目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 深入技術參數分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- ±1.0nm。
- 規格書包含幾條特性曲線，說明器件喺唔同條件下嘅行為。
- 呢條曲線顯示最大允許連續正向電流同環境工作溫度之間嘅關係。隨著溫度升高，最大允許電流會線性下降，以防止超出功耗限制並確保長期可靠性。
- 光譜輸出圖確認咗峰值發射喺875nm，典型帶寬為80nm。呢個寬帶寬確保咗同矽探測器嘅良好兼容性，因為矽探測器喺近紅外區域具有寬廣嘅光譜靈敏度。
- 峰值波長會隨溫度有輕微偏移，呢個係半導體LED嘅常見特性。設計師必須喺波長關鍵嘅應用中考慮呢個偏移，特別係喺-40°C至+85°C嘅整個工作溫度範圍內。
- 呢條IV曲線展示咗電流同電壓之間嘅指數關係。典型正向電壓較低 (20mA時為1.3V)，有助於節能操作。呢條曲線對於設計適當嘅限流電路至關重要。
- 輻射強度隨正向電流增加而增加，但喺較高電流時由於熱效應同效率影響，呈現出次線性關係。呢個圖表有助於確定達到所需輸出強度嘅最佳驅動電流。
- 呢個極坐標圖定義咗空間發射模式，特徵係30度半角。強度喺0°（軸上）最高，並根據類似餘弦嘅函數下降，呢點對於光學系統設計以確保正確對準同信號強度非常重要。
- 4. 機械同封裝資訊
- SIR204C 採用標準 T-1 (3mm) 圓形封裝。關鍵尺寸包括主體直徑3.0mm、典型引腳間距2.54mm同總長度。除非另有說明，所有尺寸公差為±0.25mm。透鏡為水清透明，允許完整紅外光譜通過而無明顯吸收。
- LED喺塑膠透鏡邊緣有一個平面，通常表示陰極（負極）引腳。較長嘅引腳通常係陽極（正極）。電路組裝時必須注意正確極性，以防止反向偏壓損壞。
- 可以使用手動焊接或波峰焊接。絕對最大焊接溫度為260°C，焊接時間不得超過5秒。建議喺波峰焊接時將LED主體保持喺PCB表面至少1.5mm以上，以最小化對環氧樹脂封裝嘅熱應力。器件應儲存喺乾燥、防靜電嘅環境中，溫度介乎-40°C至+100°C之間。
- 6. 包裝同訂購資訊
- LED通常以袋同盒包裝：每袋200-1000件，每盒5袋，每箱10盒。
- 產品標籤包括關鍵識別信息：客戶生產編號 (CPN)、生產編號 (P/N)、包裝數量 (QTY)、等級 (CAT)、峰值波長 (HUE)、參考 (REF) 同批號 (LOT No)。
- 7. 應用建議
- 歷史上用於零軌檢測。
- 較低嘅反向電壓額定值 (5V) 使器件容易受到靜電放電或極性錯誤嘅損壞。喺可能出現反向電壓瞬變嘅電路中，考慮添加並聯保護二極管。
- SIR204C 通過其標準3mm封裝、相對較高嘅輻射強度 (20mA時高達6.4 mW/sr) 同低正向電壓嘅組合而與眾不同。相比一啲舊款紅外線LED，佢提供更好嘅可靠性同符合現代環保法規 (RoHS、無鹵素)。其光譜同矽探測器匹配，係相對於峰值波長唔同嘅LED嘅關鍵優勢，可最大化系統靈敏度。
- 9. 常見問題 (基於技術參數)
- 連續正向電流 (100mA) 係可以無限期施加而無損壞風險嘅最大直流電流。峰值正向電流 (1A) 係一個高得多嘅電流，只能以非常低嘅佔空比 (≤1%) 施加非常短嘅脈衝 (≤100μs)。呢個允許短暫嘅高強度光爆發，用於遠距離感應或同步目的。
- 如特性曲線所示，溫度升高會降低最大允許連續電流，並可能導致峰值波長輕微偏移。輻射強度喺較高溫度下亦可能下降。設計用於喺-40°C至+85°C範圍極端條件下操作嘅設計，應相應地降低工作電流。
- 對於大多數以50mA或以下連續電流操作嘅應用，如果PCB提供一啲銅面積用於散熱，則唔需要專用散熱器。對於以100mA連續電流操作，特別係喺升高嘅環境溫度下，建議進行仔細嘅熱設計，以將結溫保持喺安全限度內。
- 喺一個典型嘅光電開關中，SIR204C 同一個光電晶體管配對使用。LED以20-50mA電流驅動，通常以特定頻率 (例如38kHz) 調製，以抑制環境光干擾。發射嘅紅外光從附近物體反射，並被光電晶體管檢測到。LED嘅30度視角喺檢測範圍同視場之間提供良好平衡。低正向電壓允許傳感器通過簡單嘅限流電阻從3.3V或5V邏輯電源高效供電。設計師必須確保LED同探測器嘅機械對準，並可以使用隔板防止直接光學串擾。
- 紅外線發光二極管 (IR LED) 係一種半導體p-n結二極管。當正向偏置時，來自n區嘅電子同來自p區嘅空穴被注入到有源區。當呢啲電荷載流子復合時，能量以光子形式釋放。發射光嘅波長 (顏色) 由半導體材料 (本例中為砷化鎵鋁 - GaAlAs) 嘅帶隙能量決定，該材料經過設計可產生圍繞875nm嘅近紅外光譜光子。呢個波長人眼睇唔到，但可以被矽基傳感器有效檢測到。
1. 產品概覽
SIR204C 係一款高強度紅外線發射二極管，採用3mm (T-1) 水清透明塑膠封裝。佢專為需要可靠紅外線發射，並且光譜要同矽基光電探測器良好匹配嘅應用而設計。呢款器件採用GaAlAs晶片，產生峰值波長為875nm嘅光線，非常適合各種感應同傳輸系統。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款LED提供幾個關鍵優勢，包括高可靠性、低正向電壓，以及標準2.54mm引腳間距嘅緊湊外形。佢嘅光譜同常見嘅光電晶體管、光電二極管同紅外線接收模組相匹配。產品符合RoHS、歐盟REACH同無鹵素標準（溴<900ppm，氯<900ppm，溴+氯<1500ppm）。其主要目標市場包括需要紅外線信號傳輸或感應嘅消費電子產品、工業自動化同安全設備。
2. 深入技術參數分析
以下部分詳細分析器件嘅電氣、光學同熱規格。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下操作唔保證正常。
- 連續正向電流 (IF):100 mA
- 峰值正向電流 (IFP):1.0 A (脈衝寬度 ≤ 100μs，佔空比 ≤ 1%)
- 反向電壓 (VR):5 V
- 工作溫度 (Topr):-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度 (Tstg):-40°C 至 +100°C
- 焊接溫度 (Tsol):260°C (持續 ≤ 5 秒)
- 功耗 (Pd):150 mW (喺或低於25°C環境溫度時)
2.2 電光特性
呢啲參數喺環境溫度 (Ta) 為25°C時測量，定義咗器件嘅典型性能。
- 輻射強度 (Ie):4.0 mW/sr (最小) 至 6.4 mW/sr (典型) 於 IF=20mA。喺脈衝條件下 (IF=100mA，1%佔空比)，可達30 mW/sr，喺 IF=1A時更可達300 mW/sr。
- 峰值波長 (λp):875 nm (典型) 於 IF=20mA。
- 光譜帶寬 (Δλ):80 nm (典型) 於 IF=20mA。
- 正向電壓 (VF):1.3V (典型) 至 1.6V (最大) 於 IF=20mA。喺更高電流脈衝操作下，呢個值會增加。
- 反向電流 (IR):最大10 μA 於 VR=5V。
- 視角 (2θ1/2):30 度 (典型) 於 IF=20mA。
注意：測量不確定度為 VF ±0.1V，Ie ±10%，λp.
±1.0nm。
3. 性能曲線分析
規格書包含幾條特性曲線，說明器件喺唔同條件下嘅行為。
3.1 正向電流 vs. 環境溫度
呢條曲線顯示最大允許連續正向電流同環境工作溫度之間嘅關係。隨著溫度升高，最大允許電流會線性下降，以防止超出功耗限制並確保長期可靠性。
3.2 光譜分佈
光譜輸出圖確認咗峰值發射喺875nm，典型帶寬為80nm。呢個寬帶寬確保咗同矽探測器嘅良好兼容性，因為矽探測器喺近紅外區域具有寬廣嘅光譜靈敏度。
3.3 峰值發射波長 vs. 環境溫度
峰值波長會隨溫度有輕微偏移，呢個係半導體LED嘅常見特性。設計師必須喺波長關鍵嘅應用中考慮呢個偏移，特別係喺-40°C至+85°C嘅整個工作溫度範圍內。
3.4 正向電流 vs. 正向電壓
呢條IV曲線展示咗電流同電壓之間嘅指數關係。典型正向電壓較低 (20mA時為1.3V)，有助於節能操作。呢條曲線對於設計適當嘅限流電路至關重要。
3.5 輻射強度 vs. 正向電流
輻射強度隨正向電流增加而增加，但喺較高電流時由於熱效應同效率影響，呈現出次線性關係。呢個圖表有助於確定達到所需輸出強度嘅最佳驅動電流。
3.6 相對輻射強度 vs. 角度位移
呢個極坐標圖定義咗空間發射模式，特徵係30度半角。強度喺0°（軸上）最高，並根據類似餘弦嘅函數下降，呢點對於光學系統設計以確保正確對準同信號強度非常重要。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
SIR204C 採用標準 T-1 (3mm) 圓形封裝。關鍵尺寸包括主體直徑3.0mm、典型引腳間距2.54mm同總長度。除非另有說明，所有尺寸公差為±0.25mm。透鏡為水清透明，允許完整紅外光譜通過而無明顯吸收。
4.2 極性識別
LED喺塑膠透鏡邊緣有一個平面，通常表示陰極（負極）引腳。較長嘅引腳通常係陽極（正極）。電路組裝時必須注意正確極性，以防止反向偏壓損壞。
5. 焊接同組裝指引
可以使用手動焊接或波峰焊接。絕對最大焊接溫度為260°C，焊接時間不得超過5秒。建議喺波峰焊接時將LED主體保持喺PCB表面至少1.5mm以上，以最小化對環氧樹脂封裝嘅熱應力。器件應儲存喺乾燥、防靜電嘅環境中，溫度介乎-40°C至+100°C之間。
6. 包裝同訂購資訊
6.1 包裝數量規格
LED通常以袋同盒包裝：每袋200-1000件，每盒5袋，每箱10盒。
6.2 標籤格式規格
產品標籤包括關鍵識別信息：客戶生產編號 (CPN)、生產編號 (P/N)、包裝數量 (QTY)、等級 (CAT)、峰值波長 (HUE)、參考 (REF) 同批號 (LOT No)。
7. 應用建議
- 7.1 典型應用場景自由空間傳輸系統：
- 遙控器、短距離數據鏈路。光電開關：
- 物體檢測、位置感應、槽型傳感器。煙霧探測器：
- 用於遮光式煙霧探測腔。通用紅外線系統：
- 夜視照明器、安防系統。軟盤驅動器：
歷史上用於零軌檢測。
- 7.2 設計考慮因素限流：F務必使用串聯電阻或恆流驅動器將 I
- 限制喺所需值，連續操作通常介乎20mA至100mA之間。散熱管理：
- 雖然功耗較低，但如果喺接近最大額定值或高環境溫度下操作，請確保有足夠嘅PCB銅面積或散熱措施。光學設計：
- 設計透鏡、反射器或光圈以有效收集或準直發射光時，請考慮30度視角。反向電壓保護：
較低嘅反向電壓額定值 (5V) 使器件容易受到靜電放電或極性錯誤嘅損壞。喺可能出現反向電壓瞬變嘅電路中，考慮添加並聯保護二極管。
8. 技術比較同差異化
SIR204C 通過其標準3mm封裝、相對較高嘅輻射強度 (20mA時高達6.4 mW/sr) 同低正向電壓嘅組合而與眾不同。相比一啲舊款紅外線LED，佢提供更好嘅可靠性同符合現代環保法規 (RoHS、無鹵素)。其光譜同矽探測器匹配，係相對於峰值波長唔同嘅LED嘅關鍵優勢，可最大化系統靈敏度。
9. 常見問題 (基於技術參數)
9.1 連續正向電流同峰值正向電流有咩分別？
連續正向電流 (100mA) 係可以無限期施加而無損壞風險嘅最大直流電流。峰值正向電流 (1A) 係一個高得多嘅電流，只能以非常低嘅佔空比 (≤1%) 施加非常短嘅脈衝 (≤100μs)。呢個允許短暫嘅高強度光爆發，用於遠距離感應或同步目的。
9.2 環境溫度點樣影響性能？
如特性曲線所示，溫度升高會降低最大允許連續電流，並可能導致峰值波長輕微偏移。輻射強度喺較高溫度下亦可能下降。設計用於喺-40°C至+85°C範圍極端條件下操作嘅設計，應相應地降低工作電流。
9.3 需要散熱器嗎？
對於大多數以50mA或以下連續電流操作嘅應用，如果PCB提供一啲銅面積用於散熱，則唔需要專用散熱器。對於以100mA連續電流操作，特別係喺升高嘅環境溫度下，建議進行仔細嘅熱設計，以將結溫保持喺安全限度內。
10. 實用設計同使用案例
案例：物體接近傳感器
喺一個典型嘅光電開關中，SIR204C 同一個光電晶體管配對使用。LED以20-50mA電流驅動，通常以特定頻率 (例如38kHz) 調製，以抑制環境光干擾。發射嘅紅外光從附近物體反射，並被光電晶體管檢測到。LED嘅30度視角喺檢測範圍同視場之間提供良好平衡。低正向電壓允許傳感器通過簡單嘅限流電阻從3.3V或5V邏輯電源高效供電。設計師必須確保LED同探測器嘅機械對準，並可以使用隔板防止直接光學串擾。
11. 工作原理
紅外線發光二極管 (IR LED) 係一種半導體p-n結二極管。當正向偏置時，來自n區嘅電子同來自p區嘅空穴被注入到有源區。當呢啲電荷載流子復合時，能量以光子形式釋放。發射光嘅波長 (顏色) 由半導體材料 (本例中為砷化鎵鋁 - GaAlAs) 嘅帶隙能量決定，該材料經過設計可產生圍繞875nm嘅近紅外光譜光子。呢個波長人眼睇唔到，但可以被矽基傳感器有效檢測到。
12. 行業趨勢同發展
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |