目錄
1. 產品概述
LTR-5888DH 是一款高效能紅外線光電晶體，專為需要可靠偵測紅外線的感測應用而設計。其主要功能是將入射的紅外線輻射轉換為電流。該元件採用特殊的深綠色塑膠封裝，此關鍵特性可大幅降低其對可見光的靈敏度。此濾光效果能將環境可見光源的干擾降至最低，從而提升專用紅外線感測系統的訊噪比與可靠性。該元件特點包括寬廣的集極電流工作範圍、對紅外線的高靈敏度以及快速的開關時間，使其適合需要快速響應的應用。
2. 深入技術參數分析
2.1 絕對最大額定值
此元件額定在特定最大條件下運作，以確保可靠性並防止損壞。最大功率損耗為 100 mW。集極-射極電壓 (VCEO) 最高可承受 30V，而射極-集極電壓 (VECO) 則限制在 5V。工作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C，儲存環境溫度範圍為 -55°C 至 +100°C。焊接時，從元件本體 1.6mm 處測量，引腳可耐受 260°C 溫度達 5 秒鐘。
2.2 電氣與光學特性
詳細的性能參數是在環境溫度 (TA) 為 25°C 時指定的。集極-射極崩潰電壓 (V(BR)CEO) 在無輻照、集極電流 (IC) 為 1mA 時，典型值為 30V。集極-射極飽和電壓 (VCE(SAT)) 在輻照度為 1 mW/cm²、集極電流為 100μA 時，範圍介於 0.1V 至 0.4V。開關速度由上升時間 (Tr) 和下降時間 (Tf) 定義，在測試條件 VCC=5V、IC=1mA、負載電阻 (RL) 為 1 kΩ 下，分別指定為 15 μs 和 18 μs。集極暗電流 (ICEO)，即無光時的漏電流，在 VCE=10V 時，介於 0.1 nA 至 100 nA 之間。
3. 分級系統說明
LTR-5888DH 採用分級系統，根據元件的導通狀態集極電流 (IC(ON)) 進行分類。此參數是光電晶體在標準化條件 (VCE= 5V、Ee= 1 mW/cm²) 下產生的平均電流。規格書提供了兩組分級表：一組是生產設定，另一組是保證的導通狀態集極電流範圍。
每個級別 (A 至 H) 對應一個特定的 IC(ON)範圍，並透過元件上的顏色標記來識別。例如，生產設定中的 A 級 (標記為紅色) 的 IC(ON)範圍為 0.20 mA 至 0.26 mA，而其保證範圍為 0.16 mA 至 0.31 mA。此分級讓設計師能根據其特定電路需求，選擇具有一致靈敏度的元件，確保在大量生產中獲得可預測的性能。級別從較低靈敏度 (A 級) 到較高靈敏度 (H 級) 遞增。
4. 性能曲線分析
規格書包含數條特性曲線，用以說明元件在不同條件下的行為。
4.1 集極暗電流 vs. 環境溫度
圖 1 顯示，集極暗電流 (ICEO) 隨著環境溫度升高呈指數增長。對於高溫應用而言，這是一個關鍵考量，因為增加的漏電流會影響感測電路的斷態訊號電位和底噪。
4.2 集極功率損耗 vs. 環境溫度
圖 2 描繪了最大允許集極功率損耗 (PC) 的降額曲線。隨著環境溫度升高，最大安全功率損耗呈線性下降。此圖對於熱管理和確保元件在其安全工作區 (SOA) 內運作至關重要。
4.3 上升與下降時間 vs. 負載電阻
圖 3 展示了開關速度 (上升時間 Tr和下降時間 Tf) 與負載電阻 (RL) 之間的關係。Tr和 Tf都會隨著負載電阻增大而增加。設計師可以利用此曲線，透過選擇合適的 RL value.
值來優化開關速度與輸出電壓擺幅之間的權衡。
4.4 相對集極電流 vs. 輻照度e圖 4 繪製了相對集極電流與紅外線輻照度 (E
) 的關係。曲線顯示一種次線性關係，即集極電流的增長速率在較高輻照度水平下會減弱。此特性定義了光電晶體的靈敏度和動態範圍。
5. 機械與封裝資訊
該元件採用標準的光電晶體封裝。關鍵尺寸註記包括：所有尺寸單位為毫米，除非另有說明，否則一般公差為 ±0.25mm。法蘭下方的樹脂最大凸出量為 1.5mm。引腳間距是在引腳離開封裝本體的點上測量的。深綠色塑膠材料因其光學濾波特性而被特別選用。
6. 焊接與組裝指南
引腳可在最高 260°C 的溫度下焊接，持續時間不超過 5 秒鐘。此測量應在距離封裝本體 1.6mm (0.063 英吋) 處進行，以防止對內部半導體晶片造成熱損傷。可使用符合此熱曲線的標準波峰焊或迴流焊製程。在處理和放置過程中，應注意避免對引腳施加過度的機械應力。
7. 應用建議
7.1 典型應用場景
LTR-5888DH 非常適合各種紅外線偵測應用，包括物體偵測與計數、槽型感測器 (例如在印表機或自動販賣機中)、接近感測以及採用遮斷光束原理的工業自動化。其深綠色封裝使其特別適合具有高環境可見光的環境，例如日光下或明亮的室內照明下。
7.2 設計考量L設計電路時，負載電阻 (RL) 的值至關重要。較小的 RL值可提供更快的開關速度 (如圖 3 所示)，但對於給定的光電流會導致較小的輸出電壓擺幅。較大的 R
值可提供較大的電壓擺幅，但響應較慢。工作電壓不應超過絕對最大額定值。分級選擇應與應用預期紅外線訊號強度所需的靈敏度相符。為了穩定運作，應考慮暗電流的溫度依賴性，特別是在高溫環境中。
8. 技術比較與差異化
LTR-5888DH 的主要差異化特點是其深綠色封裝。與標準的透明或無色封裝相比，此封裝充當內建的可見光濾波器。這消除或減少了對外部光學濾波器的需求，簡化了組裝、減少了元件數量，並可能降低成本。其結合了高靈敏度、快速開關和寬廣集極電流範圍的特點，使其成為紅外線光電晶體中的多功能選擇。
9. 常見問題 (FAQ)
問：深綠色封裝的目的是什麼？
答：深綠色塑膠能濾除大部分可見光，讓主要為紅外線的光線到達光電晶體的敏感區域。這能減少在明亮環境光下的誤觸發或雜訊，從而提升性能。
問：如何為我的應用選擇合適的級別？
答：根據您應用中預期的紅外線訊號強度來選擇級別。如果紅外線光源較弱或距離較遠，可能需要較高靈敏度的級別 (例如 H 級，橙色)。對於強訊號，較低靈敏度的級別 (例如 A 級，紅色) 可能就足夠，並且可能帶來像較低暗電流等好處。請務必參考保證的電流範圍，而不僅僅是生產設定範圍。
問：為什麼開關速度取決於負載電阻？
答：負載電阻和光電晶體的內部電容形成一個 RC 電路。較大的電阻會增加 RC 時間常數，減慢開關事件期間此電容的充放電速度，從而增加上升和下降時間。
10. 實際應用案例
案例：辦公室印表機中的紙張偵測
在印表機紙匣感測器中，一個紅外線 LED 放置在紙張路徑的一側，而 LTR-5888DH 則直接放置在對面。當有紙張存在時，它會阻擋紅外線光束，導致光電晶體的電流下降。深綠色封裝在此至關重要，因為印表機通常在光線充足的辦公室中使用。它能防止螢光燈或 LED 室內燈光被誤解為來自 LED 的紅外線訊號，確保可靠的缺紙偵測。通常會選擇中等靈敏度的級別 (例如 C 或 D 級)，並選擇一個負載電阻值，以提供乾淨的數位輸出訊號給印表機的微控制器，並具有適合紙張移動的響應時間。
11. 工作原理
光電晶體的運作方式類似於標準的雙極性接面電晶體 (BJT)，但具有一個光敏的基極區域。當入射光子 (光粒子) 的能量足夠時，它們會在基極-集極接面產生電子-電洞對，取代了基極電流。這些光生載子充當基極電流，然後被電晶體的電流增益 (beta, β) 放大。這導致集極電流遠大於原始的光電流，從而提供高靈敏度。LTR-5888DH 經過優化，以響應紅外線波長範圍內的光子。
12. 技術趨勢
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
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點亮所需的最小電壓，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正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，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） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，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），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晶片內部的實際工作溫度。 | 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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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，確保顏色落在極小範圍內。 | 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，每組有對應的坐標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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 | 在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的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |