5mm স্বচ্ছ প্যাকেজ ইনফ্রারেড ইমিটার টেকনিক্যাল স্পেসিফিকেশন - ব্যাস 5mm - ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ 1.8V - বিকিরণ তীব্রতা 4.81mW/sr

1. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ

এই নথিটি একটি স্বচ্ছ প্লাস্টিক প্যাকেজে নির্মিত উচ্চ-শক্তির মাইক্রো ইনফ্রারেড লাইট এমিটিং ডায়োডের প্রযুক্তিগত বিবরণ বিশদভাবে বর্ণনা করে। ডিভাইসটি এজ-এমিটিং ডিজাইনের, যা নির্ভরযোগ্য ইনফ্রারেড আলোকসজ্জা প্রয়োজন এমন প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত। এর প্রাথমিক কাজ হল বিদ্যুৎ প্রবাহকে ইনফ্রারেড বিকিরণে রূপান্তর করা, যা সাধারণত সেন্সিং, সনাক্তকরণ এবং যোগাযোগ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয় এবং প্রায়শই সামঞ্জস্যপূর্ণ ফটোডিটেক্টরের সাথে জোড়া হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

2. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

2.1 পরম সর্বোচ্চ রেটিং

এই ডিভাইসটি নির্ধারিত পরিবেশগত এবং বৈদ্যুতিক সীমার মধ্যে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই রেটিংগুলির বাইরে যাওয়া স্থায়ী ক্ষতির কারণ হতে পারে।

• শক্তি খরচ:150 mW। এটি যেকোনো অপারেটিং অবস্থায় নিরাপদে তাপ হিসাবে অপচয় করা যেতে পারে এমন ডিভাইসের সর্বোচ্চ শক্তি।
• সর্বোচ্চ সামনের কারেন্ট:2 A। এটি সর্বোচ্চ অনুমোদিত পালস কারেন্ট, শর্তাবলী প্রতি সেকেন্ডে 300টি পালস, পালস প্রস্থ 10 মাইক্রোসেকেন্ড। এই মানটি অবিচ্ছিন্ন রেটিংয়ের চেয়ে অনেক বেশি, স্বল্পমেয়াদী উচ্চ-তীব্রতার আলোর পালসের অনুমতি দেয়।
• অবিচ্ছিন্ন সামনের কারেন্ট:100 mA। এটি LED-এ অনির্দিষ্টকালের জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন সর্বোচ্চ ডিসি কারেন্ট যা ক্ষতি না করে।
• বিপরীত ভোল্টেজ:5 V। এই মানের বেশি বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ প্রয়োগ করা সেমিকন্ডাক্টর জংশন ব্রেকডাউনের কারণ হতে পারে।
• অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা:-40°C থেকে +85°C। এই পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা পরিসীমায় ডিভাইসের সঠিক কার্যকারিতা নিশ্চিত করা হয়।
• স্টোরেজ তাপমাত্রা পরিসীমা:-55°C থেকে +100°C। অপারেটিং অবস্থা ছাড়াই এই বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমায় ডিভাইস সংরক্ষণ করা যেতে পারে।
• পিন সোল্ডারিং তাপমাত্রা:260°C, 5 সেকেন্ডের জন্য, প্যাকেজ বডি থেকে 1.6mm দূরত্বে পরিমাপ করা হয়। এটি অ্যাসেম্বলি প্রক্রিয়ার তাপীয় প্রোফাইল সহনশীলতা সংজ্ঞায়িত করে।

2.2 বৈদ্যুতিক ও অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য

এই প্যারামিটারগুলি 25°C আদর্শ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় পরিমাপ করা হয়, যা ডিভাইসের স্বাভাবিক অপারেটিং অবস্থার অধীনে কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে। বেশিরভাগ অপটিক্যাল প্যারামিটারের পরীক্ষার শর্ত হল ফরওয়ার্ড কারেন্ট (I_F) 20 mA।

• অ্যাপারচার রেডিয়েন্ট এক্সিট্যান্স (E_e):0.64 mW/cm² (ন্যূনতম)। এই প্যারামিটারটি ইমিটার অ্যাপারচারে প্রতি ইউনিট এলাকায় বিকিরিত শক্তি পরিমাপ করে। ইমিটার ডিটেক্টরের কাছাকাছি স্থাপনের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার।
• রেডিয়েন্ট ইনটেনসিটি (I_E):4.81 mW/sr (ন্যূনতম)। এটি প্রতি ইউনিট সলিড অ্যাঙ্গেল (স্টেরেডিয়ান) থেকে নির্গত বিকিরিত শক্তি। এটি ইনফ্রারেড স্পেকট্রামে LED-এর আউটপুট "উজ্জ্বলতা" পরিমাপের প্রধান সূচক এবং দূরবর্তী এক্সিট্যান্স গণনার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• পিক ইমিশন ওয়েভলেংথ (λ_পিক):880 nm (সাধারণত)। ডিভাইস দ্বারা নির্গত ইনফ্রারেড আলোর কেন্দ্রীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য এর কাছাকাছি। এটি নিয়ার-ইনফ্রারেড অঞ্চলের অন্তর্গত, যা মানুষের চোখে অদৃশ্য কিন্তু সিলিকন ফটোডিটেক্টর দ্বারা সহজেই শনাক্তযোগ্য।
• স্পেকট্রাল লাইন হাফ-ওয়িডথ (Δλ):50 nm (সর্বোচ্চ)। এই প্যারামিটারটি সেই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা নির্দিষ্ট করে যেখানে নির্গত আলোর শক্তি তার সর্বোচ্চ মানের অন্তত অর্ধেক। 50 nm মানটি একটি মাঝারি বর্ণালী আউটপুট প্রস্থ নির্দেশ করে, যা স্ট্যান্ডার্ড ইনফ্রারেড LED-এর সাধারণ বৈশিষ্ট্য।
• ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F):1.3 V (সর্বনিম্ন), 1.8 V (সর্বোচ্চ), পরীক্ষার শর্ত I_F=20mA। এটি LED কার্যরত অবস্থায় তার প্রান্ত জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ। কারেন্ট সীমাবদ্ধ সার্কিট ডিজাইনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
• রিভার্স কারেন্ট (I_R):100 µA (সর্বোচ্চ), পরীক্ষার শর্ত V_R=5V। এটি ডিভাইসটি রিভার্স বায়াসড অবস্থায় প্রবাহিত ক্ষুদ্র লিকেজ কারেন্ট।
• ভিউিং অ্যাঙ্গেল (2θ_1/2):40° (সাধারণ মান)। এটি সেই সম্পূর্ণ কোণ যখন বিকিরণের তীব্রতা তার সর্বোচ্চ মান (অক্ষীয়) এর অর্ধেকে নেমে আসে। 40° এর প্রশস্ত বিম বড় এলাকা কভারেজ প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

3. কর্মক্ষমতা বক্ররেখা বিশ্লেষণ

স্পেসিফিকেশন শীট বিভিন্ন অবস্থার অধীনে ডিভাইসের আচরণের কয়েকটি গ্রাফিকাল উপস্থাপনা প্রদান করে।

3.1 বর্ণালী বণ্টন

বর্ণালী আউটপুট বক্ররেখা (চিত্র 1) তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতার পরিবর্তন দেখায়। এটি নিশ্চিত করে যে শিখর নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় 880 nm, যা একটি সাধারণ ঘণ্টা-আকৃতির বক্ররেখা গঠন করে এবং উভয় দিকে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। অর্ধেক প্রস্থ এই চিত্র থেকে দৃশ্যত অনুমান করা যেতে পারে।

3.2 ফরওয়ার্ড কারেন্ট বনাম ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ সম্পর্ক

I-V বক্ররেখা (চিত্র 3) প্রয়োগকৃত ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ এবং উত্পাদিত কারেন্টের মধ্যে অরৈখিক সম্পর্ক চিত্রিত করে। এটি ডায়োডের সাধারণ সূচকীয় চালু বৈশিষ্ট্য দেখায়। নির্দিষ্ট 20mA-এ V_Fপরিসীমা এই বক্ররেখায় ক্রস-রেফারেন্স করা যেতে পারে।

3.3 আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতা বনাম ফরওয়ার্ড কারেন্ট সম্পর্ক

এই বক্ররেখা (চিত্র ৫) দেখায় কিভাবে আলোক আউটপুট শক্তি ড্রাইভ কারেন্ট বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। এটি একটি উল্লেখযোগ্য পরিসরে সাধারণত রৈখিক, কিন্তু অত্যন্ত উচ্চ কারেন্টে এটি সম্পৃক্তি বা দক্ষতা হ্রাস প্রদর্শন করতে পারে। কাঙ্ক্ষিত আউটপুট স্তরে পৌঁছানোর জন্য প্রয়োজনীয় ড্রাইভ কারেন্ট নির্ধারণে এই গ্রাফটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

3.4 আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতা বনাম পরিবেষ্টন তাপমাত্রা সম্পর্ক

তাপমাত্রা নির্ভরতা বক্ররেখা (চিত্র ৪) দেখায় যে LED-এর আউটপুট শক্তি জাংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়। এটি একটি অর্ধপরিবাহী আলোর উৎসের মৌলিক বৈশিষ্ট্য। এই গ্রাফটি ডিজাইনারদের উচ্চ তাপমাত্রার অপারেটিং পরিবেশের জন্য প্রত্যাশিত আউটপুট হ্রাস করতে সক্ষম করে।

3.5 বিকিরণ প্যাটার্ন

পোলার কোঅর্ডিনেট বিকিরণ ডায়াগ্রাম (চিত্র ৬) দৃষ্টিকোণের একটি স্বজ্ঞাত উপস্থাপনা প্রদান করে। এটি কেন্দ্রীয় অক্ষের কোণের সাপেক্ষে আপেক্ষিক তীব্রতা প্লট করে, যা স্পষ্টভাবে দেখায় যে তীব্রতা ৫০% এ নেমে আসার সময় অর্ধ-কোণ হল ৪০°।

4. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজিং তথ্য

4.1 প্যাকেজ মাত্রা

ডিভাইসটি স্ট্যান্ডার্ড 5mm ব্যাস, এন্ড-এমিটিং, স্বচ্ছ প্লাস্টিক প্যাকেজে (সাধারণত T-1 3/4 প্যাকেজ নামে পরিচিত) তৈরি। প্রধান মাত্রার বিবরণে অন্তর্ভুক্ত:

• সমস্ত মাত্রা মিলিমিটারে প্রদান করা হয়েছে, সাথে ইঞ্চির সমতুল্য মান সংযুক্ত আছে।
• যদি অন্য কোন নির্দেশনা না দেওয়া থাকে, তাহলে ±0.25mm এর স্ট্যান্ডার্ড টলারেন্স প্রযোজ্য।
• ফ্ল্যাঞ্জের নিচে রেজিনের সর্বোচ্চ প্রোট্রুশন হল 1.5mm।
• পিন পিচ প্যাকেজ বডি থেকে পিন বের হওয়ার অবস্থানে পরিমাপ করা হয়।

প্যাকেজটি স্বচ্ছ উপাদান দিয়ে তৈরি, যা ইনফ্রারেড আলোকে ন্যূনতম শোষণের মাধ্যমে যেতে দেয়। পিনগুলি সাধারণত টিন-প্লেটেড তামার খাদ দিয়ে তৈরি।

4.2 পোলারিটি শনাক্তকরণ

এই ধরনের প্যাকেজের জন্য, দীর্ঘ পিনটি সাধারণত অ্যানোড (ধনাত্মক সংযোগ) নির্দেশ করে এবং সংক্ষিপ্ত পিনটি ক্যাথোড (ঋণাত্মক সংযোগ) নির্দেশ করে। এছাড়াও, ক্যাথোড পিনের কাছে প্যাকেজের প্রান্তে একটি সমতল চিহ্ন থাকতে পারে। ডিভাইসটি আলো নির্গত করার জন্য পোলারিটি সঠিকভাবে সনাক্ত করা আবশ্যক।

5. সোল্ডারিং ও অ্যাসেম্বলি নির্দেশিকা

পিন সোল্ডারিংয়ের পরম সর্বোচ্চ রেটিং হল 260°C, 5 সেকেন্ডের জন্য, প্যাকেজ বডি থেকে 1.6 মিমি দূরত্বে পরিমাপ বিন্দুতে। এই রেটিং হ্যান্ড সোল্ডারিং বা ওয়েভ সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার জন্য প্রযোজ্য।

• রিফ্লো সোল্ডারিং:যদিও এটি স্পষ্টভাবে রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের জন্য নির্দিষ্ট করা নেই, 260°C এর সীমা নির্দেশ করে যে এটি কিছু রিফ্লো সোল্ডারিং তাপমাত্রা প্রোফাইল সহ্য করতে পারে। তবে, প্লাস্টিক এনক্যাপসুলেশন এবং অভ্যন্তরীণ বন্ডিং ওয়্যারগুলিতে তাপীয় চাপ কমানোর জন্য, কম শিখর তাপমাত্রা (যেমন 245°C) এবং নিয়ন্ত্রিত গরম করার হার সহ একটি প্রোফাইল ব্যবহার করার জন্য দৃঢ়ভাবে সুপারিশ করা হয়।
• সাধারণ বিবেচ্য বিষয়:পিনে অত্যধিক যান্ত্রিক চাপ প্রয়োগ এড়িয়ে চলুন। প্যাকেজের গোড়ায় পিন বাঁকাবেন না। প্রয়োজন হলে, সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার সময় উপযুক্ত তাপ অপসারণ ব্যবস্থা ব্যবহার করুন।
• সংরক্ষণের শর্ত:আর্দ্রতা শোষণ এবং অন্যান্য কর্মক্ষমতা অবনতি রোধ করতে, নির্ধারিত তাপমাত্রা পরিসীমার মধ্যে (-55°C থেকে +100°C) শুষ্ক, ইএসডি-সুরক্ষিত পরিবেশে সংরক্ষণ করুন।

6. প্রয়োগের পরামর্শ

6.1 সাধারণ প্রয়োগের দৃশ্যকল্প

এই ইনফ্রারেড ইমিটার টিউব বিভিন্ন ফোটোইলেকট্রিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত, যার মধ্যে রয়েছে:

• বস্তু সনাক্তকরণ ও সেন্সিং:প্রক্সিমিটি সেন্সর, বস্তু কাউন্টার, তরল স্তর সনাক্তকরণ সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, সাধারণত LTR-3208 সিরিজের মতো ফোটোট্রানজিস্টরের সাথে যুক্ত হয়ে অপটিক্যাল ইন্টারাপ্টার বা রিফ্লেক্টিভ সেন্সর গঠন করে।
• রিমোট কন্ট্রোল সিস্টেম:ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের ইনফ্রারেড রিমোট কন্ট্রোলে ট্রান্সমিটার হিসেবে কাজ করে।
• অপটিক্যাল ডেটা লিঙ্ক:স্বল্প দূরত্বের ওয়্যারলেস সিরিয়াল ডেটা কমিউনিকেশন বাস্তবায়ন করে।
• নিরাপত্তা ব্যবস্থা:ইনফ্রারেড ক্যামেরার জন্য রাতের দৃষ্টিশক্তি বা অনুপ্রবেশ সনাক্তকরণ রশ্মির অংশ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

6.2 নকশা বিবেচনা

• কারেন্ট সীমাবদ্ধতা:LED হল কারেন্ট চালিত ডিভাইস। সর্বাধিক অবিচ্ছিন্ন ফরোয়ার্ড কারেন্ট অতিক্রম করা রোধ করতে, বিশেষ করে যেহেতু ফরোয়ার্ড ভোল্টেজের একটি পরিসীমা (1.3V-1.8V) থাকে, সিরিজ কারেন্ট-সীমাবদ্ধ রোধ বা ধ্রুব কারেন্ট ড্রাইভ সার্কিট ব্যবহার করতে হবে।
• তাপ ব্যবস্থাপনা:যদিও শক্তি খরচ কম, উচ্চ অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট বা উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় কাজ করলে আউটপুট এবং আয়ু হ্রাস পায়। প্রয়োজন হলে পর্যাপ্ত বায়ুচলাচল নিশ্চিত করুন।
• অপটিক্যাল মিল:স্পেসিফিকেশন অনুযায়ী, এই ডিভাইসটি যান্ত্রিক এবং বর্ণালীগতভাবে নির্দিষ্ট ফটোট্রানজিস্টরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। সুপারিশকৃত ডিটেক্টর ব্যবহার করলে 880nm সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সর্বোত্তম সংবেদনশীলতা নিশ্চিত হয় এবং সমাবেশিত মডিউলে ভৌতিক সংরেখণ অর্জন করা যায়।
• সার্কিট সুরক্ষা:সর্বোচ্চ বিপরীত ভোল্টেজ মাত্র 5V হওয়ায়, বিপরীত ভোল্টেজ স্পাইক বা ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জের বিরুদ্ধে সুরক্ষা যোগ করার কথা বিবেচনা করুন।

7. প্রযুক্তিগত তুলনা ও পার্থক্য

এই ইনফ্রারেড ইমিটার ডায়োডের মূল পার্থক্যকারী বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে:

• নির্বাচিত তীব্রতা পরিসীমা:নির্দিষ্ট বিকিরণ তীব্রতা স্পেসিফিকেশন পূরণের জন্য ডিভাইসটি বাছাই বা নির্বাচন করা হয়, যা উৎপাদন সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে।
• উচ্চ শক্তি আউটপুট:20mA-এ 4.81 mW/sr ন্যূনতম বিকিরণ তীব্রতা স্ট্যান্ডার্ড 5mm প্যাকেজের জন্য প্রতিযোগিতামূলক, যা ভাল সংকেত শক্তি প্রদান করে।
• প্রশস্ত দৃশ্য কোণ (40°):এটি বিস্তৃত কভারেজ প্রদান করে, যা প্রোক্সিমিটি সেন্সিং এবং রিফ্লেক্টিভ সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সুবিধাজনক যেখানে সঠিক অ্যালাইনমেন্টের প্রয়োজনীয়তা কম।
• স্বচ্ছ প্যাকেজ:রঙিন বা ডিফিউজ প্যাকেজের বিপরীতে, স্বচ্ছ লেন্স সামনের দিকের আলোর আউটপুট সর্বাধিক করে এবং নির্গত আলোর রঙের প্রতি নিরপেক্ষ, যা ইনফ্রারেড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খুবই উপযুক্ত।
• ডিটেক্টর সিরিজের সাথে মেলে:এটি ম্যাচিং ফটোট্রানজিস্টর ব্যবহার করে সিস্টেম ডিজাইন এবং প্রাপ্তিকে সহজ করে, অপটিক্যাল এবং যান্ত্রিক সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে।

8. সাধারণ প্রশ্নাবলী (প্রযুক্তিগত প্যারামিটার ভিত্তিক)

8.1 5V পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করার সময় কত ওহমের রেজিস্টর ব্যবহার করা উচিত?

ওহমের সূত্র (R = (V_{পাওয়ার সাপ্লাই}- V_F) / I_F) ব্যবহার করুন এবং লক্ষ্য I_F20mA ধরে নিন, রেজিস্ট্যান্সের মান প্রকৃত V_Fএর উপর নির্ভর করে। কারেন্ট কখনই 20mA অতিক্রম না করে তা নিশ্চিত করার জন্য ওয়ার্স্ট-কেস ডিজাইনে, সর্বনিম্ন V_F(1.3V) ব্যবহার করুন। R = (5V - 1.3V) / 0.02A = 185 ওহম। নিকটতম স্ট্যান্ডার্ড মান হল 180 ওহম। এটি প্রায় 20.6mA সর্বোচ্চ কারেন্ট প্রদান করে, যা নিরাপদ। রেটেড পাওয়ার: P = I²R = (0.02)² * 180 = 0.072W, তাই একটি 1/8W বা 1/4W রেজিস্টর যথেষ্ট।

8.2 আমি কি এটি সরাসরি একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার পিন দিয়ে চালাতে পারি?

সাধারণত না। বেশিরভাগ মাইক্রোকন্ট্রোলার GPIO পিনের কারেন্ট সোর্স/সিঙ্ক সীমা 20-40mA হয়, যা এই LED-এর অপারেটিং পয়েন্টের ঠিক কিনারায় থাকে। সীমার মধ্যে থাকলেও, লোডের অধীনে পিনের আউটপুট ভোল্টেজ ড্রপ করে, যার ফলে কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ সঠিক হয় না। LED কারেন্ট স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে মাইক্রোকন্ট্রোলার পিন দ্বারা চালিত সুইচ হিসেবে সর্বদা একটি ট্রানজিস্টর (যেমন NPN BJT বা N-চ্যানেল MOSFET) ব্যবহারের পরামর্শ দেওয়া হয়।

8.3 তাপমাত্রা কীভাবে কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে?

চিত্র 4-এ দেখানো হয়েছে, আপেক্ষিক বিকিরণ তীব্রতা পরিবেষ্টন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়। +85°C তে, আউটপুট 25°C-এর তুলনায় মাত্র 60-80% হতে পারে। বিপরীতভাবে, অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রায়, আউটপুট বেশি হতে পারে। এটি অবশ্যই সিস্টেম সংবেদনশীলতা গণনায় অন্তর্ভুক্ত করতে হবে, বিশেষ করে বহিরঙ্গন বা উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য। ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ (V_F)-এরও একটি নেতিবাচক তাপমাত্রা সহগ রয়েছে, অর্থাৎ এটি তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে কিছুটা হ্রাস পায়।

8.4 বিকিরণ উজ্জ্বলতা এবং বিকিরণ তীব্রতার মধ্যে পার্থক্য কী?

রেডিয়েন্ট ইনটেনসিটি (I_E, mW/sr)হল শক্তির কৌণিক পরিমাপ — এটি বর্ণনা করে যে একটি নির্দিষ্ট দিকে (প্রতি স্টেরেডিয়ানে) কত শক্তি নির্গত হয়। এটি দূরত্ব থেকে স্বাধীন।অ্যাপারচার রেডিয়েন্ট এক্সিট্যান্স (E_e, mW/cm²)এটি শক্তি ঘনত্বের একটি ক্ষেত্রফল পরিমাপক – এটি বর্ণনা করে যে আলোর উৎসের ছিদ্রে প্রতি একক ক্ষেত্রফলে কত শক্তি প্রবাহিত হয়েছে। E_eবেশি উপযুক্ত যখন ডিটেক্টর মূলত ইমিটার পৃষ্ঠের খুব কাছাকাছি অবস্থানে থাকে, অন্যদিকে I_Eব্যবহৃত হয় বর্গ বিপরীত সূত্রের সাথে মিলিয়ে দূরত্বে বিকিরণ ঘনত্ব গণনা করতে।

9. ডিজাইন ও ব্যবহারের কেস স্টাডি

দৃশ্যকল্প: প্রিন্টারের জন্য কাগজ গণনাকারী ডিজাইন করা।

প্রিন্টার মেকানিজমের মধ্য দিয়ে যাওয়া কাগজের সংখ্যা গণনা করতে একটি অপটিক্যাল ইন্টারাপ্টর সেন্সর প্রয়োজন। একটি ইউ-আকৃতির ব্র্যাকেট একপাশে একটি ইনফ্রারেড ইমিটার ডায়োড এবং অন্যপাশে একটি ম্যাচিং ফটোট্রানজিস্টর ধরে রাখে। যখন কোন কাগজ থাকে না, তখন ইমিটার ডায়োড থেকে ইনফ্রারেড আলো সরাসরি ডিটেক্টরে পড়ে, তাকে চালু করে। যখন একটি কাগজ ফাঁক দিয়ে যায়, এটি ইনফ্রারেড রশ্মিকে বাধা দেয়, যার ফলে ডিটেক্টরের পরিবাহিতা হ্রাস পায়।

উপাদান নির্বাচনের ভিত্তি:

• এই ইনফ্রারেড ইমিটার ডায়োড নির্বাচন করা হয়েছে কারণ এরউচ্চ বিকিরণ তীব্রতা (ন্যূনতম 4.81 mW/sr), যা নিশ্চিত করে যে স্ট্যান্ড অ্যালাইনমেন্টে সামান্য ত্রুটি বা ধুলো জমা হলেও ডিটেক্টরে একটি শক্তিশালী সংকেত পৌঁছাবে।
• 其40° প্রশস্ত দর্শন কোণউপকারী, কারণ এটি U-আকৃতির স্ট্যান্ডের ভিন্ন বাহুতে স্থাপিত ইমিটার এবং ডিটেক্টরের মধ্যে সামান্য যান্ত্রিক ভুল বিন্যাসের জন্য সহনশীলতা প্রদান করে।
• 其LTR-3208 ফটোট্রানজিস্টরের সাথে বর্ণালী মিলনিশ্চিত করে যে ডিটেক্টরটি নির্গত 880nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সবচেয়ে সংবেদনশীল, ফলে সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত সর্বাধিক হয়।
• 其স্বচ্ছ এনক্যাপসুলেশনএটি আদর্শ, কারণ এটি অবাঞ্ছিতভাবে ইনফ্রারেড আলোকে ক্ষয় করে না।

সার্কিট বাস্তবায়ন:সামঞ্জস্যপূর্ণ আউটপুট পাওয়ার জন্য ইমিটার ডায়োড একটি ধ্রুব 20mA কারেন্ট সোর্স দ্বারা চালিত হয়। ফটোট্রানজিস্টর একটি কমন-ইমিটার কনফিগারেশনে সংযুক্ত থাকে এবং এতে একটি পুল-আপ রেজিস্টর থাকে। একটি তুলনাকারী বা মাইক্রোকন্ট্রোলারের ADC পিন ফটোট্রানজিস্টরের কালেক্টর ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ করে। অতিক্রমকারী কাগজ একটি স্পষ্ট ভোল্টেজ পরিবর্তন ঘটায়, যা মাইক্রোকন্ট্রোলারের ফার্মওয়্যার দ্বারা গণনা করা হয়।

10. কার্যপ্রণালীর সংক্ষিপ্ত পরিচয়

ইনফ্রারেড লাইট-এমিটিং ডায়োড হল একটি সেমিকন্ডাক্টর p-n জংশন ডায়োড। যখন জংশনের অন্তর্নিহিত বিভবের চেয়ে বেশি একটি ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন n-অঞ্চল থেকে ইলেকট্রনগুলো জংশন পেরিয়ে p-অঞ্চলে ইনজেক্ট হয়, এবং p-অঞ্চল থেকে হোলগুলো n-অঞ্চলে ইনজেক্ট হয়। এই ইনজেক্ট করা সংখ্যালঘু বাহকগুলো (p-অঞ্চলে ইলেকট্রন, n-অঞ্চলে হোল) সংখ্যাগুরু বাহকগুলোর সাথে পুনর্মিলিত হয়। ইনফ্রারেড নির্গমনের জন্য ব্যবহৃত সরাসরি ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর উপাদানে (যেমন গ্যালিয়াম আর্সেনাইড বা অনুরূপ যৌগ), এই পুনর্মিলনের একটি বড় অংশ হলবিকিরণশীল পুনর্মিলন.

। বিকিরণশীল পুনর্মিলন প্রক্রিয়ায়, পুনর্মিলিত ইলেকট্রন-হোল জোড়ের শক্তি একটি ফোটন হিসেবে মুক্ত হয়। এই ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ) সেমিকন্ডাক্টর উপাদানের ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি (E) দ্বারা নির্ধারিত হয়।_g) সিদ্ধান্ত, সূত্র অনুযায়ী λ = hc / E_g, যেখানে h হল প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক, c হল আলোর গতি। 880 nm এর নির্গমন শিখর জন্য, সংশ্লিষ্ট ব্যান্ডগ্যাপ শক্তি প্রায় 1.41 eV। স্বচ্ছ এপোক্সি এনক্যাপসুলেশন সেমিকন্ডাক্টর চিপকে রক্ষা করে, যান্ত্রিক সুরক্ষা প্রদান করে এবং নির্গত আলোর বিকিরণ প্যাটার্ন গঠনের জন্য একটি লেন্স হিসেবে কাজ করে।

11. প্রযুক্তিগত প্রবণতা

যদিও ইনফ্রারেড LED-এর মৌলিক নীতিগুলি স্থিতিশীল রয়েছে, বেশ কয়েকটি প্রবণতা তাদের উন্নয়ন এবং প্রয়োগকে প্রভাবিত করছে:

• শক্তি ও দক্ষতা বৃদ্ধি:অব্যাহত উপাদান বিজ্ঞান এবং চিপ ডিজাইনের উন্নতির ফলে উচ্চতর বিকিরণ তীব্রতা এবং ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল রূপান্তর দক্ষতা (আলোক শক্তি আউটপুট/বৈদ্যুতিক শক্তি ইনপুট) সহ ডিভাইস তৈরি হয়েছে, যার ফলে উজ্জ্বল সংকেত বা কম শক্তি খরচ অর্জন করা যায়।
• স্বয়ংক্রিয় সমাবেশ, আকার এবং খরচ কমানোর জন্য পৃষ্ঠ-মাউন্ট ডিভাইস প্যাকেজিং (যেমন 0805, 0603, চিপ-স্কেল) এর দিকে একটি শক্তিশালী প্রবণতা রয়েছে। থ্রু-হোল 5mm প্যাকেজ প্রোটোটাইপিং, শিক্ষামূলক ব্যবহার এবং যেখানে উচ্চতর একক-ডিভাইস আউটপুট বা সহজ ম্যানুয়াল সমাবেশ প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনে এখনও জনপ্রিয়।তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশেষীকরণ:
• সাধারণ ৮৫০-৯৪০ nm LED ছাড়াও, পেশাদার প্রয়োগে নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ব্যবহার ক্রমবর্ধমানভাবে বৃদ্ধি পাচ্ছে, যেমন চিকিৎসা পালস অক্সিমিটারে ব্যবহৃত ৮১০nm বা মানব চোখের জন্য নিরাপদ লাইডারে ব্যবহৃত ১৪৫০nm।ইন্টিগ্রেশন:
• ইমিটারগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে ড্রাইভার, মডুলেটর এবং কখনও কখনও ডিটেক্টরের সাথে একক মডিউল বা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটে সংহত করা হচ্ছে, যার ফলে ডেটা কমিউনিকেশন এবং সেন্সিংয়ের সিস্টেম ডিজাইন সরলীকৃত হচ্ছে।অ্যাপ্লিকেশন সম্প্রসারণ:
• ইন্টারনেট অফ থিংস (IoT), পরিধানযোগ্য ডিভাইস, অটোমোটিভ লাইডার এবং উন্নত বায়োমেট্রিক সেন্সিং (যেমন, ফেসিয়াল রিকগনিশন, শিরা শনাক্তকরণ)-এর বিস্তার নির্দিষ্ট কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্যসহ নির্ভরযোগ্য, কম খরচের ইনফ্রারেড ইমিটারের চাহিদা অব্যাহতভাবে চালিত করছে।The proliferation of the Internet of Things (IoT), wearable devices, automotive LiDAR, and advanced biometric sensing (e.g., facial recognition, vein detection) continues to drive demand for reliable, low-cost IR emitters with specific performance characteristics.