5mm 紅外線LED SIR383C 規格書 - 5mm 封裝 - 1.6V 正向電壓 - 875nm 波長 - 150mW 功率 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

SIR383C 係一隻高強度5mm紅外線（IR）發光二極管。佢採用透明塑膠封裝，設計用嚟發射峰值波長為875納米（nm）嘅光。呢個器件嘅光譜同常見嘅矽光電晶體管、光電二極管同紅外線接收模組匹配，令佢成為各種IR感應同傳輸應用嘅理想光源。

呢個元件嘅主要優點包括高可靠性、高輻射強度輸出同低正向電壓要求。佢採用無鉛（Pb-Free）材料製造，並符合相關環保法規，包括RoHS、歐盟REACH同無鹵素標準（Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm）。標準2.54mm引腳間距方便輕鬆集成到標準印刷電路板（PCB）度。

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（I_F)）：100 mA
• 峰值正向電流（I_FP)）：1.0 A（脈衝寬度 ≤ 100μs，佔空比 ≤ 1%）
• 反向電壓（V_R)）：5 V
• 工作溫度（T_opr)）：-40°C 至 +85°C
• 儲存溫度（T_stg)）：-40°C 至 +100°C
• 焊接溫度（T_sol)）：260°C（持續 ≤ 5 秒）
• 功耗（P_d)）：150 mW（喺或低於25°C自由空氣溫度下）

2.2 電光特性（T_a= 25°C）

呢啲係喺指定測試條件下嘅典型性能參數。

• 輻射強度（I_e)）：喺 I_F= 20mA 時，典型值為 20 mW/sr。喺脈衝條件下（I_F= 100mA，脈衝 ≤ 100μs，佔空比 ≤ 1%），可以達到 95 mW/sr，而喺 I_F= 1A 並有相同脈衝限制時，更可高達 950 mW/sr。
• 峰值波長（λ_p)）：875 nm（喺 I_F= 20mA 時）
• 光譜帶寬（Δλ））：80 nm（喺 I_F= 20mA 時）
• 正向電壓（V_F): 1.3 V (Typical), 1.6 V (Maximum) at I_F= 20mA 時
• 反向電流（I_R)）：10 μA（最大值）喺 V_R= 5V 時
• 視角（2θ_1/2)）：20 度（喺 I_F= 20mA 時）

注意：測量不確定度為 V_F±0.1V，I_e±10%，同 λ_p.

±1.0nm。

3. 性能曲線分析

規格書提供咗幾條對設計工程師至關重要嘅特性曲線。

3.1 正向電流 vs. 環境溫度

呢條降額曲線顯示咗最大允許連續正向電流點樣隨環境溫度升高超過25°C而降低。正確嘅散熱管理需要參考呢張圖，以防止過熱並確保長期可靠性。

3.2 光譜分佈

張圖顯示咗圍繞875nm峰值嘅波長光譜上嘅相對輻射功率輸出。80nm帶寬表示發射嘅波長範圍，對於匹配接收傳感器嘅靈敏度曲線好重要。

3.3 峰值發射波長 vs. 環境溫度_p呢條曲線展示咗峰值波長（λ

）隨環境溫度變化而偏移嘅情況。理解呢種熱漂移對於需要精確波長對齊嘅應用至關重要。

3.4 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V 曲線)

I-V 曲線係電路設計嘅基礎，顯示咗流經LED嘅電流同佢兩端電壓之間嘅非線性關係。佢有助於選擇合適嘅限流電阻同電源要求。

3.5 輻射強度 vs. 正向電流

呢張圖顯示咗光學輸出（輻射強度）作為驅動電流嘅函數。喺較高電流下，由於熱效應同效率影響，通常係次線性嘅，突顯咗喺LED最佳範圍內驅動嘅重要性。

3.6 相對輻射強度 vs. 角度位移

呢個極坐標圖定義咗LED嘅空間發射模式或視角。20度視角表示光束相對集中，適合定向IR應用。

4. 機械同封裝資料

4.1 封裝尺寸

SIR383C 採用標準5mm圓形LED封裝。關鍵尺寸包括主體直徑5.0mm、典型引腳間距2.54mm同總長度。陰極通常由LED透鏡邊緣嘅平面同/或較短嘅引腳標示。除非另有說明，所有尺寸公差為±0.25mm。工程師必須參考規格書中嘅詳細機械圖紙以進行精確放置同佔位面積設計。

5. 焊接同組裝指引

正確處理對於保持器件完整性同性能至關重要。

• 5.1 引腳成型
• 彎曲應喺距離環氧樹脂燈珠底部至少3mm嘅位置進行。
• 喺焊接前成型引腳，並避免對封裝施加壓力。
• 喺室溫下剪裁引腳，唔好喺高溫時進行。

確保PCB孔同LED引腳完美對齊，以避免安裝應力。

• 5.2 儲存
• 儲存喺 ≤ 30°C 同 ≤ 70% 相對濕度（RH）下。喺呢啲條件下，保存期限為3個月。
• 如需更長儲存（長達1年），請使用帶有氮氣氣氛同乾燥劑嘅密封容器。

避免喺潮濕環境中快速溫度變化，以防止冷凝。

5.3 焊接

• 保持焊點到環氧樹脂燈珠嘅最小距離為3mm。手動焊接
• ：烙鐵頭溫度 ≤ 300°C（適用於最大30W烙鐵），焊接時間 ≤ 3 秒。波峰/浸焊
• ：預熱 ≤ 100°C（最長60秒），焊錫槽 ≤ 260°C 持續 ≤ 5 秒。
• 喺焊接期間同焊接後器件仲熱嘅時候，避免對引腳施加壓力。
• 唔好進行超過一次嘅浸焊/手動焊接。

讓LED逐漸冷卻至室溫，冷卻期間保護佢免受衝擊或振動。

• 5.4 清潔
• 如有需要，只可使用室溫下嘅異丙醇清潔 ≤ 1 分鐘。風乾。

避免超聲波清潔。如果絕對需要，請預先確認工藝參數，確保唔會造成損壞。

5.5 散熱管理

喺應用設計階段必須考慮散熱管理。工作電流應根據正向電流 vs. 環境溫度曲線進行降額，以防止過高嘅結溫，結溫過高會降低性能同壽命。

6. 包裝同訂購資料

6.1 標籤規格

產品標籤包含客戶部件號（CPN）、產品編號（P/N）、包裝數量（QTY）同各種性能等級（CAT代表強度，HUE代表波長，REF代表電壓），以及批號同日期代碼等信息。

6.2 包裝數量

標準包裝為每袋500件，每內盒5袋。標準紙箱包含10個內盒，總共5000件。

7. 應用建議

• 7.1 典型應用場景紅外線遙控器
• ：其高輻射強度，特別係喺脈衝操作下，令佢適合遠距離或高功率遙控器。煙霧感應器
• ：用於光電煙霧感應器，其中IR光束被煙霧粒子散射到接收器上。紅外線應用系統

：通用IR傳輸，用於數據鏈路、接近傳感器、物體計數器同工業自動化。

• 7.2 設計考慮因素電流驅動
• ：使用恆流源或與LED串聯嘅限流電阻。請參考I-V曲線同降額曲線。脈衝驅動以獲得更高輸出_FP：對於需要極高瞬時強度嘅應用（例如，遠距離傳輸），請使用脈衝驅動規格（I
• 高達1A，並有嚴格嘅佔空比限制）。光譜匹配
• ：確保接收器（光電晶體管、光電二極管或IR模組）喺875nm附近具有峰值靈敏度，以獲得最佳信號強度。光學設計
• ：20度視角可能需要透鏡或反射器來實現所需嘅光束模式。PCB佈局

：嚴格遵循機械尺寸，並遵守焊點到主體最小3mm距離嘅規則。

8. 技術比較同差異

• 同通用5mm IR LED相比，SIR383C提供咗均衡嘅功能組合：高強度
• ：喺20mA下，其典型輻射強度為20 mW/sr，對於標準5mm封裝具有競爭力。精確波長
• ：875nm峰值係一個常見標準，確保與接收器嘅廣泛兼容性。穩健規格
• ：明確定義嘅脈衝操作額定值（高達1A）為高突發應用提供設計靈活性。全面合規
• ：RoHS、REACH同無鹵素合規性為全球市場嘅設計提供未來保障。詳細應用說明

：規格書提供咗關於處理、焊接同儲存嘅廣泛指引，呢啲對於製造良率同產品可靠性至關重要。

9. 常見問題 (FAQs)

9.1 連續同脈衝正向電流額定值有咩分別？

連續正向電流（100mA）係LED喺考慮熱極限下可以無限期處理而唔會損壞嘅最大直流電流。峰值正向電流（1A）係一個高得多嘅電流，只允許用於非常短嘅脈衝（≤100μs）同低佔空比（≤1%）。咁樣可以實現短暫嘅高強度光爆發，而唔會使LED晶粒過熱。

9.2 點樣識別陰極（負極引腳）？

陰極通常由兩個特徵表示：1) 圓形LED透鏡邊緣有一個平面，同埋 2) 陰極引腳通常比陽極引腳短。焊接前務必驗證極性，以避免反向偏壓。

9.3 可唔可以直接用3.3V或5V微控制器引腳驅動呢個LED？_{唔可以，你唔應該直接連接。LED嘅正向電壓約為1.3-1.6V。將佢直接連接到更高電壓源而冇限流電阻會導致過大電流流過，可能即刻損壞LED。務必使用串聯電阻，計算公式為 R = (V}電源_F- V_F.

) / I

9.4 點解儲存條件限制喺3個月？

塑膠封裝會從空氣中吸收水分。喺隨後嘅高溫製程（如焊接）中，呢啲被困住嘅水分會迅速膨脹，導致內部分層或開裂（"爆米花效應"）。3個月嘅限制假設係標準工廠環境。對於更長嘅儲存，規定使用乾燥袋（帶乾燥劑嘅氮氣）方法以防止吸濕。

10. 實戰設計案例

場景：設計一個遠距離IR遙控發射器。目標

：喺典型客廳環境中實現超過30米嘅距離。:

1. 設計步驟驅動方法選擇_FP：為咗最大化距離，我哋需要高瞬時光功率。因此，我哋將使用最大額定值 I
2. 為1A嘅脈衝驅動。脈衝參數
3. ：將脈衝寬度設置為100μs，佔空比設置為1%（例如，100μs 開，9900μs 關）。咁樣確保我哋喺絕對最大額定值範圍內。電路設計
4. ：可以使用一個由微控制器GPIO引腳控制嘅簡單晶體管開關（例如，NPN或N溝道MOSFET）。一個小嘅基極/柵極電阻限制控制電流。考慮到晶體管嘅飽和電壓，可能仍然需要喺電源同LED之間加一個串聯電阻來設定精確嘅1A脈衝電流。電源供應_F：電源電壓必須足夠高，以克服 V
5. （高電流下≈1.5V）加上晶體管同任何串聯電阻上嘅壓降。5V電源通常足夠。調製
6. ：IR脈衝應以與目標接收器兼容嘅載波頻率（例如，38kHz）進行調製。呢個係通過喺100μs脈衝包絡內以38kHz速率開啟同關閉1A脈衝來實現嘅。散熱考慮_{：雖然佔空比非常低，但請驗證平均功率（P}avg_F= V_{* I}F_avg_{）喺150mW額定值內。對於1A脈衝，1%佔空比，I}F_avg_{= 10mA。P}avg

≈ 1.5V * 0.01A = 15mW，完全喺限制範圍內。

呢個方法利用LED嘅脈衝能力，實現比連續20mA驅動允許嘅距離顯著更高。

11. 原理簡介

紅外線發光二極管（IR LED）係一種半導體p-n結二極管，當喺正向偏壓時會發射不可見嘅紅外光。電子喺器件內與電洞復合，以光子形式釋放能量。發射光嘅特定波長（例如，875nm）由所用半導體材料嘅能帶隙決定，呢度所用嘅材料係砷化鎵鋁（GaAlAs）。透明環氧樹脂透鏡唔會過濾IR光，從而實現高傳輸效率。輻射強度係衡量每單位立體角發射嘅光功率，表示發射光束嘅聚焦程度同強度。

12. 發展趨勢

• 紅外線LED領域持續發展。行業中觀察到嘅一般趨勢包括：效率提升
• ：開發新嘅半導體材料同芯片結構（例如，倒裝芯片、薄膜），以從相同或更小嘅封裝尺寸中實現更高嘅輻射強度同電光轉換效率（光功率輸出 / 電功率輸入）。小型化
• ：對更小封裝佔位面積（例如，0402、0603 SMD）嘅需求，以實現更緊湊嘅電子設備，特別係喺消費電子產品同可穿戴設備中。可靠性增強
• ：改進封裝材料同製程，以承受更高嘅焊接溫度（兼容無鉛要求）、更惡劣嘅環境條件同更長嘅工作壽命。集成解決方案
• ：結合發射器-傳感器模組同應用特定集成電路（ASIC）嘅增長，ASIC包含驅動器、調製器同邏輯，簡化終端用戶嘅系統設計。波長多樣化