LTR-S971-TB 紅外線光電晶體管規格書 - 側視封裝 - Vce 30V

1. 產品概覽

LTR-S971-TB 係一款專為感測應用而設計嘅分立式紅外線光電晶體管元件。佢屬於一個廣泛嘅光電元件家族，旨在用於需要可靠檢測紅外光嘅環境。呢個元件嘅主要功能係將入射嘅紅外輻射轉換成電信號，具體嚟講係一個與接收到嘅紅外功率密度成正比嘅集極電流。

佢嘅核心優勢包括一個裝喺黑色封裝內嘅側視圓頂透鏡，有助於引導視場，並可能減少來自其他角度嘅環境光干擾。呢個器件採用適合現代組裝工藝嘅封裝，以13吋直徑捲盤上嘅8毫米載帶供應，兼容自動貼片設備同紅外回流焊接工藝。佢亦符合RoHS同環保產品標準。

呢款光電晶體管嘅目標市場同應用主要喺消費電子產品同工業感測領域。主要應用領域包括作為遙控器等系統中嘅紅外線接收器，以及實現PCB安裝嘅紅外感測功能，例如接近檢測、物體感測同以紅外線為媒介嘅基本數據傳輸鏈路。

2. 深入技術參數分析

LTR-S971-TB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，所有參數均喺環境溫度（TA）為25°C時指定。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限。佢哋唔係用於正常操作嘅。

功耗（Pd）：100 mW。呢個係器件可以作為熱量散發嘅最大功率。
集極-射極電壓（V_CE）：30 V。可以施加喺集極同射極端子之間嘅最大電壓。
射極-集極電壓（V_EC）：5 V。可以施加喺射極同集極之間嘅最大反向電壓。
工作溫度範圍（T_op）：-40°C 至 +85°C。器件可靠運行嘅環境溫度範圍。
儲存溫度範圍（T_stg）：-55°C 至 +100°C。非工作狀態下儲存嘅溫度範圍。
紅外焊接條件：可承受260°C最長10秒，定義咗佢嘅回流焊接能力。

2.2 電氣及光學特性

呢啲參數定義咗器件喺指定測試條件下嘅性能，代表典型嘅操作行為。

集極-射極擊穿電壓（V_(BR)CEO）：30 V（最小值）。喺反向漏電流（I_R）為100µA且無入射紅外光照射（E_e= 0 mW/cm²）嘅情況下測量。
射極-集極擊穿電壓（V_(BR)ECO）：5 V（最小值）。喺I_E= 100µA且無光照嘅情況下測量。
集極-射極飽和電壓（V_CE(SAT)）：0.4 V（最大值）。器件完全"導通"時兩端嘅電壓，喺I_C= 100µA、輻照度為0.5 mW/cm²嘅條件下測試。
上升時間（T_r）及下降時間（T_f）：15 µs（典型值）。呢啲開關速度參數喺V_CE=5V、I_C=1mA、R_L=1kΩ嘅條件下測量，表明佢適合中速檢測。
集極暗電流（I_CEO）：100 nA（最大值）。無光時從集極流向射極嘅漏電流，條件為V_CE=20V。數值越低，信噪比越好。
導通狀態集極電流（I_C(ON)）：4.0 mA（典型值）。器件受光照時嘅輸出電流，喺V_CE=5V、使用940nm光源、輻照度為0.5 mW/cm²嘅條件下測試。呢個係一個關鍵嘅靈敏度參數。

3. 性能曲線分析

規格書參考咗一個典型電氣/光學特性曲線部分。呢啲圖形表示對於設計工程師理解器件喺單點規格之外嘅行為至關重要。

雖然具體曲線喺提供嘅文本中未有詳細說明，但像LTR-S971-TB呢類光電晶體管嘅典型圖表會包括：

集極電流（I_C）對集極-射極電壓（V_CE）：一組以不同入射紅外輻照度（E_e）為參數嘅曲線。呢個顯示咗輸出特性同飽和區域。
集極電流（I_C）對入射輻照度（E_e）：呢個圖表通常喺固定V_CE下繪製，展示咗光電晶體管對光強度響應嘅線性（或非線性），呢個係其靈敏度嘅核心。
光譜響應：一條顯示器件對不同波長光嘅相對靈敏度嘅曲線。雖然測試條件指定為940nm，但呢條曲線會顯示峰值響應波長同靈敏度帶寬，對於濾除唔需要嘅光源非常重要。
溫度依賴性：顯示暗電流（I_CEO）同集極電流（I_C）等關鍵參數如何隨環境溫度變化嘅圖表，對於喺室溫以外操作嘅設計至關重要。

4. 機械及封裝資料

4.1 外形尺寸

器件採用帶有圓頂透鏡嘅側視封裝。所有尺寸均以毫米為單位提供，標準公差為±0.1毫米，除非另有說明。精確嘅機械圖紙定義咗本體尺寸、引腳間距、透鏡位置同對PCB佈局至關重要嘅整體佔位面積。

4.2 建議焊接焊盤尺寸

提供咗PCB嘅建議焊盤圖案（佔位面積）。遵循呢啲尺寸可確保焊接過程中形成正確嘅焊點、機械穩定性同熱緩解。

4.3 帶裝及捲盤封裝尺寸

詳細圖紙指定咗載帶尺寸（凹槽尺寸、間距）、蓋帶同捲盤尺寸。呢啲資料對於自動組裝線設置至關重要。註明嘅關鍵規格係一個13吋捲盤包含9000件，最多允許連續缺失兩個元件，遵循ANSI/EIA 481-1-A-1994標準。

5. 焊接及組裝指引

5.1 儲存條件

器件對濕度敏感。喺其密封嘅防潮袋連乾燥劑內，應儲存喺≤30°C同≤90% RH嘅環境，並喺一年內使用。一旦打開，儲存環境不得超過30°C同60% RH。離開原始包裝超過一星期嘅元件，應喺焊接前以約60°C烘烤至少20小時，以防止回流期間出現"爆米花"現象。

5.2 焊接參數

回流焊接：建議使用符合JEDEC標準嘅溫度曲線。

預熱：150–200°C，最長120秒。
峰值溫度：最高260°C。
高於260°C嘅時間：最長10秒，最多允許兩個回流週期。

手動焊接（烙鐵）：

烙鐵溫度：最高300°C。
接觸時間：每個焊點最長3秒。

規格書強調，最佳溫度曲線取決於具體嘅PCB設計、所用元件同焊膏。

5.3 清潔

如果焊接後需要清潔，應只使用異丙醇等酒精類溶劑。

6. 應用說明及設計考慮

6.1 驅動電路設計

光電晶體管本質上係一種電流輸出器件。規格書為驅動多個器件提供咗重要指引。電路模型（A）係推薦配置，其中每個光電晶體管都有自己嘅串聯限流電阻連接至電源電壓。呢個通過補償個別器件之間電流-電壓（I-V）特性嘅微小差異，確保咗強度均勻性。電路模型（B），即多個器件共用一個電阻，係唔建議嘅，因為器件之間嘅不匹配可能導致亮度或電流分佈不均。

6.2 應用範圍及注意事項

呢個元件適用於標準電子設備（辦公室、通訊、家用）。規格書包含一項特別警告，禁止在未經事先諮詢同資格認證嘅情況下，將其用於安全關鍵或高可靠性應用——例如航空、醫療生命支持或交通控制系統——因為故障可能危及生命或健康。

6.3 典型應用場景

紅外線遙控接收器：檢測來自遙控器嘅調製紅外信號。
接近及物體檢測：通過檢測反射或阻擋嘅紅外光來感測物體嘅存在與否。
基本紅外數據鏈路：用於短距離、低速無線數據傳輸。
安全警報感測器：作為光束中斷或基於反射嘅入侵檢測系統嘅一部分。

7. 工作原理

光電晶體管基於雙極結型晶體管（BJT）結構內嘅光電效應原理工作。具有足夠能量（對於呢個器件係紅外光譜）嘅入射光子喺基極-集極結區域被吸收，產生電子-空穴對。呢啲光生載流子被晶體管嘅電流增益（β）有效放大。基極端子通常懸空或與電阻一齊用於偏置控制。最終輸出係一個比初級光電流大得多嘅集極電流（I_C），提供固有嘅信號放大。側視透鏡聚焦並引導入射紅外光到敏感嘅半導體區域，定義咗器件嘅視場。

8. 封裝及訂購資料

標準包裝為每13吋捲盤9000件。帶裝及捲盤規格符合ANSI/EIA標準，以確保與自動貼片機兼容。部件編號LTR-S971-TB唯一標識咗呢個特定型號（可能表示側視封裝類型'TB'）。

9. 基於技術參數嘅常見問題

問：呢個感測器嘅典型響應速度係幾多？

答：典型上升同下降時間為15微秒，使其適合檢測遙控器中常見嘅調製紅外信號，遙控器通常以38 kHz等載波頻率工作。

問：LTR-S971-TB有幾靈敏？

答：喺940nm、0.5 mW/cm²、V_CE=5V嘅測試條件下，佢通常提供4.0 mA嘅集極電流。產生可用輸出電流所需嘅輻照度越低，靈敏度就越高。

問：我可以喺戶外或高溫環境中使用佢嗎？

答：其工作溫度範圍為-40°C至+85°C，允許喺廣泛環境中使用。然而，設計師必須考慮其暗電流同輸出電流嘅溫度依賴性，呢啲喺極端情況下會影響信噪比。

問：點解並聯嘅每個光電晶體管都需要獨立嘅電阻？

答：由於自然製造差異，個別光電晶體管嘅I-V特性略有不同。共用一個電阻會迫使佢哋具有相同電壓，從而可能導致顯著嘅電流不平衡。獨立電阻允許每個器件自我偏置，確保更均勻嘅電流分佈同性能。

10. 設計及使用案例

場景：設計一個使用紅外光束中斷感測器嘅簡單物體計數器。

設置：一個紅外發射器（IRED）放置喺傳送帶嘅一側，LTR-S971-TB光電晶體管直接放置喺對面。
電路：光電晶體管配置為共射極設置。一個上拉電阻（例如，1kΩ至10kΩ）從集極連接至V_CC（例如，5V）。射極接地。輸出信號取自集極節點。
操作：當紅外光束未被阻斷時，光電晶體管被照射，導致其導通並將集極電壓拉低（接近V_CE(SAT)）。當物體阻斷光束時，照射停止，光電晶體管關閉，集極電壓被電阻拉高。
信號處理：呢個數字電壓轉變（低到高）可以輸入微控制器嘅數字輸入引腳或比較器，以觸發計數程序。
設計考慮：上拉電阻嘅值會影響開關速度同電流消耗。環境紅外光（例如，陽光）可能導致誤觸發，因此系統可能需要光學濾波、外殼屏蔽環境光，或者對紅外光束進行調製/解調。

註：產品外觀同規格如有改進，恕不另行通知。

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。

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