LTE-1252 紅外線發射器同接收器規格書 - 940nm 波長 - 100mA 正向電流 - 1.53V 典型正向電壓 - 5.0x3.8x3.5mm 封裝 - 粵語技術文檔

1. 產品概覽

LTE-1252 係一款分離式紅外線（IR）發射器元件，專為廣泛嘅光電應用而設計。佢嘅峰值發射波長係 940nm，適合喺唔需要可見光嘅環境中使用。呢個元件採用透明塑膠封裝，提供廣闊嘅視角，特點係具有高輻射強度，而且適合高電流、低正向電壓嘅操作。

1.1 主要特點

• 採用無鉛（Pb）同符合 RoHS 標準嘅結構。
• 針對高電流同低正向電壓操作進行咗優化。
• 低成本、微型塑膠端視封裝。
• 廣闊視角，覆蓋範圍大。
• 高輻射強度輸出。
• 透明封裝。

1.2 目標應用

• 遙控器用嘅紅外線發射器。
• 用於接近或物件檢測嘅感應器系統。
• 保安系統中嘅夜視照明。
• 紅外線無線數據傳輸鏈路。
• 保安警報系統。

2. 技術參數深入分析

呢部分會詳細、客觀咁解釋 LTE-1252 紅外線發射器嘅主要電氣同光學參數。

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。喺呢啲極限下或超出呢啲極限操作，係唔保證嘅。

• 功耗（Pd）：150 mW。呢個係元件喺環境溫度（TA）為 25°C 時，可以作為熱量散發嘅最大功率。超過呢個限制會有熱損壞嘅風險。
• 峰值正向電流（IFP）：1 A。呢個係特定條件下（每秒 300 個脈衝，10μs 脈衝寬度）嘅最大允許脈衝電流。佢明顯高於連續電流額定值，允許短暫、高強度嘅爆發。
• 連續正向電流（IF）：100 mA。可以連續施加而唔會損壞元件嘅最大直流電流。
• 反向電壓（VR）：5 V。可以喺反向施加嘅最大電壓。規格書明確指出呢個條件僅供測試用，元件並非為反向操作而設計。
• 操作溫度範圍（Topr）：-40°C 至 +85°C。元件指定可以操作嘅環境溫度範圍。
• 儲存溫度範圍（Tstg）：-55°C 至 +100°C。非操作狀態下嘅儲存溫度範圍。
• 引腳焊接溫度：260°C 持續 5 秒，測量點距離元件主體 2.0mm。呢個定義咗手動焊接嘅熱曲線極限。

2.2 電氣及光學特性

呢啲係喺 TA=25°C 同指定測試條件下測量嘅典型同保證性能參數。

• 輻射強度（Ie）：40 mW/sr（最小值），70 mW/sr（典型值），條件係 IF=100mA，θ=0°。呢個測量沿中心軸每單位立體角發射嘅光功率，表示亮度。
• 峰值發射波長（λPeak）：940 nm（典型值），條件係 IF=100mA。發射光功率達到最大值時嘅波長。
• 譜線半寬度（Δλ）：54 nm（典型值），條件係 IF=100mA。呢個參數定義咗頻譜帶寬；54nm 嘅數值表示發射嘅光唔係單色光，而係圍繞峰值嘅一系列波長。
• 正向電壓（VF）：1.30V（最小值），1.53V（典型值），1.83V（最大值），條件係 IF=100mA。當元件導通指定嘅正向電流時，佢兩端嘅電壓降。較低嘅 VF 通常會帶來更高效率。
• 反向電流（IR）：100 μA（最大值），條件係 VR=5V。施加指定反向電壓時流過嘅微小漏電流。
• 半值角（θ0.5）：40°（典型值）。輻射強度下降到 0° 時數值一半嘅視角。40° 嘅角度提供咗相當廣闊嘅發射模式。

3. 性能曲線分析

典型特性曲線可以直觀咁展示元件喺唔同條件下嘅行為。

3.1 頻譜分佈（圖1）

呢條曲線顯示相對輻射強度隨波長變化嘅關係。佢確認咗 940nm 嘅峰值同頻譜半寬度，說明發射器主要喺 880nm 至 1000nm 範圍內輸出紅外線。

3.2 正向電流 vs. 環境溫度（圖2）

呢幅圖描繪咗最大允許正向電流隨環境溫度升高而降低嘅情況。對於熱管理設計嚟講，確保元件喺其安全工作區（SOA）內操作至關重要。

3.3 正向電流 vs. 正向電壓（圖3）

IV 曲線顯示咗電流同電壓之間嘅指數關係，係二極管嘅典型特徵。呢條曲線可以讓設計師確定所需工作電流對應嘅驅動電壓。

3.4 相對輻射強度 vs. 環境溫度（圖4）同 vs. 正向電流（圖5）

圖 4 顯示喺固定電流下，光輸出如何隨溫度升高而降低。圖 5 顯示輸出隨正向電流增加而近乎線性咁增加，突顯咗 LED 嘅電流控制特性。

3.5 輻射圖（圖6）

呢個極坐標圖直觀咁展示咗發射光嘅空間分佈，確認咗 40° 半值角，並顯示咗強度模式，對於將發射器同接收器對齊非常重要。

4. 機械及封裝資料

4.1 外形尺寸

呢個元件採用通孔封裝，主要尺寸如下（單位：mm，標稱值）：

• 總長度：24.0 最小值
• 主體寬度：5.0 ±0.3
• 主體高度：3.8 ±0.3
• 透鏡直徑/高度：3.5 ±0.3
• 引腳間距：2.54 標稱值（標準 0.1\" 間距）
• 引腳直徑：0.5（法蘭下突出樹脂最大值）

極性識別：較長嘅引腳係陽極（+），較短嘅引腳係陰極（-）。圖中亦顯示透鏡有一個平面，可以作為額外嘅視覺標記。

4.2 重要備註

• 公差為 ±0.25mm，除非另有說明。
• 引腳間距係喺引腳從封裝主體伸出嘅位置測量。
• 標示咗製造地點。

5. 組裝、焊接及處理指引

5.1 引腳成型及 PCB 組裝

• 喺距離 LED 透鏡底部至少 3mm 嘅位置彎曲引腳。
• 彎曲時唔好用封裝底座作為支點。
• 喺常溫下，焊接前進行引腳成型。
• PCB 組裝時使用最小嘅壓接力，以避免機械應力。

5.2 焊接過程

手動焊接（烙鐵）：

• 溫度：最高 350°C。
• 時間：最多 3 秒。（僅限一次）。
• 位置：距離環氧樹脂透鏡底部唔少於 2mm。

波峰焊：

• 預熱：最高 100°C，最多 60 秒。
• 焊錫波：最高 260°C。
• 焊接時間：最多 5 秒。
• 浸錫位置：距離環氧樹脂透鏡底部唔低於 2mm。

重要警告：過高嘅溫度或時間會令透鏡變形或導致災難性故障。紅外線回流焊唔適合呢種通孔封裝類型。

5.3 儲存及清潔

• 儲存：唔好超過 30°C 或 70% 相對濕度。如果從原包裝取出，請喺 3 個月內使用。如需長期儲存，請使用帶乾燥劑嘅密封容器或氮氣環境。
• 清潔：如有需要，請使用酒精類溶劑，例如異丙醇。

6. 應用設計考慮事項

6.1 驅動電路設計

LED 係一種電流驅動器件。為確保並聯驅動多個 LED 時亮度均勻，強烈建議每個 LED 串聯一個獨立嘅限流電阻（電路模型 A）。唔建議為多個並聯 LED 使用單個電阻（電路模型 B），因為每個器件嘅正向電壓（I-V 特性）存在差異，會導致電流分佈不均，從而亮度不均。

6.2 靜電放電（ESD）保護

呢個器件容易受靜電損壞。預防措施包括：

• 使用導電腕帶或防靜電手套。
• 確保所有設備、工作站同儲物架妥善接地。
• 使用離子風機中和塑膠透鏡上嘅靜電荷。
• 保持 ESD 認證人員同防靜電工作區域（表面電壓 <100V）。

6.3 應用範圍及可靠性

呢個器件適用於普通電子設備（辦公室、通訊、家用）。對於需要極高可靠性，且故障可能危及生命或健康嘅應用（航空、醫療、安全系統），使用前必須進行專門諮詢同資格認證。

7. 技術原理及趨勢

7.1 工作原理

LTE-1252 係一個紅外線發光二極管（IRED）。當施加超過其閾值嘅正向電壓時，電子同電洞會喺半導體嘅有源區（可能基於 GaAs 或 AlGaAs 材料）複合，以光子形式釋放能量。特定嘅材料成分同器件結構經過設計，主要產生 940nm 紅外線範圍嘅光子，呢個波長人眼睇唔到，但矽光電二極管同好多相機感應器都好容易檢測到。

7.2 行業背景及趨勢

像 LTE-1252 咁樣嘅分離式紅外線元件，仍然係光電領域嘅基礎構件。影響呢個行業嘅主要趨勢包括持續嘅小型化需求、更高效率（每 mA 更多輻射強度）以及同感應 IC 更緊密嘅集成。對符合環保法規（RoHS、無鉛）嘅器件亦越來越重視。940nm 波長特別受歡迎，因為佢喺矽檢測器靈敏度同較低可見性（相比 850nm 光源）之間取得良好平衡，使其非常適合保安同消費類應用（如遙控器）中嘅隱蔽照明。

8. 常見問題（FAQ）

8.1 我可唔可以直接用微控制器引腳驅動呢個紅外線 LED？

唔可以。微控制器 GPIO 引腳通常唔能夠持續提供 100mA 電流。你必須使用一個晶體管（例如 NPN BJT 或 N 溝道 MOSFET）作為開關，由 GPIO 控制，從電源提供所需電流。LED 路徑中仍然需要串聯一個限流電阻。

8.2 點樣計算串聯電阻值？

使用歐姆定律：R = (Vcc - VF) / IF。例如，使用 Vcc=5V 電源，喺 100mA 時典型 VF=1.53V，電阻值為 R = (5 - 1.53) / 0.1 = 34.7 歐姆。使用最接近嘅標準值（例如 33 或 39 歐姆），並檢查額定功率：P = (IF)^2 * R = (0.1)^2 * 34.7 ≈ 0.347W，因此建議使用 0.5W 或更高功率嘅電阻。

8.3 點解反向電壓額定值只有 5V？如果超過會點？

紅外線 LED 唔係設計用於阻擋顯著嘅反向電壓。超過 5V 額定值會導致反向電流突然增加，引起雪崩擊穿，永久損壞半導體結。請務必確保電路中極性正確。對於交流電或極性不確定嘅情況，應使用外部保護二極管進行雙向保護。

8.4 規格書提到 "半值角" 係 40°。呢個對我嘅設計有咩影響？

40° 半值角意味著發射光強度喺中心最強，喺偏離中心軸 ±20° 時下降到 50%。當將發射器同接收器（如光電晶體管）對齊時，你必須確保接收器喺呢個有效輻射錐形範圍內。要獲得更大覆蓋範圍，你可能需要多個發射器或一個漫射器。相反，對於遠距離定向光束，可以添加透鏡來準直光線。

9. 實用設計案例分析

9.1 簡單物件檢測 / 遮斷光束感應器

場景：檢測物件何時通過紅外線發射器同接收器之間。

實現方法：

1. 發射器端：使用第 6.1 節所述電路，以 50-100mA 恆定電流驅動 LTE-1252。對於電池供電，考慮以特定頻率（例如 1kHz，50% 佔空比）脈衝驅動 LED 以節省電力。
2. 接收器端：使用與發射器對齊嘅匹配光電晶體管或光電二極管。將其放置喺發射器嘅 40° 輻射錐形範圍內。
3. 信號調理：接收器接收到紅外線時輸出會變高，光束被遮擋時會下降。使用比較器或微控制器嘅 ADC 輸入將呢個信號數碼化。如果發射器採用脈衝驅動，請喺軟件中添加濾波器或同步檢測以抑制環境光噪聲。

關鍵考慮事項：由於光束具有方向性，對齊至關重要。環境陽光或其他紅外線源可能造成干擾，因此強烈建議使用調製/解調技術以實現可靠操作。確保外殼能夠阻擋雜散光直接照射到接收器，而唔係通過檢測區域。