LTE-4208M ইনফ্রারেড ইমিটার ডেটাশিট - 940nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য - T-1 3/4 প্যাকেজ (5mm) - 1.6V ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ - 100mW পাওয়ার খরচ

১. পণ্যের সারসংক্ষেপ

LTE-4208M হল একটি উচ্চ-কার্যকারিতা ইনফ্রারেড ইমিটিং ডায়োড, যা নির্ভরযোগ্য এবং দক্ষ অদৃশ্য আলোর নির্গমন প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। এর মূল কার্য হল বৈদ্যুতিক শক্তিকে 940 ন্যানোমিটার (nm) শীর্ষ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ইনফ্রারেড বিকিরণে রূপান্তর করা। এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যটি এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত যেখানে দৃশ্যমান আলোর হস্তক্ষেপ ন্যূনতম রাখার প্রয়োজন হয়, কারণ এটি মানুষের চোখের কাছে মূলত অদৃশ্য, একই সাথে সিলিকন-ভিত্তিক ফটোডিটেক্টর (যেমন ফটোট্রানজিস্টর এবং ফটোডায়োড) দ্বারা দক্ষতার সাথে শনাক্তযোগ্য।

ডিভাইসটি একটি স্ট্যান্ডার্ড T-1 3/4 (প্রায় 5mm ব্যাস) প্যাকেজে তৈরি করা হয়েছে এবং একটি স্বচ্ছ লেন্স দিয়ে সজ্জিত। এই মিনিয়েচার প্লাস্টিক প্যাকেজিং একটি ব্যয়-কার্যকর সমাধান প্রদান করে, পাশাপাশি যান্ত্রিক দৃঢ়তা রাখে। এর একটি মূল নকশা বৈশিষ্ট্য হল সংশ্লিষ্ট ফটোট্রানজিস্টর সিরিজ (যেমন LTR-3208) এর সাথে বর্ণালীগত এবং যান্ত্রিক মিল, যা ইমিটার এবং ডিটেক্টর জোড়ার মধ্যে সর্বোত্তম সংযোগ এবং সংকেত কাপলিং নিশ্চিত করে অপটিক্যাল সিস্টেম ডিজাইনকে সহজ করে তোলে।

১.১ মূল সুবিধা ও লক্ষ্য বাজার

LTE-4208M এর প্রধান সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে এর উচ্চ বিকিরণ তীব্রতা আউটপুট, কঠোর বিন্যাস প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নিশ্চিত সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা এবং এর কমপ্যাক্ট, কম খরচের গঠন। এটি নির্দিষ্ট বিকিরণ তীব্রতা পরিসরে (বিন্যাস) প্রাক-স্ক্রিন করা হয়, যা ডিজাইনারদের তাদের সিস্টেমের সংবেদনশীলতা প্রয়োজনীয়তা সঠিকভাবে পূরণ করে এমন উপাদান নির্বাচন করতে সক্ষম করে, বাহ্যিক ক্রমাঙ্কন বা সূক্ষ্ম সমন্বয় সার্কিট ছাড়াই। এই ভবিষ্যদ্বাণীযোগ্যতা উৎপাদন ফলন এবং সিস্টেম নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে।

এই উপাদানের লক্ষ্য বাজার হল প্রধানত শিল্প ও ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স যেগুলির নিকটবর্তী সংবেদন, বস্তু সনাক্তকরণ বা অপটিক্যাল এনকোডিং প্রয়োজন। এর সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য প্রয়োগ হল ধোঁয়া সনাক্তকারী, যা আলোর বিচ্ছুরণ বা ক্ষয় পরিমাপ করে ধোঁয়ার কণা সনাক্ত করে। অন্যান্য সম্ভাব্য প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে নন-কন্টাক্ট সুইচ, স্বল্প-দূরত্ব ডেটা ট্রান্সমিশন (যেমন রিমোট কন্ট্রোল সিস্টেম), শিল্প অটোমেশন সেন্সর এবং বস্তু গণনাকারী।

2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

নির্ভরযোগ্য সার্কিট ডিজাইন এবং LED কে তার নিরাপদ অপারেটিং এরিয়া (SOA) এর মধ্যে চালনা নিশ্চিত করার জন্য বৈদ্যুতিক এবং অপটিক্যাল প্যারামিটারগুলি বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

2.1 পরম সর্বোচ্চ রেটিং

এই রেটিংগুলি এমন স্ট্রেসের সীমা সংজ্ঞায়িত করে যা ডিভাইসের স্থায়ী ক্ষতির কারণ হতে পারে। এই সীমার কাছাকাছি বা সমান অবস্থায় দীর্ঘ সময় ধরে অপারেশন করার পরামর্শ দেওয়া হয় না।

• শক্তি অপচয় (Pd):100 mW। এটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা (TA) 25°C-এ ডিভাইস দ্বারা তাপ হিসাবে অপচয় করা সর্বোচ্চ শক্তি। এই সীমা অতিক্রম করলে তাপীয় রানওয়ে এবং ব্যর্থতার ঝুঁকি থাকে।
• সর্বোচ্চ ফরোয়ার্ড কারেন্ট (I_FP):3 A। এটি পালস শর্তে (প্রতি সেকেন্ডে 300টি পালস, 10μs পালস প্রস্থ) অনুমোদিত সর্বোচ্চ তাত্ক্ষণিক কারেন্ট। এটি অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট রেটিংয়ের চেয়ে অনেক বেশি, যা ডিভাইসের স্বল্পমেয়াদী উচ্চ-তীব্রতার পালস পরিচালনার ক্ষমতা তুলে ধরে।
• অবিচ্ছিন্ন ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_F):50 mA। এটি সর্বোচ্চ শক্তি অপচয় রেটিং অতিক্রম না করে, সাধারণ ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ধরে নিয়ে, ক্রমাগত প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন সর্বোচ্চ ডিসি কারেন্ট।
• বিপরীত ভোল্টেজ (V_R):5 V। ডিভাইসটির বিপরীত বায়াস সহনশীলতা অত্যন্ত কম। 5V-এর বেশি বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে তাৎক্ষণিক ব্রেকডাউন ঘটতে পারে। ডেটাশিটে স্পষ্টভাবে উল্লেখ করা হয়েছে যে ডিভাইসটি বিপরীত অপারেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়নি।
• অপারেটিং এবং স্টোরেজ তাপমাত্রা:যথাক্রমে -40°C থেকে +85°C এবং -55°C থেকে +100°C। এই পরিসরগুলি নির্ভরযোগ্য অপারেশন এবং নন-অপারেটিং স্টোরেজের পরিবেশগত শর্ত সংজ্ঞায়িত করে।
• পিন সোল্ডারিং তাপমাত্রা:প্যাকেজ বডি থেকে 4.0mm দূরত্বে, 260°C তাপমাত্রায় 5 সেকেন্ডের জন্য। অভ্যন্তরীণ সেমিকন্ডাক্টর চিপ বা প্লাস্টিক প্যাকেজের ক্ষতি রোধ করতে ওয়েভ সোল্ডারিং বা রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

2.2 বৈদ্যুতিক ও অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য

এই পরামিতিগুলি স্ট্যান্ডার্ড পরীক্ষার শর্তে (TA=25°C, I_F=20mA, যদি না অন্য কিছু উল্লেখ করা হয়) পরিমাপ করা হয়, যা ডিভাইসের সাধারণ কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে।

• বিকিরণ তীব্রতা (I_E):এটি হল মূল অপটিক্যাল আউটপুট পরামিতি, মিলিওয়াট প্রতি স্টেরেডিয়ানে (mW/sr) এককে প্রকাশিত। এটি প্রতি একক কৌণিক ক্ষেত্রফলে নির্গত আলোর ক্ষমতা নির্দেশ করে। ডিভাইসটি 20mA স্ট্যান্ডার্ড পরীক্ষা কারেন্টে এর পরিমাপকৃত আউটপুটের ভিত্তিতে গ্রেডে (A থেকে G গ্রেড) বিভক্ত, সর্বনিম্ন এবং সাধারণ মানের পরিসীমা 3.6/13.2 mW/sr (A গ্রেড) থেকে 28.8 mW/sr (G গ্রেড) পর্যন্ত। এই গ্রেডিং পছন্দসই সংকেত শক্তির ভিত্তিতে নির্বাচন করার অনুমতি দেয়।
• সর্বোচ্চ নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ_Peak):940 nm। এটি সেই তরঙ্গদৈর্ঘ্য যেখানে নির্গত আলোর শক্তি সর্বোচ্চ মানে পৌঁছায়। এটি নিকট-অবলোহিত বর্ণালী পরিসরের অন্তর্গত।
• বর্ণালী রেখার অর্ধ-প্রস্থ (Δλ):৫০ ন্যানোমিটার। এই প্যারামিটারটিকে ফুল উইথ অ্যাট হাফ ম্যাক্সিমাম (FWHM) নামেও পরিচিত, যা স্পেকট্রাল ব্যান্ডউইথ সংজ্ঞায়িত করে। ৫০ ন্যানোমিটারের প্রস্থের অর্থ হল নির্গত আলো সর্বোচ্চ তীব্রতার অর্ধেক বিন্দুতে প্রায় ৯১৫ ন্যানোমিটার থেকে ৯৬৫ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা জুড়ে থাকে।
• ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F):১.২V (ন্যূনতম), ১.৬V (সাধারণ)। এটি ২০mA কারেন্ট চালু অবস্থায় ডায়োডের দুই প্রান্তের ভোল্টেজ ড্রপ। ড্রাইভার সার্কিটে সিরিজ রেজিস্ট্যান্সের মান গণনার জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ: R = (V_supply- V_F) / I_F.
• বিপরীতমুখী কারেন্ট (I_R):V_R=5V এ, সর্বোচ্চ ১০০ μA। এটি ডায়োড তার সর্বোচ্চ রেটেড মানে বিপরীত বায়াসড অবস্থায় থাকলে প্রবাহিত ক্ষুদ্র লিকেজ কারেন্ট।
• দৃষ্টিকোণ (2θ_1/2):20 ডিগ্রি। এটি সেই পূর্ণ কোণ যখন বিকিরণের তীব্রতা তার সর্বোচ্চ মান (অক্ষীয়) এর অর্ধেকে নেমে আসে। 20° দৃষ্টিকোণ নির্দেশ করে যে আলোক রশ্মি অপেক্ষাকৃত সংকীর্ণ ও কেন্দ্রীভূত, যা দিকনির্দেশক সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সুবিধাজনক।

3. গ্রেডিং সিস্টেমের ব্যাখ্যা

LTE-4208M একটি একক মূল গ্রেডিং প্যারামিটার ব্যবহার করে: বিকিরণ তীব্রতা। 20mA স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট কারেন্টে পরিমাপকৃত আউটপুটের ভিত্তিতে ডিভাইসগুলি পরীক্ষা করে গ্রুপে (A থেকে G গ্রেড) ভাগ করা হয়। এই সিস্টেমটি বেশ কয়েকটি সুবিধা প্রদান করে:

1. নকশা সামঞ্জস্য:প্রকৌশলীরা নির্দিষ্ট গ্রেডিং নির্বাচন করতে পারেন, যাতে উৎপাদন ব্যাচের সমস্ত ইউনিটের অপটিক্যাল সিগন্যাল স্তর একই থাকে, ফলে পণ্যের সমরূপতা বৃদ্ধি পায়।
2. পারফরম্যান্স ম্যাচিং:ম্যাচিং ফটোডিটেক্টরের সাথে ব্যবহার করার সময়, ট্রান্সমিটার গ্রেডিং নির্বাচন করে অপটিক্যাল সেন্সর সিস্টেমের সামগ্রিক সংবেদনশীলতা এবং ডাইনামিক রেঞ্জ আরও সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়।
3. খরচ অপ্টিমাইজেশন:সংবেদনশীলতার জন্য কম কঠোর প্রয়োজনীয়তা সহ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য কম গ্রেডের (যেমন A, B গ্রেড) ডিভাইস ব্যবহার করা যেতে পারে, যা বেশি খরচ-কার্যকর হতে পারে।

এই ডেটাশিটটি নির্দেশ করে না যে এই মডেলটি ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ বা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য গ্রেডেড, যা ইঙ্গিত করে যে এই পরামিতিগুলির উপর কঠোর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ রয়েছে, অথবা এই পরামিতিগুলি এর লক্ষ্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্যকারী ফ্যাক্টর নয়।

4. পারফরম্যান্স কার্ভ বিশ্লেষণ

টাইপিক্যাল ক্যারেক্টারিস্টিক কার্ভগুলি বিভিন্ন অবস্থার অধীনে ডিভাইসের আচরণের একটি চাক্ষুষ উপস্থাপনা প্রদান করে, যা নামমাত্র 25°C বিন্দু ছাড়িয়ে শক্তিশালী সিস্টেম ডিজাইনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

4.1 বর্ণালী বণ্টন (চিত্র 1)

বক্ররেখাটি 940nm কেন্দ্রিক এবং প্রায় 50nm FWHM সহ একটি গাউসিয়ান-সদৃশ বন্টন প্রদর্শন করে। এটি LED-এর আউটপুটের একবর্ণীকতা নিশ্চিত করে, যা সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনে পরিবেষ্টিত আলোর হস্তক্ষেপ ফিল্টার করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই বক্ররেখার আকৃতি AlGaAs-ভিত্তিক ইনফ্রারেড LED-এর জন্য সাধারণ।

4.2 ফরোয়ার্ড কারেন্ট বনাম পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা (চিত্র 2)

এই ডিরেটিং কার্ভটি তাপ ব্যবস্থাপনার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি দেখায় যে সর্বোচ্চ অনুমোদিত অবিচ্ছিন্ন ফরওয়ার্ড কারেন্ট পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে কীভাবে হ্রাস পায়। 85°C (সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা) এ, অনুমোদিত কারেন্ট 25°C-এ 50mA রেটেড মানের তুলনায় অনেক কম। ডিজাইনারদের অবশ্যই এই গ্রাফটি ব্যবহার করে নিশ্চিত করতে হবে যে অপারেটিং কারেন্ট সিস্টেমের প্রত্যাশিত সর্বোচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় বক্ররেখার মান অতিক্রম না করে।

4.3 ফরওয়ার্ড কারেন্ট বনাম ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (চিত্র 3)

এটি একটি ডায়োডের আদর্শ I-V কার্ভ। এটি কারেন্ট এবং ভোল্টেজের মধ্যে সূচকীয় সম্পর্ক প্রদর্শন করে। এই কার্ভটি ডিজাইনারদের 20mA টেস্ট কন্ডিশন ছাড়া অন্য অবস্থায় V_F, যা পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইন এবং দক্ষতা গণনার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

4.4 আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতা বনাম পরিবেষ্টন তাপমাত্রা (চিত্র 4)

এই চিত্রটি অপটিক্যাল আউটপুটের তাপমাত্রা নির্ভরতা প্রদর্শন করে। আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়। উদাহরণস্বরূপ, 85°C তাপমাত্রায়, আউটপুট 25°C তাপমাত্রায় প্রাপ্ত মানের মাত্র 60-70% হতে পারে। বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে পরিচালিত হওয়ার জন্য নকশাকৃত সিস্টেমে উচ্চ তাপমাত্রায় সংকেত হ্রাস এড়াতে এই ঋণাত্মক তাপমাত্রা সহগ অবশ্যই বিবেচনায় নিতে হবে।

4.5 আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতা বনাম ফরোয়ার্ড কারেন্ট (চিত্র 5)

এই বক্ররেখা নির্দেশ করে যে, সাধারণ অপারেটিং পরিসরে (যেমন, 50mA পর্যন্ত), অপটিক্যাল আউটপুট মোটামুটি ফরোয়ার্ড কারেন্টের সমানুপাতিক। তবে, এই সম্পর্ক সম্পূর্ণরূপে রৈখিক নয়; অত্যন্ত উচ্চ কারেন্টে, তাপীয় প্রভাব বৃদ্ধি এবং সেমিকন্ডাক্টরের অভ্যন্তরে অন্যান্য অ-আদর্শ কারণের জন্য, দক্ষতা (প্রতি mA-এর বিকিরণ তীব্রতা) কিছুটা হ্রাস পেতে পারে।

4.6 বিকিরণ প্যাটার্ন (চিত্র 6)

এই পোলার প্লটটি দৃষ্টিকোণকে চাক্ষুষভাবে সংজ্ঞায়িত করে। কেন্দ্রীয় অক্ষ (0°) এর সাপেক্ষে কোণের বিপরীতে স্বাভাবিক তীব্রতা প্লট করা হয়েছে। প্লটটি 20° এর অর্ধ-কোণ নিশ্চিত করে, যা দেখায় কেন্দ্র থেকে প্রায় ±10° বিচ্যুতির পর তীব্রতা দ্রুত হ্রাস পায়। এই প্যাটার্নটি একটি সাধারণ গম্বুজ লেন্স সহ LED-এর বৈশিষ্ট্য, যা দিকনির্দেশক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত একটি ফোকাসড বিম প্রদান করে।

5. যান্ত্রিক ও প্যাকেজিং তথ্য

5.1 বহিরাকৃতি মাত্রা

ডিভাইসটি স্ট্যান্ডার্ড T-1 3/4 থ্রু-হোল প্যাকেজ মাত্রা মেনে চলে। প্রধান মাত্রার মধ্যে রয়েছে প্রায় 5mm ব্যাসের বডি, প্যাকেজ থেকে প্রসারিত লিডগুলির মধ্যে সাধারণ লিড পিচ 2.54mm (0.1"), এবং মোট দৈর্ঘ্য। অনুগ্রহ করে নোট করুন, ফ্ল্যাঞ্জের নিচে সর্বোচ্চ রজন উত্থান হল 1.0mm। লিডগুলি সাধারণত টিন-প্লেটেড কপার অ্যালয় দিয়ে তৈরি। প্যাকেজটি স্বচ্ছ, বর্ণহীন ইপোক্সি লেন্স ব্যবহার করে।

5.2 পোলারিটি শনাক্তকরণ

T-1 3/4 এর মতো থ্রু-হোল প্যাকেজের জন্য, পোলারিটি সাধারণত পিনের দৈর্ঘ্য (দীর্ঘ পিনটি সাধারণত অ্যানোড বা ধনাত্মক) এবং/অথবা ক্যাথোড (ঋণাত্মক) পিনের কাছে প্লাস্টিকের ফ্ল্যাঞ্জে একটি সমতল চিহ্ন দ্বারা নির্দেশিত হয়। এই উপাদানটির জন্য ব্যবহৃত নির্দিষ্ট চিহ্ন জানতে স্পেসিফিকেশন শীট ড্রয়িং পরামর্শ করা উচিত।

6. সোল্ডারিং ও সংযোজন নির্দেশিকা

তাপীয় শক এবং সম্ভাব্য ব্যর্থতা রোধ করতে সোল্ডারিং স্পেসিফিকেশন মেনে চলা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

• হ্যান্ড সোল্ডারিং:তাপমাত্রা-নিয়ন্ত্রিত সোল্ডারিং আয়রন ব্যবহার করুন। প্রতিটি পিনের জন্য সোল্ডারিং সময় ৩-৫ সেকেন্ডের মধ্যে সীমাবদ্ধ রাখুন, তাপমাত্রা ৩৫০°সে এর বেশি না। প্যাকেজ বডি নয়, পিনে তাপ প্রয়োগ করুন।
• ওয়েভ সোল্ডারিং/রিফ্লো সোল্ডারিং:নির্ধারিত শর্ত হল প্যাকেজ বডি থেকে 4.0mm দূরত্বে, 260°C তাপমাত্রায় 5 সেকেন্ড ধরে রাখা। এর অর্থ হল কম্পোনেন্টটি সাধারণ ইনফ্রারেড বা কনভেকশন রিফ্লো সোল্ডারিং কার্ভ সহ্য করতে পারে, তবে পিনের তাপ ধারণক্ষমতা বিবেচনা করতে হবে যাতে প্যাকেজ নিজে অতিরিক্ত গরম না হয়।
• Cleaning:সোল্ডারিংয়ের পর যদি ক্লিনিং প্রয়োজন হয়, ইপোক্সি প্যাকেজ ম্যাটেরিয়ালের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ সলভেন্ট ব্যবহার করুন। আল্ট্রাসোনিক ক্লিনিং এড়িয়ে চলুন, যদি না এটি কম্পোনেন্টের জন্য নিরাপদ বলে যাচাই করা হয়ে থাকে।
• সংরক্ষণ:নির্ধারিত তাপমাত্রার সীমার মধ্যে (-55°C থেকে +100°C) শুষ্ক, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক সুরক্ষিত পরিবেশে সংরক্ষণ করুন। আর্দ্রতা-সংবেদনশীল ডিভাইসগুলি ব্যবহারের আগে শুকানো না হলে, সিল করা ব্যাগে ডেসিক্যান্ট সহ সংরক্ষণ করা উচিত।

7. প্রয়োগ পরামর্শ ও নকশা বিবেচনা

7.1 সাধারণ প্রয়োগ: ধোঁয়া সনাক্তকারী

ফটোইলেকট্রিক ধোঁয়া সনাক্তকারীতে, LTE-4208M একটি চেম্বারে এমনভাবে স্থাপন করা হয় যাতে পরিষ্কার বাতাসের অবস্থায় এর আলোক রশ্মি যুগ্ম ফটোট্রানজিস্টরের উপর সরাসরি না পড়ে। যখন ধোঁয়ার কণা চেম্বারে প্রবেশ করে, তারা ইনফ্রারেড আলোকে বিচ্ছুরিত করে, যার ফলে কিছু আলো ফটোট্রানজিস্টরের দিকে বেঁকে যায়। এর ফলে সনাক্তকারীর কারেন্ট বৃদ্ধি অ্যালার্ম সক্রিয় করে। এই প্রয়োগের জন্য:

• একটি বিকিরণ তীব্রতা গ্রেড নির্বাচন করুন যা নির্ভরযোগ্য ধোঁয়া সনাক্তকরণের জন্য পর্যাপ্ত সংকেত প্রদান করে এবং একই সাথে শক্তি খরচ সর্বনিম্ন রাখে।
• LED চালানোর জন্য DC-এর পরিবর্তে পালস কারেন্ট ব্যবহার করুন (যেমন, স্বল্পকালীন উচ্চ পালস, যেমন ১০μs-এর জন্য ১০০mA), যাতে সর্বোচ্চ সংকেত বৃদ্ধি পায়, ভালো সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত পাওয়া যায় এবং গড় শক্তি খরচ কমে ব্যাটারির আয়ু বৃদ্ধি পায়।
• তাপমাত্রা হ্রাসকরণের জন্য বিকিরণ তীব্রতা এবং সর্বোচ্চ কারেন্ট বিবেচনা করুন, কারণ ডিটেক্টরটি অ্যাটিক বা অন্যান্য তাপমাত্রা ওঠানামা বেশি এমন পরিবেশে স্থাপন করা হতে পারে।

7.2 সাধারণ নকশা বিবেচনা

• কারেন্ট সীমাবদ্ধতা:সর্বদা ফরওয়ার্ড কারেন্ট সীমিত করতে সিরিজ রেজিস্টর বা কনস্ট্যান্ট কারেন্ট ড্রাইভার ব্যবহার করুন। LED কে সরাসরি ভোল্টেজ উৎসের সাথে সংযুক্ত করবেন না।
• বিপরীত ভোল্টেজ সুরক্ষা:যে সার্কিটে বিপরীত ভোল্টেজ ট্রানজিয়েন্ট (যেমন, ইন্ডাকটিভ লোড, হট-প্লাগিং) ঘটার সম্ভাবনা থাকে, সেখানে LED-এর সমান্তরালে একটি প্রতিরক্ষামূলক ডায়োড (ক্যাথোড থেকে অ্যানোড) সংযোগ করে যেকোনো বিপরীত ভোল্টেজ 0.7V-এর নিচে ক্ল্যাম্প করার কথা বিবেচনা করুন।
• তাপ অপসারণ:সর্বাধিক কারেন্ট রেটিংয়ের কাছাকাছি ধারাবাহিক অপারেশনের জন্য, PCB লেআউট বিবেচনা করুন। পিনের চারপাশে পর্যাপ্ত কপার এরিয়া প্রদান তাপ অপসারণে সহায়তা করে।
• অপটিক্যাল ডিজাইন:20° সংকীর্ণ ভিউ অ্যাঙ্গল কোলিমেটেড অপটিক্যাল ডিজাইনকে সরল করে, কিন্তু রিসিভারের সাথে সতর্ক যান্ত্রিক অ্যালাইনমেন্টের প্রয়োজন হয়। আরও বিস্তৃত কভারেজের জন্য, ডিফিউজার বা লেন্সের প্রয়োজন হতে পারে।

8. প্রযুক্তিগত তুলনা ও পার্থক্য

সাধারণ, গ্রেডবিহীন ইনফ্রারেড LED-এর তুলনায়, LTE-4208M-এর মূল পার্থক্য হল এর গ্যারান্টিযুক্ত বিকিরণ তীব্রতা গ্রেডিং, যা পূর্বাভাসযোগ্য কর্মক্ষমতা প্রদান করে। পৃষ্ঠ-মাউন্ট ডিভাইস (SMD) ইনফ্রারেড LED-এর তুলনায়, T-1 3/4 থ্রু-হোল প্যাকেজ তার বৃহত্তর তাপ ধারণক্ষমতা এবং দীর্ঘতর পিনের কারণে উচ্চতর শক্তি অপসারণ ক্ষমতা প্রদান করতে পারে, যার ফলে উচ্চতর অবিচ্ছিন্ন বা পালস চালনা প্রবাহ অনুমোদিত হতে পারে। যখন সর্বোচ্চ সামনের আলোর আউটপুট এবং বিম সংজ্ঞা প্রয়োজন হয়, তখন এর স্বচ্ছ প্যাকেজ রঞ্জিত বা বিচ্ছুরিত প্যাকেজের চেয়ে শ্রেয়, যদিও এটি নিজে থেকে দৃশ্যমান আলোর বিরুদ্ধে কোনো সুরক্ষা প্রদান করে না।

9. সাধারণ প্রশ্নাবলী (প্রযুক্তিগত প্যারামিটার ভিত্তিক)

প্রশ্ন: যেহেতু সর্বোচ্চ রেটিং 3A, আমি কি এই LED কে 3A দিয়ে ক্রমাগত চালাতে পারি?
উত্তর: না, পারবেন না। 3A রেটিং নির্দিষ্ট ডিউটি সাইকেলে অতি স্বল্পকালীন পালসের (10μs) জন্য প্রযোজ্য। সর্বোচ্চ ক্রমাগত কারেন্ট হল 50mA। এর বেশি কারেন্ট ওভারহিটিংয়ের কারণে যন্ত্রটি দ্রুত ক্ষতিগ্রস্ত করবে।

প্রশ্ন: বিপরীত ভোল্টেজ রেটিং মাত্র 5V কেন?
উত্তর: ইনফ্রারেড LED ফরওয়ার্ড কন্ডাকশনের জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে। এর সেমিকন্ডাক্টর কাঠামো উচ্চ রিভার্স বায়াস সহ্য করার জন্য ডিজাইন করা হয়নি। সার্কিটে রিভার্স ভোল্টেজ প্রয়োগ রোধ করতে সুনিশ্চিত করুন।

প্রশ্ন: সঠিক বিন (A থেকে G) কীভাবে নির্বাচন করবেন?
উত্তর: আপনার সিস্টেমের রিসিভিং প্রান্তে প্রয়োজনীয় সিগন্যাল শক্তির ভিত্তিতে নির্বাচন করুন। যদি আপনার ডিটেক্টর সার্কিটের গেইন বেশি হয় এবং পাওয়ার খরচ ন্যূনতম রাখতে হয়, তাহলে নিম্ন বিন (A, B) যথেষ্ট হতে পারে। দীর্ঘতর দূরত্ব, দুর্বল ডিটেক্টর বা উচ্চ সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও প্রয়োজন এমন সিস্টেমের জন্য, উচ্চতর বিন (E, F, G) নির্বাচন করুন। আপনার নির্দিষ্ট অপটিক্যাল পাথ ব্যবহার করে পরীক্ষা করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

প্রশ্ন: সাধারণ ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ 1.6V। 20mA কারেন্টের জন্য, 5V পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করলে কত রোধের প্রয়োজন?
উত্তর: R = (V_supply- V_F) / I_F= (5V - 1.6V) / 0.020A = 170 ওহম। নিকটতম স্ট্যান্ডার্ড মান (যেমন, 180 ওহম) ব্যবহার করুন এবং প্রকৃত কারেন্ট পরীক্ষা করুন: I_F= (5V - 1.6V) / 180 = ~18.9mA, যা গ্রহণযোগ্য।

10. বাস্তব নকশা কেস স্টাডি

দৃশ্যকল্প:একটি শিল্প কনভেয়র বেল্টের জন্য একটি কম-শক্তি, ব্যাটারি চালিত বস্তু গণনাকারী ডিজাইন করুন। সিস্টেমটি একটি থ্রু-বিম সেন্সর ব্যবহার করে, যেখানে LTE-4208M এবং LTR-3208 ফটোট্রানজিস্টর কনভেয়র বেল্টের বিপরীত দিকে স্থাপন করা হয়।

ডিজাইনের ধাপ:

1. লক্ষ্য:সমস্ত বস্তু নির্ভরযোগ্যভাবে শনাক্ত করা নিশ্চিত করার পাশাপাশি, ব্যাটারির আয়ু সর্বাধিক করা।
2. চালনা পদ্ধতি:পালস অপারেশন ব্যবহার করুন। মাইক্রোকন্ট্রোলার 100Hz, 10% ডিউটি সাইকেল সহ একটি পালস তৈরি করে (1ms অন, 9ms অফ)।
3. কারেন্ট গণনা:গড় শক্তি সীমার মধ্যে থাকার জন্য, পালস কারেন্ট নির্বাচন করুন। Pd=100mW এবং V_F~1.6V, গড় I_F~62.5mA পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। 10% ডিউটি সাইকেলের জন্য, পালস I_Fসর্বোচ্চ 625mA পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। শক্তিশালী সংকেতের জন্য, একটি রক্ষণশীল 100mA পালস কারেন্ট নির্বাচন করা হয়েছিল।
4. উপাদান নির্বাচন:ভাল সংকেত শক্তির জন্য LTE-4208M-এর গ্রেড D বা E নির্বাচন করুন। মিলে যাওয়া LTR-3208 ফটোট্রানজিস্টর নির্বাচন করুন।
5. সার্কিট:একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার GPIO পিন ব্যবহার করে একটি ট্রানজিস্টর (যেমন NPN BJT বা N-চ্যানেল MOSFET) চালনা করুন, যা LED-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত 100mA পালস সুইচ করে। একটি সিরিজ রেজিস্টর কারেন্ট সেট করে: R = (3.3V_GPIO- V_CE(sat)- V_F) / I_Fফটোট্রানজিস্টরের আউটপুট একটি তুলনাকারী বা মাইক্রোকন্ট্রোলার ADC-এর সাথে সংযুক্ত থাকে।
6. বিবেচ্য বিষয়:LED পালসের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করে ডিটেকশন (সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন) পরিচালনা করে পরিবেষ্টিত আলোর প্রভাব বিবেচনা করা হয়। আউটপুট তীব্রতার উপর তাপমাত্রার প্রভাবও বিবেচনায় নেওয়া হয়।

এই পদ্ধতিটি গড় কারেন্ট খরচ প্রায় 10mA (100mA * 10%) এ কমিয়ে আনে, যা ক্রমাগত 20-50mA এর পরিবর্তে, শক্তিশালী সনাক্তযোগ্য আলোর পালস বজায় রেখে ব্যাটারির আয়ু উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়ায়।

11. কার্যপ্রণালী

LTE-4208M হল অ্যালুমিনিয়াম গ্যালিয়াম আর্সেনাইড (AlGaAs) এর মতো উপাদান দিয়ে তৈরি একটি সেমিকন্ডাক্টর p-n জংশন ডায়োড। যখন ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপ শক্তির চেয়ে বেশি প্রয়োগ করা হয়, তখন n-অঞ্চল থেকে ইলেকট্রন এবং p-অঞ্চল থেকে হোলগুলি জংশন অঞ্চলে ইনজেক্ট করা হয়। যখন এই চার্জ বাহকগুলি পুনর্মিলিত হয়, তখন তারা শক্তি মুক্ত করে। একটি লাইট-এমিটিং ডায়োড (LED) এ, এই শক্তি প্রধানত ফোটন (আলো) হিসাবে নির্গত হয়। নির্গত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য (রঙ) সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়। 940nm এ টিউন করা AlGaAs এর জন্য, ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি প্রায় 1.32 ইলেকট্রন ভোল্ট (eV)। স্বচ্ছ এপোক্সি এনক্যাপসুলেশন একটি লেন্স হিসাবে কাজ করে, নির্গমন প্যাটার্ন গঠন করে এবং পরিবেশগত সুরক্ষা প্রদান করে।

১২. প্রযুক্তিগত প্রবণতা

ইনফ্রারেড ইমিটার প্রযুক্তি অব্যাহতভাবে বিকশিত হচ্ছে। LTE-4208M এর মতো ডিভাইসগুলির সাথে সম্পর্কিত প্রবণতাগুলির মধ্যে রয়েছে:

• দক্ষতা বৃদ্ধি:অবিরত উপাদান বিজ্ঞান গবেষণা ইনফ্রারেড LED-এর ওয়াল-প্লাগ দক্ষতা (আলোক শক্তি আউটপুট / বৈদ্যুতিক শক্তি ইনপুট) উন্নত করার লক্ষ্যে রয়েছে, একই আলোক আউটপুটে তাপ এবং শক্তি খরচ হ্রাস করার জন্য।
• উচ্চ গতি মড্যুলেশন:অপটিক্যাল ডেটা কমিউনিকেশন (যেমন IrDA, Li-Fi) এবং উচ্চ-গতি সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য দ্রুততর সুইচিং করতে সক্ষম এমন LED বিকাশ করা।
• ইন্টিগ্রেশন:ইন্টিগ্রেটেড ফোটোনিক কম্পোনেন্টের দিকে অগ্রসর হওয়া, যেখানে ট্রান্সমিটার, ডিটেক্টর এবং কখনও কখনও ড্রাইভার সার্কিট একটি একক মডিউলে সংযুক্ত থাকে, যা ডিজাইন সরল করে এবং অ্যালাইনমেন্ট ও পারফরম্যান্স সামঞ্জস্যতা উন্নত করে।
• বিকল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য:নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অন্যান্য নিয়ার-ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যে (যেমন ৮৫০nm, ৮৮০nm) সম্প্রসারণ, যেমন আই-ট্র্যাকিং (যেখানে ৯৪০nm এর কম দৃশ্যমানতার জন্য পছন্দনীয়) অথবা বিভিন্ন সিলিকন ডিটেক্টর সংবেদনশীলতার সাথে সামঞ্জস্য।
• প্যাকেজিং ক্ষুদ্রকরণ:যদিও থ্রু-হোল প্যাকেজ উচ্চ শক্তি বা উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা অ্যাপ্লিকেশনে এখনও জনপ্রিয়, অটোমেটেড অ্যাসেম্বলি এবং সীমিত স্থানের ডিজাইনের চাহিদা মেটাতে সারফেস মাউন্ট টেকনোলজি (এসএমডি)-র দিকে প্রবল প্রবণতা রয়েছে।

LTE-4208M তার প্রতিষ্ঠিত T-1 3/4 প্যাকেজ, উচ্চ বিকিরণ আউটপুট এবং কঠোর বিনিংয়ের মাধ্যমে, একটি পরিপক্ব এবং নির্ভরযোগ্য সমাধানের প্রতিনিধিত্ব করে, যা এর প্রাথমিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত, বিশেষ করে যেখানে থ্রু-হোল ইনস্টলেশন পছন্দনীয় বা প্রয়োজনীয়।