5mm 紅外線LED SIR333-A 規格書 - 5.0mm 封裝 - 1.65V 正向電壓 - 875nm 波長 - 150mW 功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

SIR333-A 係一款高強度5mm紅外線（IR）發光二極管。佢採用藍色塑膠封裝，專為需要可靠紅外線發射嘅應用而設計。呢款器件嘅光譜輸出同常見嘅光電晶體管、光電二極管同紅外線接收模組匹配，令佢適合用喺各種感應同傳輸系統。

1.1 核心功能同優點

• 高可靠性：為咗確保長期穩定嘅性能而設計。
• 高輻射強度：提供強勁嘅紅外線輸出，確保有效嘅信號傳輸。
• 特定波長：峰值發射波長（λp）為875nm。
• 標準引腳間距：2.54mm 引腳間距，方便PCB安裝。
• 低正向電壓：有助於實現節能運作。
• 環保合規：產品不含鉛，符合RoHS、歐盟REACH同無鹵素標準（Br < 900ppm，Cl < 900ppm，Br+Cl < 1500ppm）。

1.2 目標應用

• 自由空間傳輸系統。
• 需要高功率嘅紅外線遙控器。
• 煙霧感應器。
• 一般紅外線應用系統。

2. 技術規格同客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能受到永久損壞嘅極限。喺呢啲極限下或超出呢啲極限運作，性能唔保證。

2.2 電光特性

呢啲係喺環境溫度（Ta）25°C下測量嘅典型性能參數。

測量公差：正向電壓：±0.1V，輻射強度：±10%，峰值波長：±1.0nm。

2.3 熱力考量

器件嘅性能會受溫度影響。150mW嘅最大功耗係喺25°C或以下嘅自由空氣溫度下指定嘅。隨住環境溫度升高，允許嘅功耗會降低，呢點必須喺熱設計中考慮，以確保可靠性同防止過熱。

3. 分級系統解說

SIR333-A 根據其喺正向電流（IF）20mA下測量嘅輻射強度，提供唔同嘅性能等級或分級。咁樣可以讓設計師選擇一個精確匹配其應用靈敏度要求嘅元件。

提供嘅數據中冇顯示針對正向電壓或峰值波長嘅獨立分級；使用典型值。

4. 性能曲線分析

4.1 正向電流 vs. 環境溫度

呢條曲線顯示咗當環境溫度高過25°C時，最大允許連續正向電流嘅降額情況。設計師必須參考呢個圖表，以避免喺高溫環境中超出安全工作極限。

4.2 光譜分佈

呢個圖表繪製咗相對輻射強度對波長嘅關係。佢確認咗典型峰值波長為875nm，光譜帶寬約為80nm（半高全寬）。呢個窄帶寬有利於減少環境光嘅干擾，並匹配接收器中嘅光學濾波器。

3.3 峰值發射波長 vs. 環境溫度

呢個特性顯示咗峰值波長點樣隨溫度而偏移。理解呢個偏移對於接收器調諧到特定波長嘅應用至關重要，因為系統性能可能會喺工作溫度範圍內變化。

4.4 正向電流 vs. 正向電壓（IV曲線）

IV曲線係電路設計嘅基礎。佢顯示咗電流同電壓之間嘅非線性關係。典型正向電壓喺20mA時為1.3V，但會隨電流增加而增加，並且唔同器件之間可能會有差異。限流電阻或恆流驅動器係必不可少嘅。

4.5 輻射強度 vs. 正向電流

呢個圖表表明輻射輸出會隨正向電流增加而增加，但並非線性。佢突顯咗當以最大脈衝電流（100mA）驅動LED時，相比標準20mA，輸出有顯著增益，呢點對於需要更長距離或更高信號強度嘅應用非常有用。

4.6 相對輻射強度 vs. 角位移

呢個極座標圖說明咗視角或發射模式。典型半角為20度，意味著喺偏離中心±20度時，強度會下降到軸上值嘅50%。呢個定義咗LED嘅光束寬度，對於將佢同接收器或感應器對齊至關重要。

5. 機械同封裝資訊

5.1 封裝尺寸

器件封裝喺標準5mm圓形LED封裝內。關鍵尺寸包括總直徑（5.0mm）、引腳間距（2.54mm）同引腳直徑。規格書中提供咗詳細嘅尺寸圖，用於精確嘅PCB焊盤設計。所有未指定公差為±0.25mm。

5.2 極性識別

LED封裝邊緣有一個平面，通常表示陰極（負極）引腳。較長嘅引腳通常係陽極（正極）。安裝時必須注意正確極性。

6. 焊接同組裝指引

6.1 引腳成型

• 喺距離環氧樹脂燈泡底部至少3mm嘅位置彎曲引腳。
• 進行引腳成型之前 soldering.
• 彎曲時避免對封裝施加壓力。
• 喺室溫下剪裁引腳。
• 確保PCB孔同LED引腳完美對齊，以避免安裝應力。

6.2 焊接參數

手動焊接：烙鐵頭溫度：最高300°C（最大30W）。焊接時間：最多3秒。保持焊點到環氧樹脂燈泡嘅最小距離為3mm。
波峰/浸焊：預熱溫度：最高100°C（最多60秒）。焊錫槽溫度：最高260°C，時間：最多5秒。焊點到燈泡距離：最小3mm。
一般規則：避免喺高溫下對引腳施加壓力。唔好焊接超過一次。冷卻時保護LED免受衝擊。避免快速冷卻過程。

6.3 清潔

如有需要，只可使用室溫下嘅異丙醇清潔，時間唔超過一分鐘。唔好使用超聲波清潔，因為佢可能會損壞內部結構。如果超聲波清潔無可避免，必須極度小心功率同組裝條件。

6.4 儲存條件

儲存喺30°C或以下，相對濕度70%或以下。建議運輸後嘅儲存壽命為3個月。如需更長儲存（長達一年），請使用帶有氮氣氣氛同吸濕材料嘅密封容器。避免喺潮濕環境中快速溫度轉變，以防止凝結。

7. 包裝同訂購資訊

7.1 標籤規格

產品標籤包含幾個代碼：CPN（客戶產品編號）、P/N（產品編號）、QTY（包裝數量）、CAT（發光強度等級/分級）、HUE（主波長等級）、REF（正向電壓等級）、LOT No.（批號）同日期代碼（月份）。

7.2 包裝數量

• 每袋200至500件。
• 每內盒5袋。
• 每主（外）箱10個內盒。

8. 應用建議

8.1 典型應用電路

對於基本操作，LED應使用串聯限流電阻驅動。電阻值（R）可以使用歐姆定律計算：R =（供電電壓 - VF）/ IF，其中VF係規格書中嘅正向電壓（為安全起見使用最大值），IF係所需正向電流（例如20mA）。對於需要更長距離嘅脈衝操作（例如遙控器中），可以使用由微控制器驅動嘅晶體管開關來提供高峰值電流（喺指定佔空比下高達1A）。

8.2 設計考量

• 光學對準：使用20度視角將LED正確對準接收器嘅視場。
• 電流驅動：務必使用恆流源或限流電阻。直接連接到電壓源會損壞LED。
• 熱管理：確保PCB同環境允許足夠嘅散熱，特別係喺接近最大額定值運作時。
• 接收器匹配：選擇一個峰值靈敏度與呢款LED嘅875nm發射波長匹配嘅光電探測器或接收模組。
• 抗環境光干擾：對於喺光線變化環境中使用嘅系統，考慮調製紅外線信號，並使用具有匹配調製頻率嘅接收器來抑制環境噪音。

9. 技術比較同區分

SIR333-A 通過結合高輻射強度（脈衝下高達90 mW/sr）同相對較窄嘅20度視角來區分自己。呢個令佢特別適合需要定向、高功率紅外線光束嘅應用，例如長距離遙控器或特定感應器應用。佢符合現代環保標準（RoHS、REACH、無鹵素）亦係針對全球市場產品嘅一個關鍵優勢。強度分級嘅可用性允許根據性能需求進行成本優化。

10. 常見問題（FAQs）

10.1 連續同脈衝正向電流額定值有咩唔同？

連續正向電流（100mA）係LED喺25°C下可以無限期承受嘅最大電流。峰值正向電流（1.0A）係一個高得多嘅電流，佢只能喺非常短嘅脈衝（≤100μs）同非常低嘅佔空比（≤1%）下承受。咁樣可以實現短暫、高強度嘅光爆發，用於長距離傳輸而唔會過熱。

10.2 我點樣選擇正確嘅限流電阻？

使用公式 R =（供電電壓 - VF）/ IF。對於5V供電同以20mA驅動，使用最大VF 1.65V：R =（5 - 1.65）/ 0.02 = 167.5 歐姆。一個標準180歐姆或150歐姆電阻會係一個安全嘅選擇。務必使用最大VF進行計算，以確保電流唔超過所需限制。

10.3 我可以用呢款LED進行數據傳輸嗎？

可以，佢嘅快速GaAlAs芯片材料允許佢以高速調製，適合紅外線數據鏈路。高輻射強度亦支持更長嘅鏈路距離。設計必須使用適當嘅驅動電路來實現所需嘅調製速度。

10.4 點解儲存條件咁重要？

環氧樹脂封裝會從空氣中吸收水分。喺高溫焊接過程中，呢啲被困住嘅水分會迅速膨脹，導致內部裂紋或分層（爆米花現象），從而可能導致即時或潛在故障。適當嘅儲存可以將呢個風險降到最低。

11. 實用設計同使用案例

11.1 案例研究：長距離紅外線遙控器

目標：設計一個喺典型客廳環境中，最遠15米距離內可靠工作嘅遙控器。
解決方案：使用以脈衝模式驅動嘅SIR333-A。微控制器產生一個用命令數據調製嘅38kHz載波信號。晶體管開關以1A嘅峰值電流（佔空比≤1%）驅動LED。呢個高強度脈衝輸出為更長距離提供必要嘅信號強度。電視上嘅接收模組調諧到38kHz，提供出色嘅環境光同噪音抑制。

12. 原理介紹

紅外線發光二極管（IR LED）係一種半導體p-n結二極管，當喺正向偏置時會發射出不可見嘅紅外線。電子喺器件內同空穴複合，以光子形式釋放能量。發射光嘅波長由半導體材料嘅能帶隙決定。SIR333-A使用砷化鎵鋁（GaAlAs），佢可以喺875nm附近嘅近紅外光譜中提供高效發射。

13. 發展趨勢

紅外線LED技術嘅總體趨勢係朝向更高效率（每瓦電輸入有更多輻射輸出）、更高功率密度（用於更長距離應用）同更細封裝尺寸（以便集成到緊湊設備中）。亦都專注於開發具有特定、窄波長峰值嘅LED用於高級感應應用（如氣體感應），以及提高調製速度用於高帶寬光通信（Li-Fi）。對環境可持續性嘅推動繼續推動無鹵素同其他綠色製造標準嘅更廣泛採用。