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 電氣同光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 輻射強度分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 光譜分佈
- 4.2 正向電流 vs. 環境溫度
- 4.3 正向電流 vs. 正向電壓
- 4.4 相對輻射強度 vs. 環境溫度同正向電流
- 4.5 輻射圖案
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 建議焊接焊盤佈局
- 5.3 帶裝同捲盤封裝尺寸
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接參數
- 6.2 儲存條件
- 6.3 清潔
- 6.4 手動焊接
- 7. 應用建議
- 7.1 典型應用場景
- 7.2 設計考慮因素
- 7.3 注意事項同可靠性
- 8. 技術比較同差異化
- 9. 常見問題 (FAQ)
- 10. 實用設計同使用例子
- 11. 工作原理介紹
- 12. 技術趨勢同背景
1. 產品概覽
LTE-C9501 係一款分立式紅外線元件，專為需要可靠紅外線發射同接收嘅廣泛應用而設計。佢屬於一個全面嘅產品系列，滿足現代電子系統對高性能、緊湊封裝同自動化組裝流程兼容性嘅關鍵需求。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款元件嘅主要優勢包括符合RoHS同環保產品標準，確保環保。佢以12mm載帶包裝，裝喺7吋直徑捲盤上，完全兼容現代PCB組裝線使用嘅高速自動貼片設備。封裝亦設計成兼容紅外線回流焊接工藝，呢個係表面貼裝技術 (SMT) 嘅行業標準。佢嘅EIA標準封裝確保同其他元件同設計庫嘅機械兼容性。呢款器件主要針對消費電子產品（例如遙控器）、工業同商業系統（例如IR無線數據傳輸）以及安防系統（例如警報同感應功能）等市場。
2. 深入技術參數分析
LTE-C9501嘅性能由一系列絕對最大額定值同詳細嘅電氣/光學特性定義。理解呢啲參數對於可靠嘅電路設計至關重要。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限，唔適用於正常操作。關鍵限制包括功耗100 mW、脈衝條件下（300 pps，10 µs脈衝）嘅峰值正向電流800 mA，以及連續直流正向電流60 mA。器件可以承受高達5V嘅反向電壓，但唔係為反向操作而設計。工作溫度範圍指定為-40°C至+85°C，儲存溫度範圍更寬，為-55°C至+100°C。元件可以承受峰值溫度為260°C、最長10秒嘅紅外線回流焊接。
2.2 電氣同光學特性
呢啲參數喺標準環境溫度25°C下測量，定義咗器件喺典型工作條件下嘅性能。當以正向電流 (IE) 20mA驅動時，輻射強度 (IF) 範圍從最小1.0 mW/sr到最大6.0 mW/sr。峰值發射波長 (λp) 為940 nm，屬於近紅外光譜，人眼睇唔到。光譜線半寬 (Δλ) 通常為50 nm。正向電壓 (VF) 通常為1.2V，喺IF=20mA時範圍從1.1V到1.5V。當施加反向電壓 (VR) 5V時，反向電流 (IR) 最大為10 µA。視角 (2θ1/2) 為20度，定義咗發射嘅紅外線輻射強度下降到軸上值一半時嘅角度擴散。
3. 分級系統說明
為確保生產中性能一致，LTE-C9501根據其輻射強度分為唔同等級。咁樣設計師就可以為其應用選擇符合特定輸出要求嘅元件。
3.1 輻射強度分級
分級代碼列表根據喺IF=20mA時測量到嘅最小同最大輻射強度，將器件分為三組。A級涵蓋強度從1.0到2.0 mW/sr嘅器件。B級涵蓋2.0到3.0 mW/sr。C級涵蓋3.0到6.0 mW/sr。每個等級內嘅強度有+/-15%嘅容差。呢個分級系統對於信號強度一致性至關重要嘅應用（例如數據傳輸鏈路或接近傳感器）好有幫助。
4. 性能曲線分析
圖形數據提供咗器件喺唔同條件下行為嘅更深入見解，對於穩健嘅系統設計至關重要。
4.1 光譜分佈
光譜分佈曲線（圖1）顯示相對輻射強度隨波長嘅變化。佢確認咗940 nm處嘅峰值同50 nm嘅光譜半寬，表示發射紅外光嘅帶寬。呢個信息對於匹配相應光電探測器嘅光譜靈敏度同濾除環境光噪聲好重要。
4.2 正向電流 vs. 環境溫度
呢條曲線（圖2）說明咗允許嘅正向電流同環境溫度之間嘅關係。隨著溫度升高，由於半導體結嘅熱限制，最大允許正向電流會降低。呢條降額曲線對於確保器件喺所有環境條件下都喺其安全工作區 (SOA) 內運行至關重要。
4.3 正向電流 vs. 正向電壓
IV特性曲線（圖3）顯示咗正向電流同正向電壓之間嘅非線性關係。佢有助於設計LED嘅限流電路。曲線嘅形狀係二極管嘅典型形狀，開啟電壓約為1V。
4.4 相對輻射強度 vs. 環境溫度同正向電流
圖4同圖5顯示光學輸出功率點樣隨溫度同驅動電流變化。輸出通常隨溫度升高而降低（圖4），並隨驅動電流增加而增加（圖5），雖然唔一定係線性關係。呢啲曲線對於喺溫度變化環境中補償輸出，或者設計恆亮度電路至關重要。
4.5 輻射圖案
極座標輻射圖（圖6）直觀地表示視角。強度沿中心軸（0度）最高，並對稱地下降到軸線+/-10度處嘅一半值，確認咗20度總視角規格。呢個圖案對於遙控器或數據鏈路等系統中嘅光學對準好重要。
5. 機械同封裝資料
5.1 外形尺寸
規格書提供咗元件嘅詳細機械圖紙。所有尺寸均以毫米為單位指定，除非另有說明，標準公差為±0.1mm。封裝係標準EIA外形，配有透明塑料透鏡用於頂部發射。
5.2 建議焊接焊盤佈局
提供咗PCB佈局嘅建議焊盤設計。遵循呢啲尺寸可確保回流焊接期間形成良好嘅焊點、良好嘅機械強度同元件嘅正確對準。
5.3 帶裝同捲盤封裝尺寸
詳細圖紙顯示咗用於自動處理嘅載帶同7吋捲盤嘅尺寸。載帶袋設計用於牢固固定元件，並用頂部蓋帶密封。每個捲盤包含2000件。包裝符合ANSI/EIA 481-1-A-1994規範，確保與標準貼片設備兼容。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接參數
包含咗無鉛工藝嘅建議紅外線回流曲線。關鍵參數包括預熱區150-200°C、預熱時間最長120秒、峰值溫度唔超過260°C，以及高於呢個峰值嘅時間最長10秒。曲線基於JEDEC標準，確保可靠焊接而唔損壞元件。強調最佳曲線可能因具體PCB設計、焊膏同使用嘅爐而異。
6.2 儲存條件
對於未開封、帶乾燥劑嘅防潮包裝，元件應儲存喺30°C或以下同90%相對濕度或以下，建議使用期限為一年。一旦打開原始包裝，儲存環境唔應超過30°C或60%相對濕度。從原始包裝取出嘅元件最好喺一星期內進行回流焊接。對於喺原始袋外更長時間儲存，應將佢哋放喺帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣乾燥器中。喺原始包裝外儲存超過一星期嘅元件，應喺組裝前以約60°C烘烤至少20小時，以去除吸收嘅水分並防止回流期間出現"爆米花"現象。
6.3 清潔
如果焊接後需要清潔，建議使用酒精類溶劑，例如異丙醇。
6.4 手動焊接
如果需要用烙鐵手動焊接，烙鐵頭溫度唔應超過300°C，每個焊點嘅接觸時間應限制喺最多3秒。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
LTE-C9501適用於消費電子產品（電視、音響系統）遙控器中作為紅外線發射器。佢亦適用於短距離IR無線數據傳輸系統，例如一啲舊式數據鏈路或簡單傳感器遙測。此外，佢可以用於安防警報系統中，作為紅外線光束遮斷傳感器嘅一部分，或用於接近感應應用。
7.2 設計考慮因素
電流驅動：務必使用串聯限流電阻或恆流驅動器來設定正向電流 (IF)。唔好超過直流或脈衝電流嘅絕對最大額定值。高溫操作時請參考降額曲線。
光學設計：設計透鏡或反射器以準直或聚焦IR光束時，要考慮20度視角。對於接收，確保配對嘅光電探測器（光敏二極管或光敏晶體管）喺940 nm附近具有適當嘅光譜靈敏度。
電氣設計：雖然器件可以承受5V反向電壓，但唔係為反向偏壓操作而設計。確保電路設計防止正常操作或瞬態期間施加顯著嘅反向電壓。
熱管理：確保PCB佈局提供足夠嘅散熱，特別係喺接近最大電流額定值運行時，以防止過熱同過早老化。
7.3 注意事項同可靠性
呢款元件適用於標準電子設備。對於需要極高可靠性、故障可能危及生命或健康嘅應用（例如航空、醫療設備、安全系統），需要進行特定諮詢同認證。務必遵守指定嘅儲存、處理同焊接條件，以保持元件嘅可靠性同性能。
8. 技術比較同差異化
雖然規格書集中喺單一部件，但LTE-C9501喺其類別中嘅關鍵差異化因素包括其特定嘅940nm波長，呢個波長喺輸出功率同矽光電探測器兼容性之間取得良好平衡，同時比850nm光源更唔顯眼。透明透鏡（相對於有色透鏡）最大化光輸出。佢嘅封裝同自動化SMT流程嘅兼容性使其適合大批量生產。輻射強度等級嘅可用性允許根據所需信號強度進行設計靈活性同成本優化。
9. 常見問題 (FAQ)
問：940nm波長有咩用？
答：940nm紅外光人眼睇唔到，使其非常適合遙控器同安防系統中嘅隱蔽操作。佢亦能被常見嘅矽光敏二極管同光敏晶體管有效檢測到。
問：我可唔可以直接從3.3V或5V微控制器引腳驅動呢個LED？
答：唔可以。你必須使用串聯限流電阻。使用歐姆定律計算電阻值：R = (V電源- VF) / IF。例如，使用3.3V電源，VF=1.2V，同IF=20mA：R = (3.3 - 1.2) / 0.02 = 105 歐姆。使用下一個標準值，例如100歐姆。
問：輻射強度 (mW/sr) 同發光強度有咩唔同？
答：輻射強度測量每立體角嘅光功率（以瓦特為單位），適用於所有波長。發光強度根據人眼靈敏度加權，用於可見光。由於呢個係IR器件，輻射強度係正確嘅度量標準。
問：點解儲存濕度敏感性咁重要？
答：塑料封裝嘅SMD元件會從空氣中吸收水分。喺回流焊接嘅高溫期間，呢啲被困嘅水分會迅速蒸發，導致內部分層或開裂（"爆米花"現象），從而可能損壞器件。適當嘅儲存同烘烤可以防止呢種情況。
10. 實用設計同使用例子
例子1：遙控器用簡單IR發射器：將LTE-C9501同一個38kHz調製IC（或產生38kHz PWM信號嘅微控制器）同一個晶體管開關配對。限流電阻將IF設定為20-40mA以獲得良好範圍。20度光束為指向設備嘅遙控器提供合理嘅覆蓋區域。
例子2：IR接近傳感器：將一個LTE-C9501發射器同一個匹配嘅光敏晶體管並排放置，面向同一方向。喺前面經過嘅物體會將IR光反射返探測器。使用發射器嘅脈衝操作同接收器電路中嘅同步檢測來抑制環境光。分級系統允許為所需感應距離選擇具有足夠輸出嘅發射器。
例子3：數據鏈路：對於短距離簡單串行數據傳輸，通過電流增強電路用數據信號驅動LED。底層半導體材料嘅高速能力（由產品線描述暗示）支持數據調製。接收端將使用帶跨阻放大器嘅匹配光敏二極管。
11. 工作原理介紹
LTE-C9501作為紅外線發射器，係一個發光二極管 (LED)。佢嘅核心係一個半導體芯片，通常由砷化鎵 (GaAs) 製成，用於940nm發射。當正向電壓施加喺P-N結兩端時，電子同空穴復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。半導體嘅特定材料成分（帶隙）決定咗發射光嘅波長，喺呢個情況下係940nm，屬於紅外區域。透明環氧樹脂封裝封裝咗芯片，提供機械保護，並包含一個透鏡，將發射光塑造成指定嘅20度視角圖案。
12. 技術趨勢同背景
像LTE-C9501咁樣嘅分立式紅外線元件仍然係電子產品中嘅基本構建塊。影響呢個領域嘅關鍵趨勢包括對小型化同更高集成度嘅持續需求，導致可能將發射器同探測器集成喺單個外殼中嘅組合封裝。仲有向更高效率（每單位電輸入更多光輸出）同更高速度以實現更快數據傳輸嘅驅動力。正如呢款元件所見，採用無鉛同符合RoHS標準嘅製造工藝已成為通用標準。此外，與自動貼片同回流焊接兼容對於具成本效益嘅大規模生產至關重要。雖然專用集成電路 (ASIC) 同模塊變得越來越普遍，但分立元件提供設計靈活性、規模化成本優勢，並且通常係定制或優化光學設計嘅首選解決方案。
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。 |