探索Vishay TSAL6400红外发射二极管：特性、应用与设计考量

在电子设计领域，红外发射二极管是一种常见且重要的元件，广泛应用于各种红外系统中。今天，我们就来深入了解一下Vishay公司的TSAL6400红外发射二极管，看看它有哪些独特的特性和应用场景。

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产品概述

TSAL6400是一款采用GaAlAs多量子阱（MQW）技术的940nm红外发射二极管。它被封装在蓝灰色塑料外壳中，具有高辐射功率和高速响应的特点。这种二极管适用于对红外发射性能有较高要求的应用场景。

产品特性

封装与尺寸

TSAL6400采用带引脚的T - 1¾封装形式，尺寸为直径5mm。这种封装形式便于安装和焊接，适合在各种电路板上使用。你在设计电路时，是否考虑过这种封装形式对整体布局的影响呢？

光学特性

• 峰值波长：其峰值波长(lambda_{p}=940nm)，这个波长在红外波段，与硅光电探测器有良好的光谱匹配，这意味着在与硅光电探测器配合使用时，能够获得更好的探测效果。
• 辐射功率与强度：具有高辐射功率和高辐射强度，在(I{F} = 100mA)，(t{p} = 20ms)的条件下，辐射强度(I{e})典型值为50mW/sr，辐射功率(varphi{e})典型值为40mW；在(I{F} = 1A)，(t{p} = 100μs)的条件下，辐射强度(I_{e})典型值可达420mW/sr。如此高的辐射性能，能满足许多对红外发射强度有要求的应用。
• 半强度角：半强度角(varphi = ±25^{circ})，这决定了二极管的辐射角度范围，在设计红外传输系统时，需要根据实际需求考虑这个角度范围是否合适。

电气特性

• 正向电压：正向电压较低，在(I{F} = 100mA)，(t{p} = 20ms)时，典型值为1.35V；在(I{F} = 1A)，(t{p} = 100μs)时，典型值为2.2V。较低的正向电压有助于降低功耗。
• 反向电流：在(V_{R} = 5V)时，反向电流最大为10μA，较小的反向电流可以减少漏电流对电路的影响。
• 结电容：结电容(C{j})在(V{R} = 0V)，(f = 1MHz)，(E = 0)的条件下，典型值为40pF，结电容的大小会影响二极管的响应速度。

其他特性

• 可靠性高：能够在一定的温度和电流条件下稳定工作，保证了产品的长期可靠性。
• 适合高脉冲电流操作：可以承受较高的脉冲电流，适用于需要高脉冲发射的应用场景。

应用领域

红外遥控单元

对于高功率要求的红外遥控单元，TSAL6400的高辐射功率和高速响应特性能够保证遥控信号的准确传输和快速响应。你在设计红外遥控系统时，是否会优先考虑这种高功率的红外发射二极管呢？

自由空气传输系统

在自由空气传输系统中，需要红外发射二极管具有较高的辐射强度和良好的方向性。TSAL6400的半强度角和高辐射强度能够满足这种需求，确保信号在空气中的有效传输。

光学计数器和读卡器

作为光学计数器和读卡器的红外光源，TSAL6400的高辐射功率和与硅光电探测器的良好匹配性，能够提高计数和读卡的准确性。

产品规格与参数

产品概要

组件	(I_{e}) (mW/sr)	(phi) (deg)	(lambda_{p}) (nm)	(t_{r}) (ns)
TSAL6400	50	± 25	940	15

订购信息

订购代码	包装方式	备注
TSAL6400	散装	最小订购量（MOQ）：4000件，4000件/散装

绝对最大额定值（(T_{amb}=25^{circ}C) ，除非另有说明）

参数	测试条件	符号	值	单位
反向电压		(V_{R})	5	V
正向电流		(I_{F})	100	mA
峰值正向电流	(t{p}/T = 0.5)，(t{p} = 100μs)	(I_{FM})	200	mA
浪涌正向电流	(t_{p} = 100μs)	(I_{FSM})	1.5	A
功率耗散		(P_{V})	160	mW
结温		(T_{j})	100	°C
工作温度范围		(T_{amb})	-40 至 +85	°C
储存温度范围		(T_{stg})	-40 至 +100	°C
焊接温度	(t ≤ 5s)，距外壳2mm	(T_{sd})	260	°C
热阻结/环境	J - STD - 051，引脚7mm焊接在PCB上	(R_{thJA})	230	K/W

基本特性（(T_{amb}=25^{circ}C) ，除非另有说明）

参数	测试条件	符号	最小值	典型值	最大值	单位
正向电压	(I{F} = 100mA)，(t{p} = 20ms)	(V_{F})		1.35	1.6	V
	(I{F} = 1A)，(t{p} = 100μs)	(V_{F})		2.2	3	V
正向电压温度系数	(I_{F} = 1mA)	(TK_{VF})		-1.8		mV/K
反向电流	(V_{R} = 5V)	(I_{R})			10	μA
结电容	(V_{R} = 0V)，(f = 1MHz)，(E = 0)	(C_{j})		40		pF
辐射强度	(I{F} = 100mA)，(t{p} = 20ms)	(I_{e})	25	50	125	mW/sr
	(I{F} = 1A)，(t{p} = 100μs)	(I_{e})	220	420		mW/sr
辐射功率	(I{F} = 100mA)，(t{p} = 20ms)	(varphi_{e})		40		mW
辐射功率温度系数	(I_{F} = 20mA)	(TK{varphi{e}})		-0.6		%/K
半强度角		(phi)		± 25		deg
峰值波长	(I_{F} = 100mA)	(lambda_{p})		940		nm
光谱带宽	(I_{F} = 100mA)	(Deltalambda)		30		nm
峰值波长温度系数	(I_{F} = 100mA)	(TK{lambda{p}})		0.2		nm/K
上升时间	(I_{F} = 100mA)	(t_{r})		15		ns
下降时间	(I_{F} = 100mA)	(t_{f})		15		ns

设计考量

在使用TSAL6400进行电路设计时，需要考虑以下几个方面：

• 电流和功率：要确保正向电流和功率不超过其绝对最大额定值，避免损坏二极管。可以根据实际应用需求，合理选择限流电阻来控制电流。
• 温度影响：温度会影响二极管的性能，如正向电压、辐射功率等。在设计时，需要考虑环境温度范围，并根据温度系数进行相应的补偿。
• 匹配性：由于TSAL6400与硅光电探测器有良好的光谱匹配性，在选择探测器时，可以优先考虑硅基探测器，以提高系统的性能。

总之，Vishay的TSAL6400红外发射二极管以其高辐射功率、高速响应和良好的可靠性，在红外应用领域具有广泛的应用前景。在设计过程中，充分了解其特性和参数，并结合实际应用需求进行合理设计，能够充分发挥其优势，实现高效、稳定的红外发射系统。你在实际应用中，是否遇到过与TSAL6400相关的设计问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。