LTE-5228A 红外发射器规格书 - 高电流、低正向电压、940nm波长

1. 产品概述

LTE-5228A是一款大功率红外发光二极管，专为需要强劲光输出的应用而设计。其核心优势在于工程上实现了高电流驱动能力，同时保持了相对较低的正向电压，使其在脉冲和连续工作模式下均能高效运行。该器件采用典型的红外发射器透明外壳封装，以最大限度地减少对不可见发射光的吸收。其主要目标市场包括工业自动化、安防系统（如监控摄像头补光）、光学传感器以及遥控设备，这些领域对可靠、不可见的光源至关重要。

2. 深度技术参数分析

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久损坏的极限。LTE-5228A的最大功耗为150 mW。其峰值正向电流额定值高达2安培，但这仅在特定的脉冲条件下允许（每秒300个脉冲，脉冲宽度10微秒）。连续正向电流额定值为更常规的100 mA。器件可承受高达5V的反向电压。工作温度和存储温度范围分别为-40°C至+85°C和-55°C至+100°C，表明其适用于恶劣环境。引脚焊接温度规定为距离封装本体1.6mm处，260°C下持续5秒，这是组装工艺的关键参数。

2.2 电气与光学特性

这些参数是在25°C环境温度和20mA正向电流的标准测试条件下测量的。关键光学输出以两种方式定义：孔径辐射照度和辐射强度。这两个参数均采用分档制，意味着器件在生产后根据性能被分为不同等级，其中D档代表最高输出。峰值发射波长典型值为940 nm，属于近红外光谱范围。光谱线半宽为50 nm，表示发射光的光谱带宽。在电气方面，20mA下的正向电压介于1.2V至1.6V之间，印证了其低电压工作的特性。在5V反向偏压下，最大反向电流为100 µA。视角为40度，定义了辐射强度至少为其峰值一半的角度范围。_F这些参数是在25°C环境温度和20mA正向电流的标准测试条件下测量的。关键光学输出以两种方式定义：孔径辐射照度_e这些参数是在25°C环境温度和20mA正向电流的标准测试条件下测量的。关键光学输出以两种方式定义：孔径辐射照度和辐射强度_E这些参数是在25°C环境温度和20mA正向电流的标准测试条件下测量的。关键光学输出以两种方式定义：孔径辐射照度和辐射强度。这两个参数均采用分档制，意味着器件在生产后根据性能被分为不同等级，其中D档代表最高输出。峰值发射波长_峰值典型值为940 nm，属于近红外光谱范围。光谱线半宽为50 nm，表示发射光的光谱带宽。在电气方面，正向电压_F介于1.2V至1.6V之间，印证了其低电压工作的特性。反向电流_R在5V反向偏压下，最大为100 µA。视角_1/2为40度，定义了辐射强度至少为其峰值一半的角度范围。

3. 分档系统说明

规格书明确采用了针对辐射输出的性能分档系统。器件根据其在20mA正向电流下测得的孔径辐射照度和辐射强度进行测试并分为四档。A档代表较低的输出范围，而D档则代表有保证的最高输出。该系统使制造商能够提供一致的性能水平，并使设计人员能够选择恰好满足其应用灵敏度或距离要求的分档。对于此特定型号，没有电压或波长分档的指示；正向电压和峰值波长以典型值/最大值范围给出，未附带分档代码。_F规格书明确采用了针对辐射输出的性能分档系统。器件根据其在20mA正向电流下测得的孔径辐射照度和辐射强度进行测试并分为四档。A档代表较低的输出范围，而D档则代表有保证的最高输出。该系统使制造商能够提供一致的性能水平，并使设计人员能够选择恰好满足其应用灵敏度或距离要求的分档。对于此特定型号，没有电压或波长分档的指示；正向电压和峰值波长以典型值/最大值范围给出，未附带分档代码。

4. 性能曲线分析

规格书提供了多张图表，说明器件在不同条件下的行为。

4.1 光谱分布（图1）

该曲线显示了相对辐射强度随波长的变化关系。它确认了940 nm处的峰值以及大约50 nm的光谱半宽。其形状是典型的基于铝镓砷材料的红外LED。

4.2 正向电流与环境温度关系（图2）

这条降额曲线显示了最大允许连续正向电流如何随着环境温度的升高而降低。这对于热管理设计至关重要，以确保结温不超过安全限值。

4.3 正向电流与正向电压关系（图3）

这是标准的I-V特性曲线。它显示了指数关系，电压随电流增加而上升。该曲线使设计人员能够确定所需工作电流所需的驱动电压。

4.4 相对辐射强度与环境温度关系（图4）及与正向电流关系（图5）

图4说明了光输出对温度的依赖性，通常显示效率随温度升高而下降。图5显示了光输出如何随正向电流增加，突出了非线性关系，特别是在较高电流下，由于发热效率可能会下降。

4.5 辐射方向图（图6）

这个极坐标图直观地表示了发射光的空间分布，确认了40度的视角。该图显示了从中心轴不同角度处的相对强度。

5. 机械与封装信息

该封装为带凸缘的标准LED样式。关键尺寸包括引脚间距，该间距在引脚从封装本体伸出的位置测量。注释规定凸缘下方树脂的最大突出量为1.5mm。封装描述为“透明”，这对于红外发射是最佳的。极性通常由较长的引脚表示阳极，和/或在靠近阴极引脚的封装边缘有一个平面标记来表示，尽管提供的文本中未详述此具体标记。尺寸图会显示精确的长度、宽度和高度。

6. 焊接与组装指南

提供的主要指南是引脚焊接的绝对最大额定值：距离封装本体1.6mm处，260°C下持续5秒。这是波峰焊或手工焊接工艺的关键参数。超过此值可能会损坏内部芯片粘接或环氧树脂封装。对于回流焊，应使用峰值温度低于260°C且液相线以上时间根据焊膏特性调整的温度曲线。通常建议在处理过程中避免对引脚施加过大的机械应力。存储条件应遵守规定的-55°C至+100°C范围，并在干燥环境中以防止吸湿。

7. 应用建议

7.1 典型应用场景

红外照明：用于低光或无光条件下的闭路电视摄像头。
光学传感器：作为接近传感器、物体检测和巡线机器人中的光源。
遥控器：用于向电视、空调等设备传输编码信号。
工业数据链路：用于电气噪声环境中的短距离自由空间光通信。
生物识别传感器：作为心率监测或指纹识别系统的一部分。

7.2 设计考量

限流：务必使用串联电阻或恒流驱动器，以防止超过最大连续电流，特别是考虑到其低正向电压_F，这使得从电压源汲取过量电流变得容易。
散热：对于接近最大电流的连续工作，需考虑散热路径。凸缘可用于安装到带有散热过孔或散热片的PCB上。
脉冲工作：为实现非常高的峰值输出，请使用脉冲模式规格。确保驱动电路能够提供所需的短时、大电流脉冲。
光学设计：根据应用需求，搭配适当的透镜或反射器来准直或塑形40度光束。透明封装与二次光学元件兼容。
ESD防护：尽管未明确说明，但红外LED可能对静电放电敏感。建议在处理和电路设计时采取标准的ESD预防措施。

8. 技术对比与差异化

与标准的低功率红外LED相比，LTE-5228A的关键差异化在于其高电流能力以及相对较低的正向电压。这种组合允许更高的辐射输出，而不会因过高的压降导致功耗成比例增加。40度的宽视角比一些聚焦型红外发射器更广，为区域覆盖而非远距离点照明提供了更均匀的照明。与用于可见光LED的有色封装相比，透明封装为940nm光提供了更高的传输效率。

9. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以直接用3.3V或5V微控制器引脚驱动这个LED吗？

答：不可以。其低正向电压意味着直接连接很可能会因电流过大而损坏LED，并可能损坏微控制器引脚。必须使用限流电阻或驱动电路。

问：孔径辐射照度和辐射强度有什么区别？

答：孔径辐射照度_e是到达靠近并垂直于LED放置的表面上的功率密度。辐射强度_E是每单位立体角发射的功率，描述了光源固有的方向性。辐射强度_E对于计算远距离照明更有用。

问：如何选择正确的分档？

答：根据您系统的灵敏度来选择。如果您的接收器需要最低信号电平，请选择一个在您的工作电流和距离下能保证该电平的分档。更高的分档提供更大的输出余量。

问：需要散热片吗？

答：这取决于工作电流和环境温度。在最大连续电流和升高的环境温度下，功耗_F接近160mW，超过了150mW的绝对最大功耗。因此，对于全功率连续工作，需要通过PCB铜箔区域或散热片进行热管理。对于脉冲工作或较低电流，可能不需要。_F接近160mW，超过了150mW的绝对最大功耗。因此，对于全功率连续工作，需要通过PCB铜箔区域或散热片进行热管理。对于脉冲工作或较低电流，可能不需要。

10. 实际应用案例

设计远距离被动红外运动传感器激活器：PIR运动传感器的探测范围通常有限。为了在夜间扩展其范围，可以使用红外照明器。对于此应用，LTE-5228A将以脉冲模式驱动。将设计一个电路，以低占空比提供1A脉冲，以保持平均功率较低。这种高峰值电流将产生非常高的瞬时光输出，有效照亮20-30米距离的场景。40度的宽视角将覆盖传感器前方的大片区域。透明封装确保最大能量向外投射。设计人员将选择D档LED以获得最大范围，并使用降额曲线确保器件在户外外壳中温度保持稳定。

11. 工作原理

LTE-5228A是一种半导体PN结二极管。当施加超过其带隙能量的正向电压时，电子和空穴在有源区复合，以光子的形式释放能量。特定的材料成分决定了带隙能量，对应于940 nm的红外波长。透明的环氧树脂封装保护半导体芯片，提供机械保护，并作为透镜塑形输出光束。辐射输出与载流子复合率成正比，而复合率由正向电流控制。

12. 技术趋势

红外发射器技术随着可见光LED技术不断发展。趋势包括：

效率提升：开发新的半导体材料和结构，以提高每单位电输入功率的光子提取率，减少发热。

更高功率密度：改进封装以处理更高的驱动电流并更有效地散热，从而实现更小尺寸、同等或更高输出的器件。

集成解决方案：将红外发射器与驱动IC、光电二极管甚至微控制器集成在单个模块中，以简化传感器应用的设计。

波长多样化：虽然940nm很常见，但其他波长也用于特定应用。LTE-5228A代表了这一领域中成熟、高可靠性的组件，针对苛刻条件下的稳健性能进行了优化。

The LTE-5228A represents a mature, high-reliability component in this landscape, optimized for robust performance in demanding conditions rather than the absolute cutting edge of efficiency.

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语	单位/表示	通俗解释	为什么重要
光效（Luminous Efficacy）	lm/W（流明/瓦）	每瓦电能发出的光通量，越高越节能。	直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量（Luminous Flux）	lm（流明）	光源发出的总光量，俗称"亮度"。	决定灯具够不够亮。
发光角度（Viewing Angle）	°（度），如120°	光强降至一半时的角度，决定光束宽窄。	影响光照范围与均匀度。
色温（CCT）	K（开尔文），如2700K/6500K	光的颜色冷暖，低值偏黄/暖，高值偏白/冷。	决定照明氛围与适用场景。
显色指数（CRI / Ra）	无单位，0–100	光源还原物体真实颜色的能力，Ra≥80为佳。	影响色彩真实性，用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差（SDCM）	麦克亚当椭圆步数，如"5-step"	颜色一致性的量化指标，步数越小颜色越一致。	保证同一批灯具颜色无差异。
主波长（Dominant Wavelength）	nm（纳米），如620nm（红）	彩色LED颜色对应的波长值。	决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布（Spectral Distribution）	波长 vs. 强度曲线	显示LED发出的光在各波长的强度分布。	影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语	符号	通俗解释	设计注意事项
正向电压（Forward Voltage）	Vf	LED点亮所需的最小电压，类似"启动门槛"。	驱动电源电压需≥Vf，多个LED串联时电压累加。
正向电流（Forward Current）	If	使LED正常发光的电流值。	常采用恒流驱动，电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流（Pulse Current）	Ifp	短时间内可承受的峰值电流，用于调光或闪光。	脉冲宽度与占空比需严格控制，否则过热损坏。
反向电压（Reverse Voltage）	Vr	LED能承受的最大反向电压，超过则可能击穿。	电路中需防止反接或电压冲击。
热阻（Thermal Resistance）	Rth（°C/W）	热量从芯片传到焊点的阻力，值越低散热越好。	高热阻需更强散热设计，否则结温升高。
静电放电耐受（ESD Immunity）	V（HBM），如1000V	抗静电打击能力，值越高越不易被静电损坏。	生产中需做好防静电措施，尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语	关键指标	通俗解释	影响
结温（Junction Temperature）	Tj（°C）	LED芯片内部的实际工作温度。	每降低10°C，寿命可能延长一倍；过高导致光衰、色漂移。
光衰（Lumen Depreciation）	L70 / L80（小时）	亮度降至初始值70%或80%所需时间。	直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率（Lumen Maintenance）	%（如70%）	使用一段时间后剩余亮度的百分比。	表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移（Color Shift）	Δu′v′ 或麦克亚当椭圆	使用过程中颜色的变化程度。	影响照明场景的颜色一致性。
热老化（Thermal Aging）	材料性能下降	因长期高温导致的封装材料劣化。	可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语	常见类型	通俗解释	特点与应用
封装类型	EMC、PPA、陶瓷	保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。	EMC耐热好、成本低；陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构	正装、倒装（Flip Chip）	芯片电极布置方式。	倒装散热更好、光效更高，适用于高功率。
荧光粉涂层	YAG、硅酸盐、氮化物	覆盖在蓝光芯片上，部分转化为黄/红光，混合成白光。	不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计	平面、微透镜、全反射	封装表面的光学结构，控制光线分布。	决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语	分档内容	通俗解释	目的
光通量分档	代码如 2G、2H	按亮度高低分组，每组有最小/最大流明值。	确保同一批产品亮度一致。
电压分档	代码如 6W、6X	按正向电压范围分组。	便于驱动电源匹配，提高系统效率。
色区分档	5-step MacAdam椭圆	按颜色坐标分组，确保颜色落在极小范围内。	保证颜色一致性，避免同一灯具内颜色不均。
色温分档	2700K、3000K等	按色温分组，每组有对应的坐标范围。	满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语	标准/测试	通俗解释	意义
LM-80	流明维持测试	在恒温条件下长期点亮，记录亮度衰减数据。	用于推算LED寿命（结合TM-21）。
TM-21	寿命推演标准	基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。	提供科学的寿命预测。
IESNA标准	照明工程学会标准	涵盖光学、电气、热学测试方法。	行业公认的测试依据。
RoHS / REACH	环保认证	确保产品不含有害物质（如铅、汞）。	进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC	能效认证	针对照明产品的能效与性能认证。	常用于政府采购、补贴项目，提升市场竞争力。

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