LTE-4208 紅外線發射器規格書 - 940nm 波長 - T-1 3/4 封裝 - 5V 反向電壓 - 100mW 功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTE-4208 系列係一款高輻射功率紅外線發射二極管，專為需要可靠同高效紅外線發射嘅應用而設計。呢款器件喺峰值波長 940nm 下工作，採用標準 T-1 3/4 封裝配備透明透鏡，適合用於各種感應同偵測系統。

1.1 核心功能同目標市場

LTE-4208 嘅主要優點包括高輻射強度、透明透鏡確保無阻礙發射，以及佢同相應光電晶體管（例如 LTR-3208 系列）嘅光譜匹配，呢點對於優化接收器性能至關重要。佢係一款無鉛同符合 RoHS 標準嘅產品。主要目標應用係煙霧偵測系統同需要精確脈衝紅外線信號嘅通用紅外線發射電路。

2. 技術參數：深入客觀解讀

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應力極限，唔適用於連續操作。

• 功耗 (Pd)：100 mW。呢個係器件內部允許嘅最大功率損耗，主要係以熱嘅形式存在，由正向電壓同電流計算得出。
• 峰值正向電流 (I_FP)：脈衝條件下（300 pps，10µs 脈衝寬度）為 3 A。呢個高電流能力能夠產生非常明亮、短暫嘅脈衝，適合遠距離感應。
• 連續正向電流 (I_F)：50 mA。可靠連續操作嘅最大直流電流。
• 反向電壓 (V_R)：5 V。反向偏壓下超過呢個電壓可能會導致擊穿。
• 工作同儲存溫度：分別係 -40°C 至 +85°C 同 -55°C 至 +100°C，表明呢個係適用於工業環境嘅堅固組件。
• 引腳焊接溫度：距離本體 1.6mm 處，260°C 持續 5 秒，定義咗手動或波峰焊接嘅熱曲線。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺 25°C 下測量嘅典型性能參數。

• 輻射強度 (I_E)：核心光學輸出參數，以 mW/sr（毫瓦每球面度）為單位測量。佢喺多個 BIN 代碼（A 至 D4）中指定咗最小值同典型值，允許根據所需輸出功率進行選擇。例如，BIN A 提供 3.31-7.22 mW/sr，而 BIN D4 提供 15.72 mW/sr（最小值）。
• 峰值發射波長 (λ_Peak)：940 nm。呢個波長位於近紅外光譜，人眼睇唔到，係遙控器同感應器嘅常用波長，因為佢可以避免環境光干擾。
• 譜線半寬 (Δλ)：50 nm。呢個定義咗發射光嘅頻寬；頻寬越窄表示光源越單色。
• 正向電壓 (V_F)：喺 I_F=20mA 時為 1.6 V（典型值）。呢個係二極管導通時嘅壓降，對於驅動電路設計好重要。
• 反向電流 (I_R)：喺 V_R=5V 時為 100 µA（最大值）。一個漏電參數；規格書明確指出呢個條件僅供測試，器件唔適用於反向操作。
• 視角 (2θ_1/2)：20 度。呢個窄光束角度將輻射強度集中成定向光束，非常適合目標感應應用。

3. 分級系統解說

LTE-4208 採用輻射強度分級系統。組件會根據佢哋喺標準測試電流 20mA 下測量到嘅輻射輸出進行測試，並分類到唔同嘅性能組別（BIN）。咁樣設計師就可以為佢哋嘅應用選擇保證最低光學輸出嘅部件，確保系統性能嘅一致性，特別係當使用多個發射器時。分級範圍從 A（最低輸出）到 D4（最高輸出）。設計師訂購時必須指定所需嘅 BIN 代碼，以保證光功率水平。

4. 性能曲線分析

規格書提供咗幾個關鍵圖表用於設計分析。

一個極坐標圖，直觀展示 20 度視角。強度經過歸一化，顯示光束嘅集中程度。

呢條曲線顯示相對輻射強度隨波長嘅變化，以 940nm 峰值為中心，並具有定義嘅 50nm 半寬。佢確認咗發射喺預定嘅紅外線波段內。

4.2 正向電流 vs. 環境溫度（圖2）

呢條降額曲線顯示最大允許連續正向電流點樣隨環境溫度升高而降低。喺 85°C 時，最大電流明顯低於 25°C 時，對於設計中嘅熱管理至關重要。

4.3 正向電流 vs. 正向電壓（圖3）

二極管嘅標準 I-V 特性曲線。佢顯示咗指數關係，並標記咗喺 20mA 時典型 V_F為 1.6V。呢條曲線對於設計與 LED 串聯嘅限流電阻至關重要。

4.4 相對輻射強度 vs. 環境溫度（圖4）同 vs. 正向電流（圖5）

圖4 說明咗光學輸出嘅溫度依賴性，通常顯示效率隨溫度升高而降低。圖5 顯示驅動電流同光輸出之間嘅次線性關係；電流加倍並唔會令輸出加倍，呢個係 LED 嘅常見特性。

4.5 輻射圖（圖6）

A polar plot visually representing the 20-degree viewing angle. The intensity is normalized, showing the beam's concentration.

5. 機械同封裝資訊

器件採用通孔式 T-1 3/4（5mm）封裝。外形圖指定咗關鍵尺寸，包括引腳直徑、透鏡直徑同整體高度。重要注意事項包括：所有尺寸單位為 mm，公差為 ±0.25mm，法蘭下樹脂凸起最大為 1.0mm，引腳間距係喺引腳從封裝伸出嘅點測量。極性通常由較長嘅陽極引腳或封裝法蘭上嘅平面標示。

6. 焊接同組裝指引

6.1 儲存

組件應儲存喺 <30°C 同 <70% 相對濕度嘅環境。打開防潮袋後，必須喺受控環境（<25°C，<60% 相對濕度）內 3 個月內使用，以防止影響可焊性嘅引腳氧化。

6.2 清潔

只建議使用酒精類溶劑，例如異丙醇 (IPA)。

6.3 引腳成型

彎曲必須喺距離透鏡底座至少 3mm 嘅位置進行。唔可以用底座作為支點。成型必須喺室溫下同焊接前進行。

6.4 焊接

指定咗兩種方法，並有嚴格限制以防止熱損壞：
引腳焊接：最高 350°C 持續 3 秒，焊接點距離透鏡底座唔少於 1.6mm。
波峰焊接：預熱至最高 100°C 持續 60 秒，波峰焊溫度最高 260°C 持續 5 秒，浸錫點距離底座唔低於 1.6mm。
重要警告：透鏡絕對唔可以浸入焊錫。紅外線回流焊唔適合呢種通孔封裝。過熱或時間過長會令透鏡變形或損壞 LED。

7. 應用建議

7.1 典型應用場景

• 煙霧感應器：用於光電煙霧感應器，發射嘅紅外線光束被煙霧粒子散射到接收器上。
• 接近同物體感應：與匹配嘅光電晶體管（例如 LTR-3208）配對，用於遮斷式或反射式感應配置。
• 工業自動化：用於物體計數、位置感應同邊緣偵測。

7.2 設計考慮同驅動方法

LED 係電流驅動器件。為確保並聯驅動多個 LED 時亮度均勻，必須為每個 LED 串聯一個獨立嘅限流電阻（電路模型 A）。唔建議為並聯陣列使用單個電阻（電路模型 B），因為各個 LED 嘅正向電壓 (V_F) 存在差異，會導致電流分佈不均，從而亮度不均。電阻值使用公式 R = (V_supply- V_F) / I_F.

計算。

7.3 ESD（靜電放電）保護

紅外線 LED 對 ESD 敏感。必須採取嘅預防措施包括：使用接地手環同工作站、使用離子發生器中和塑膠透鏡上嘅靜電、確保所有處理器件嘅人員都接受過 ESD 培訓。規格書中提供咗靜電安全區域嘅詳細檢查清單。

8. 技術比較同區分

LTE-4208 嘅關鍵區別在於佢嘅高脈衝電流能力（3A），能夠為遠距離或抗噪脈衝操作提供非常高嘅瞬時輻射功率，以及佢同 LTR-3208 光電晶體管系列嘅特定匹配。窄 20 度視角相比更寬角度嘅發射器提供更高嘅軸上強度，令佢更適合定向光束應用。清晰嘅分級結構確保可預測嘅光學性能。

9. 基於技術參數嘅常見問題
問：我可唔可以直接從 5V 微控制器引腳驅動呢個 LED？_F答：唔可以。你必須使用串聯限流電阻。例如，使用 5V 電源，V_F為 1.6V，期望 I

為 20mA，電阻值為 (5V - 1.6V) / 0.02A = 170 歐姆（可使用標準 180 歐姆電阻）。
問：BIN 代碼有咩用？

答：佢保證最低輻射強度。對於煙霧感應器呢類信號強度至關重要嘅關鍵應用，指定更高嘅 BIN（例如 D2）相比更低嘅 BIN（例如 A）可以確保更強嘅紅外線光束。
問：點解視角咁窄？

答：窄光束將光功率集中到更細嘅立體角內，增加沿中心軸嘅強度。咁樣可以提高定向感應應用中嘅信噪比，並允許更長嘅感應距離。
問：我可唔可以用佢喺峰值電流下進行連續波 (CW) 操作？

答：唔可以。3A 額定值僅適用於脈衝操作（10µs 脈衝）。最大連續電流係 50mA。超過連續額定值會導致過熱並損壞器件。

10. 實用設計同使用案例
案例：設計槽式物體計數器。

將 LTE-4208 紅外線發射器放置喺槽嘅一側，LTR-3208 光電晶體管直接放置喺對面。當槽內冇物體時，紅外線光束照射到接收器，產生高信號。當物體通過時，佢會遮斷光束，導致接收器信號下降。LTE-4208 嘅高脈衝電流能力允許設計師以高電流（例如 1A）極短時間脈衝驅動 LED。咁樣會產生非常明亮嘅閃光，可以克服環境紅外線噪音，提高系統可靠性。設計師選擇 BIN C LED 以確保跨越間隙有足夠嘅光束強度。喺多感應器陣列中，每個 LED 串聯使用獨立嘅 10 歐姆電阻，以確保電流一致。組裝遵循焊接指引，以防止 PCB 組裝期間嘅熱損壞。

11. 原理介紹

紅外線發射二極管 (IRED) 係一種半導體 p-n 結二極管，當正向偏置時會發射非相干紅外線光。電子喺器件內與電洞復合，以光子形式釋放能量。呢啲光子嘅波長由所用半導體材料嘅帶隙能量決定（例如，用於 940nm 嘅砷化鎵變體）。T-1 3/4 封裝容納半導體芯片，提供機械保護，並包含一個環氧樹脂透鏡，用於塑造發射光束（喺呢個情況下，塑造成 20 度圖案）。

12. 發展趨勢