目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢
- 1.2 目標市場及應用
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 正向電流 vs. 環境溫度
- 4.2 光譜分佈
- 4.3 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
- 4.4 相對輻射強度 vs. 角度位移
- 4.5 波長同強度嘅溫度依賴性
- 5. 機械及封裝資料
- 5.1 封裝尺寸
- 6. 焊接及組裝指引
- 7. 包裝及訂購資料
- 7.1 包裝規格
- 7.2 標籤資料
- 8. 應用設計建議
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 設計考慮事項
- 9. 技術比較及差異化
- 10. 常見問題 (FAQs)
- 10.1 藍色透明封裝有咩作用？
- 10.2 我可以直接用5V微控制器引腳驅動呢個LED嗎？
- 10.3 我點樣揀啱嘅分級 (L, M, N, P)？
- 10.4 點解1A脈衝時嘅正向電壓比20mA時高？
- 11. 實際使用案例
- 12. 工作原理
- 13. 行業趨勢
1. 產品概覽
SIR234 係一款高強度紅外線發射二極管，採用3mm (T-1) 藍色透明塑膠封裝。佢專為需要可靠紅外線發射嘅應用而設計，光譜同矽光電探測器、光電晶體管同紅外線接收模組有良好匹配。呢款元件具有低正向電壓，並採用符合RoHS、無鉛、無鹵素嘅環保材料製造，同時符合歐盟REACH法規。
1.1 核心優勢
- 可靠性高，使用壽命長。
- 體積細小，採用標準2.54mm腳距，易於集成到PCB。
- 正向電壓低，有助於節能運作。
- 同常見嘅矽基光電探測器光譜匹配度極佳，優化信號接收。
- 環保結構（無鉛、無鹵素、符合RoHS、REACH）。
1.2 目標市場及應用
呢款紅外線LED適用於多種光電系統。主要應用包括遙控器嘅自由空間傳輸系統、用於物件檢測同計數嘅光電開關、煙霧探測器、各種基於紅外線嘅感測系統，以及集成到舊式儲存裝置（例如軟碟機）中。
2. 技術參數深入分析
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致元件永久損壞嘅極限。喺呢啲條件下運作並無保證。
- 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 +85°C
- 焊接溫度 (Tsol): 260°C (持續時間 ≤ 5秒)
- 功耗 (Pd): 150 mW (環境溫度喺或低於25°C時)
2.2 電光特性
喺環境溫度 (Ta) 為25°C下測量，呢啲參數定義咗元件喺正常工作條件下嘅性能。
- 輻射強度 (Ee):
- 當 IF= 20mA時：典型值 9.3 mW/sr (最小值 5.6 mW/sr)。
- 當 IF= 100mA (脈衝) 時：典型值 35 mW/sr。
- 當 IF= 1A (脈衝) 時：典型值 350 mW/sr。
- 峰值波長 (λp): 875 nm (典型值，IF=20mA時)。
- 光譜帶寬 (Δλ): 80 nm (典型值，IF=20mA時)。
- 正向電壓 (VF):
- 當 IF= 20mA時：1.3V (最小)，1.6V (典型)。
- 當 IF= 100mA (脈衝) 時：1.4V (典型)，1.8V (最大)。
- 當 IF= 1A (脈衝) 時：2.6V (典型)，4.0V (最大)。
- 反向電流 (IR): ≤ 10 μA (VR= 5V時)。
- 視角 (2θ1/2): 30 度 (典型)。
3. 分級系統說明
SIR234 根據其輻射強度分為唔同嘅性能等級或分級。咁樣設計師就可以根據應用嘅特定輸出要求揀選合適嘅元件。
| 分級編號 | 輻射強度 最小 (mW/sr) | 輻射強度 最大 (mW/sr) |
|---|---|---|
| L | 5.6 | 8.9 |
| M | 7.8 | 12.5 |
| N | 11.0 | 17.6 |
| P | 15.0 | 24.0 |
測量條件：IF= 20mA，Ta= 25°C。
4. 性能曲線分析
4.1 正向電流 vs. 環境溫度
降額曲線顯示，為咗防止超出功耗限制，最大允許連續正向電流會隨住環境溫度升高超過25°C而降低。
4.2 光譜分佈
光譜輸出圖確認峰值發射喺875nm，典型帶寬為80nm，確保同矽光電探測器兼容，後者對近紅外區域有峰值靈敏度。
4.3 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
呢條曲線說明咗電流同電壓之間嘅非線性關係。喺20mA時典型VF為1.6V，表示運作效率高，但喺高脈衝電流（例如1A）下電壓會顯著增加。
4.4 相對輻射強度 vs. 角度位移
呢個圖定義咗空間發射模式，顯示強度降至峰值50%時嘅30度半角。對於設計光學耦合同對準至關重要。
4.5 波長同強度嘅溫度依賴性
曲線表明，峰值波長會輕微偏移，而輻射強度通常會隨住接面溫度升高而降低，對於精密應用中嘅熱管理非常重要。
5. 機械及封裝資料
5.1 封裝尺寸
SIR234 採用標準T-1 (直徑3mm) 圓形封裝。主要尺寸包括本體直徑3.0mm，典型腳距2.54mm (0.1英寸)，同總長度。除非另有說明，所有尺寸公差為±0.25mm。陰極通常由封裝邊緣嘅平面標記同/或較短嘅引腳識別。
6. 焊接及組裝指引
- 手動焊接: 使用溫控烙鐵。每隻引腳嘅焊接時間最多3秒，溫度唔超過350°C。
- 波峰焊/回流焊: 根據絕對最大額定值，元件可承受最高260°C嘅焊接溫度，持續時間最多5秒。
- 清潔: 使用適合藍色透明塑膠環氧樹脂嘅溶劑。
- 儲存條件: 喺指定溫度範圍-40°C至+85°C內，存放於乾燥、防靜電環境中。避免暴露喺過度潮濕環境。
7. 包裝及訂購資料
7.1 包裝規格
元件通常以袋裝形式包裝：每袋200至1000件。五袋裝成一盒，十盒裝成一個主箱。
7.2 標籤資料
產品標籤包含關鍵識別信息：客戶料號 (CPN)、製造商料號 (P/N)、包裝數量 (QTY)、性能等級 (CAT)、峰值波長 (HUE) 同批號 (LOT No)。
8. 應用設計建議
8.1 典型應用電路
對於連續運作，需要一個簡單嘅串聯限流電阻。電阻值計算公式為 R = (Vsupply- VF) / IF。對於脈衝運作以實現更高峰值強度，確保驅動電路能夠喺指定嘅寬度同佔空比限制（≤100μs，≤1%）內提供所需嘅電流脈衝。
8.2 設計考慮事項
- 電流驅動: 切勿超過絕對最大連續或脈衝電流額定值。使用穩定電流源或計算準確嘅串聯電阻以確保可靠運作。
- 散熱: 雖然封裝細小，但對於高電流連續運作或喺高環境溫度下，考慮使用PCB佈局技術（散熱焊盤、鋪銅）來幫助散熱並保持性能。
- 光學設計: 30度視角同875nm波長應與接收傳感器（光電二極管、光電晶體管或紅外線接收IC）嘅視場同光譜靈敏度匹配，以獲得最佳信噪比。
- 反極性保護超過5V嘅反向電壓會損壞LED。如果電源極性可能接反，請加入保護措施。
9. 技術比較及差異化
SIR234 通過結合標準3mm封裝、相對較高嘅輻射強度（P級最高可達24 mW/sr）同低正向電壓來實現差異化。相比一啲舊款或通用嘅IR LED，佢對脈衝運作（1A峰值）嘅保證規格以及明確符合現代環保標準（RoHS、無鹵素、REACH），令其適合當代設計要求。
10. 常見問題 (FAQs)
10.1 藍色透明封裝有咩作用？
藍色塑膠充當短波長通濾波器，阻擋來自外部嘅可見光（可能喺探測器中引起噪聲），同時讓芯片發出嘅875nm紅外線高效通過。佢仲提供機械同環境保護。
10.2 我可以直接用5V微控制器引腳驅動呢個LED嗎？
唔可以。微控制器GPIO引腳通常無法持續提供20mA電流而無風險，更唔可能提供100mA或1A脈衝。你必須使用外部驅動電路，例如由MCU引腳控制嘅晶體管（BJT或MOSFET），來切換LED所需嘅較高電流。
10.3 我點樣揀啱嘅分級 (L, M, N, P)？
根據你應用嘅鏈路預算（距離、探測器靈敏度）所需嘅輻射強度來選擇。對於更長距離或靈敏度較低嘅探測器，較高級別（N或P）更可取。對於短距離應用，較低級別（L或M）可能已經足夠且更具成本效益。
10.4 點解1A脈衝時嘅正向電壓比20mA時高？
呢個係由於半導體芯片同鍵合線嘅內部串聯電阻。隨著電流增加，呢個電阻上嘅壓降（V = I * R）顯著增加，導致總正向電壓更高。
11. 實際使用案例
場景：自動販賣機中嘅物件檢測。一個SIR234 LED同一個匹配嘅光電晶體管安裝喺產品滑槽嘅兩側。LED以20mA連續電流驅動（選擇M級以確保穩定輸出）。當無物件時，光電晶體管接收到紅外線光束並導通。當產品跌落滑槽時，會中斷光束，導致光電晶體管嘅輸出狀態改變。呢個信號傳送到機器控制器以確認產品已發放。30度光束確保即使隨時間推移有輕微機械錯位，檢測仍然可靠。
12. 工作原理
紅外線發光二極管 (IR LED) 係一種半導體p-n接面二極管。當正向偏置（陽極相對陰極施加正電壓）時，來自n區嘅電子同來自p區嘅電洞被注入接面區域。當呢啲電荷載子復合時，會釋放能量。喺呢款採用砷化鎵鋁 (GaAlAs) 製造嘅特定元件中，呢啲能量主要釋放為峰值波長875納米嘅紅外線光子，人眼睇唔到，但矽基傳感器可以探測到。
13. 行業趨勢
用於感測嘅紅外線發射器趨勢繼續朝向更高效率、更低功耗同更高集成度發展。呢啲包括內置驅動器嘅元件、用於抗噪聲嘅調製輸出，以及適合自動化組裝嘅表面貼裝封裝 (SMD)。雖然像3mm T-1封裝呢類插件元件對於原型製作、維修同某啲工業應用仍然至關重要，但新設計越來越多地傾向於SMD變體，因為佢哋佔用空間更細，更適合大批量生產。強調環保合規（RoHS、無鹵素）現已成為整個電子行業嘅標準要求。
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。 |