikle gün ışığı koşullarında daha güvenilir hale getirir.

12. Pratik Uygulama Örneği

Tasarım Örneği: Basit IR Yakınlık Sensörü

Amaç:10cm içindeki bir nesneyi algılamak.

Tasarım: 1. Verici Devresi:LTL-E7939Q2K LED'ini 20mA sabit akım ile sürün. 5V besleme ve tipik 1.3V Vf kullanarak seri direnci hesaplayın: R = (5V - 1.3V) / 0.020A = 185 Ohm. Standart 180 veya 200 Ohm direnç kullanın. 2.Alıcı Devresi:LED'den birkaç santimetre uzakta, aynı eksende hizalanmış, 850nm ışığa duyarlı bir silikon fototransistör veya fotodiyot yerleştirin. Transempedans amplifikatörlü ters kutuplanmış bir fotodiyot veya basit bir anahtar konfigürasyonunda fototransistör kullanın. 3.Çalışma:LED sürekli olarak IR ışık yayar. Bir nesne algılama bölgesine girdiğinde, bu ışığın bir kısmını alıcıya geri yansıtır. Alıcının çıkış sinyali artar; bu, bir karşılaştırıcı veya mikrodenetleyici ADC'si tarafından okunarak bir eylemi tetiklemek için kullanılabilir. 4.Hususlar:Alıcıyı doymayı önlemek için vericiden doğrudan maruz kalmaktan koruyun. Sistemi ortam ışığı dalgalanmalarından bağımsız hale getirmek için modüle edilmiş ışık (LED'i darbelemek) ve alıcıda senkron tespit devresi kullanın.

13. Çalışma Prensibi

Bu cihaz, bir AlGaAs yarı iletken eklemine dayalı bir ışık yayan diyottur. Eklem eşiğini (yaklaşık 1.3V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler eklem boyunca enjekte edilir. Yeniden birleşmeleri, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Alüminyum Galyum Arsenür (AlGaAs) yarı iletken malzemesinin spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan fotonların dalga boyuna karşılık gelir - bu durumda yaklaşık 850nm, elektromanyetik spektrumun insan gözüyle görülemeyen yakın kızılötesi bölgesindedir.

14. Teknoloji Trendleri

Kızılötesi LED teknolojisi gelişmeye devam etmektedir. Sektördeki genel trendler şunları içerir:

• Artırılmış Verimlilik:Daha yüksek duvar-fiş verimliliği (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) elde etmek, ısı üretimini ve güç tüketimini azaltmak için yeni yarı iletken malzemeler ve epitaksiyel yapılar (çoklu kuantum kuyuları gibi) geliştirilmesi.
• Daha Yüksek Güç Yoğunluğu:Paketleme ve termal yönetimdeki ilerlemeler, daha küçük cihazların daha yüksek sürücü akımlarını işlemesine olanak tanır; bu da daha kompakt ve güçlü IR aydınlatma sistemlerini mümkün kılar.
• Dalga Boyu Çeşitliliği:850nm ve 940nm yaygın olsa da, tıbbi tedavi için 810nm veya belirli sensör hassasiyetleri için optimize edilmiş spesifik dalga boyları gibi özel uygulamalar için geliştirmeler vardır.
• Entegrasyon:LED sürücü devresini, koruma bileşenlerini ve bazen sensörü bile daha kompakt modüllere veya sistem-in-paket (SiP) çözümlerine entegre etme eğilimleri, son kullanıcı tasarımını basitleştirmeyi amaçlar.

Bu trendler, makine görüşü, biyometrik algılama, LiDAR ve optik iletişimdeki büyüyen pazarlar için daha güvenilir, verimli ve uygulamaya özel çözümler sağlamayı hedefler.