BPW77NB 产品概述

一、产品简介

BPW77NB 是一款由 VISHAY（威世）生产的窄视角硅光电三极管（NPN），封装为金属 TO-18 小型金属罐。器件在近红外区有峰值响应，峰值波长约为 850 nm，视角窄（约 10°），适合需要方向性和较高聚焦灵敏度的光电检测场合。器件的最大集射极击穿电压为 70 V，适合多种低功耗光电接口设计。

二、主要特性

• NPN 光电三极管结构，输出为集电极电流（光电电流）；
• 峰值响应 850 nm，窄视角约 10°，适用于点光源对准或狭缝/光栅检测；
• 最大集电极电流 Ic = 50 mA，适应瞬态较高光电流需求（设计时应考虑功耗与散热）；
• 耗散功率 Pd = 250 mW，器件在 TO-18 金属封装下具有一定散热能力；
• 暗电流（漏光电流）约 100 nA，利于高灵敏度低光照条件下的信噪比控制；
• 集—射极饱和电压 VCE(sat) = 0.3 V @ IC≈1 mA，便于作为开关使用时实现较低压降；
• 工作温度范围宽：-40 ℃ ~ +125 ℃，适合工业级应用。

三、电气与光学参数（关键指标）

• 峰值波长：850 nm（近红外），与常见红外发光二极管配对良好；
• 视角：约 10°（半角），用于要求较高方向性的检测，如光栅、编码器或光纤对准；
• 最大集电极电流：50 mA（瞬态/绝对最大值），长期工作建议远低于最大值以保证可靠性；
• 耗散功率：250 mW（器件总耗散）— 结合工作电压决定安全电流；
• 暗电流：≈100 nA，影响静态误差和最低可检测光强；
• 饱和电压：0.3 V @ 1 mA，适合作为数字开关输出时的低电平。

示例电阻计算（参考）：

• 若 VCC = 5 V，期望测得 IC ≈ 1 mA 且进入饱和，电阻 R ≈ (5 − 0.3) / 1 mA ≈ 4.7 kΩ；
• 暗电流 100 nA 与 R = 100 kΩ 时引起的电压误差约 10 mV，可用于判断拉高电阻选择对静态精度的影响。

四、典型应用

• 红外光电开关、反射式/穿透式光电传感器；
• 编码器和光栅检测（因窄视角利于提高空间分辨率）；
• 近红外遥控/通信接收前端（与 850 nm 发射器匹配）；
• 小型自动化与机器人近距障碍或线跟踪传感；
• 工业检测中需要方向性高、抗环境漫射光干扰的场合。

五、使用建议与电路要点

• 常见连接：发射极接地，集电极通过上拉电阻接至 VCC；输出在集电极处采样。为了线性工作，应避免过度饱和，选择合适上拉电阻以在期望光照下获得合适电压范围。
• 功率与散热：尽管 TO-18 有良好热传导，长时间大电流（接近 50 mA）会导致功耗接近器件极限。建议连续工作电流显著低于最大 IC，必要时采用散热片或降低工作电压。
• 环境与封装：金属封装抗机械冲击与电磁屏蔽性能良好，适合工业环境；但在强外部光或直接太阳光下，窄视角可减小背景光干扰，但仍需光学遮蔽设计以提高可靠性。
• 静态误差：暗电流约 100 nA，在超低光照检测应用中需考虑其对零点漂移的影响，必要时采用电流放大或差分测量。

六、选型与采购建议

选择 BPW77NB 时，请依据峰值波长（850 nm）与光源一致性、视角需求、以及最大电流/功耗限制。工业级工作温度（-40~+125 ℃）使其适合多数工业应用。最终设计前建议参阅 VISHAY 官方数据手册获取完整电气特性曲线与封装尺寸，确认焊接与安装工艺。购买时注明型号、封装（TO-18）及品牌（VISHAY），必要时索取样品进行系统级评估。