دیتاشیت قطع‌کننده نوری بازتابی ITR1502SR40A/TR8 - ابعاد 4.0x3.0x2.0mm - ولتاژ مستقیم 1.2V - توان مصرفی 75mW - لنز شفاف سیاه - مستند فنی

1. مرور کلی محصول

ITR1502SR40A/TR8 یک قطع‌کننده نوری بازتابی سطح‌نصب و بسیار یکپارچه است که برای کاربردهای حسگری غیرتماسی طراحی شده است. این قطعه یک فرستنده مادون قرمز و یک آشکارساز فوتوترانزیستور سیلیکونی را در یک بسته‌بندی فشرده با لنز شفاف سیاه یکپارچه می‌کند. این دستگاه برای تشخیص قابل اعتماد وجود یا حرکت جسم طراحی شده است و فاصله حسگری بهینه اسمی آن 4 میلی‌متر است. بسته‌بندی بدون پایه آن به طور خاص برای سازگاری با فرآیندهای لحیم‌کاری بازجریانی مدرن طراحی شده و برای مونتاژ خودکار در حجم بالا مناسب است.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

• حساسیت بالا:ترانزیستور فوتوالکتریک سیلیکونی پاسخ الکتریکی قوی به نور مادون قرمز بازتاب‌یافته ایجاد می‌کند و در نتیجه امکان تشخیص مطمئن را فراهم می‌سازد.
• قطع نور مرئی:مواد لنز شفاف سیاه به طور مؤثری نور مرئی محیط را مسدود کرده و احتمال فعال‌سازی اشتباه ناشی از منابع نور محیطی را به حداقل می‌رسانند.
• شکل فشرده:ابعاد آن 4.0 میلی‌متر در 3.0 میلی‌متر در 2.0 میلی‌متر است که برای طراحی‌های PCB با محدودیت فضایی بسیار مناسب می‌باشد.
• قابلیت لحیم‌کاری ریفلو:بسته‌بندی بدون پایه (نوار بسته‌بندی) از مونتاژ استاندارد SMT پشتیبانی می‌کند و می‌تواند دمای اوج لحیم‌کاری تا 260 درجه سانتی‌گراد را به مدت 5 ثانیه تحمل کند.
• انطباق با الزامات زیست‌محیطی:该器件符合无卤标准（Br < 900ppm，Cl < 900ppm，Br+Cl < 1500ppm）、欧盟 REACH 法规，并且符合 RoHS 标准。
• فاصله کانونی طولانی:در خانواده بستهبندی خود، فاصله حسگری بهینه نسبتاً طولانی 4 میلیمتری را ارائه میدهد.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این مؤلفه برای طراحان سیستم‌های الکترونیک مصرفی، اتوماسیون اداری و کنترل صنعتی که نیازمند حسگری قابل اعتماد و کم‌هزینه برای اشیا هستند، در نظر گرفته شده است. عملکرد اصلی آن تشخیص حضور، عدم حضور یا عبور یک جسم بدون تماس فیزیکی است.

• پرینترها و دستگاه‌های کپی:تشخیص گیرکردن کاغذ، وضعیت سینی کاغذ یا وجود رسانه.
• درایوهای ذخیره‌سازی نوری (مانند CD/DVD):تشخیص موقعیت سینی دیسک یا وجود دیسک.
• پروژکتور و مانیتور:نظارت بر وضعیت فیلتر نوری، موقعیت درپوش یا سایر مکانیسم‌های داخلی.
• دستگاه‌های فروش خودکار و کیوسک‌های اطلاعاتی:تشخیص توزیع محصول یا تعامل کاربر.
• لوازم خانگی:حسگر موقعیت در قفل‌های هوشمند، دستگاه‌های قهوه‌ساز یا سایر تجهیزات اتوماسیون.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

عملکرد ITR1502SR40A/TR8 توسط مجموعه‌ای جامع از پارامترهای الکتریکی و نوری تعریف می‌شود. درک این پارامترها برای طراحی صحیح مدار و عملکرد قابل اطمینان سیستم حیاتی است.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر نامی محدودیت‌های تنشی را تعریف می‌کنند که می‌توانند منجر به آسیب دائمی دستگاه شوند. عملکرد در این شرایط تضمین نمی‌شود.

• توان ورودی (Pd):75 mW در دمای هوای آزاد ≤25°C.
• جریان مستقیم (IF):50 میلی‌آمپر (پیوسته).
• جریان مستقیم اوج (IFP):در چرخه کاری 1%، پالس‌های ≤100μs می‌توانند به 1 A برسند.
• ولتاژ معکوس (VR):5 V.
• اتلاف توان کلکتور (PC):75 mW.
• جریان کلکتور (IC):25 mA.
• ولتاژ کلکتور-امیتر (V_CEO):30 V.
• ولتاژ امیتر-کلکتور (V_ECO):5 V.
• دمای کاری (T_opr):۲۵- درجه سانتی‌گراد تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):۴۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۰۰+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری پایه‌ها:در فاصله ۱/۱۶ اینچی از بدنه، به مدت ۵ ثانیه در دمای ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد.

2.2 ویژگی‌های نوری-الکتریکی (Ta=25°C)

اینها پارامترهای عملکردی تضمین‌شده تحت شرایط آزمایش مشخص‌شده هستند.

ورودی (فرستنده مادون قرمز - تراشه IR GaAs):

• ولتاژ مستقیم (V_F):مقدار معمولی 1.2V، حداکثر 1.4V در I_F= 20 mA. این افت ولتاژ دو سر LED هنگام راه‌اندازی را تعریف می‌کند.
• جریان معکوس (I_R):در V_Rحداکثر 10 μA در = 6V.
• طول موج پیک (λ_P):در I_F940 نانومتر (مقدار اسمی) در = 10 میلی‌آمپر. این در طیف مادون قرمز نزدیک قرار دارد و برای چشم انسان نامرئی است.

خروجی (فتوترانزیستور - تراشه سیلیکونی):

• جریان تاریک (I_CEO):مقدار معمول 1 nA، در V_CE= 20V حداکثر 100 nA. این جریان نشتی در زمانی است که نوری به آشکارساز نمی‌تابد.
• مشخصه انتقال - جریان کلکتور (I_C(ON)):در شرایط آزمایش: V_CE=2V، I_F=4mA، با فاصله هدف بازتابی d=4mm، حداقل 60 μA، مقدار معمول، حداکثر 450 μA. این پارامتر کلیدی نشان‌دهنده حساسیت است.
• ویژگی‌های انتقال - جریان حالت قطع (I_C(OFF)):در شرایط آزمایش یکسان اما بدون هدف بازتابی (یا جذبی)، حداکثر 600 nA.
• زمان پاسخ (t_r، t_f):زمان‌های افزایش و کاهش معمولاً هر دو 20 میکروثانیه و حداکثر 100 میکروثانیه هستند. شرایط آزمایش: V_CE=2V، I_C=100μA، R_L=1kΩ، d=4mm. این سرعت سوئیچینگ را تعریف می‌کند.

توجه: جریان تاریک عملیاتی ممکن است تحت تأثیر محیط اطراف (به عنوان مثال، منابع نور مادون قرمز محیطی) قرار گیرد.

2.3 محدوده درجه‌بندی جریان کلکتور

دستگاه‌ها بر اساس جریان کلکتور (I_C(ON)) به دسته‌بندی تقسیم می‌شود. این به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی با حساسیت یکنواخت برای کاربرد خود انتخاب کنند.

• رده A:60 μA ≤ I_C(ON)< 120 μA
• رده B:100 μA ≤ I_C(ON)< 220 μA
• C درجه:180 μA ≤ I_C(ON)< 350 μA
• D درجه:310 μA ≤ I_C(ON)≤ 450 μA

3. تحلیل منحنی عملکرد

منحنی‌های مشخصه ارائه‌شده، بینش ارزشمندی برای درک رفتار قطعه در شرایط مختلف فراهم می‌کنند که برای طراحی سیستم مقاوم حیاتی است.

3.1 مشخصات الکتریکی

Forward Current vs. Forward Voltage:این منحنی مشخصه‌ی IV معمولی یک LED فرستنده مادون قرمز را نشان می‌دهد. غیرخطی است و مشابه دیود استاندارد است. در 20mA، ولتاژ مستقیم معمولی حدود 1.2V است.

جریان مستقیم در مقابل جریان کلکتور:این منحنی انتقال است که جریان خروجی (I) ترانزیستور فوتو را نشان می‌دهد._C) چگونه با جریان ورودی LED (I_F) افزایش می‌یابد. در محدوده کاری، رابطه تقریباً خطی است و بهره دستگاه را نشان می‌دهد.

جریان کلکتور در مقابل ولتاژ کلکتور-امیتر:این مجموعه منحنی‌ها I را در مقادیر مختلف نشان می‌دهد._Cدر سطوح مختلف (مثلاً 5mA، 10mA، 20mA، 50mA)، I_Fبر حسب V_CEتغییر می‌کند. این نشان می‌دهد که فتوترانزیستور به عنوان یک منبع جریان عمل می‌کند؛ پس از عبور از یک V مشخص_CE(ولتاژ اشباع، که معمولاً پایین است)، I_Cعمدتاً توسط نور فرودی (و بنابراین I_F) تعیین می‌شود.

3.2 ویژگی‌های دمایی

ولتاژ مستقیم در مقابل دمای محیط:ولتاژ مستقیم LED دارای ضریب دمایی منفی است و با افزایش دما اندکی کاهش می‌یابد (از حدود 1.21V در دمای 20- درجه سانتی‌گراد به 1.16V در دمای 80 درجه سانتی‌گراد).

جریان کلکتور نسبی در مقابل دمای محیط:این یک منحنی کلیدی است. جریان کلکتور (حساسیت) با افزایش دما به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. در دمای 80 درجه سانتی‌گراد، خروجی نسبی تنها حدود 80% مقدار آن در دمای 25 درجه سانتی‌گراد است. این موضوع در طراحی‌هایی که در دمای بالا کار می‌کنند باید در نظر گرفته شود تا حاشیه سیگنال کافی تضمین گردد.

جریان تاریک کلکتور در مقابل دمای محیط:جریان تاریک به صورت نمایی با دما افزایش می‌یابد (از حدود 0.1nA در دمای 40-°C تا نزدیک به 1000nA در دمای 100°C). در کاربردهای با دمای بالا، این جریان نشتی افزایش‌یافته می‌تواند بخش قابل‌توجهی از سیگنال را تشکیل دهد و به طور بالقوه نسبت سیگنال به نویز را کاهش دهد.

مصرف توان در مقابل دمای محیط:این منحنی کاهش ظرفیت نشان می‌دهد که وقتی دمای محیط از ۲۵ درجه سانتی‌گراد فراتر می‌رود، حداکثر توان مجاز قطعه به صورت خطی کاهش یافته و در دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد به ۰ میلی‌وات می‌رسد.

3.3 ویژگی‌های نوری و فضایی

طیف طول موج:منحنی شدت نسبی تابش نشان می‌دهد که خروجی فرستنده در مرکز 940 نانومتر متمرکز است و دارای پهنای طیفی معمول است. لنز سیاه شفاف به طور موثری این نور مادون قرمز را عبور می‌دهد و در عین حال طول‌موج‌های کوتاه‌تر نور مرئی را مسدود می‌کند.

جریان کلکتور نسبی در مقابل فاصله جابجایی محور Z (آینه‌ای):این منحنی پروفایل حسگری را تعریف می‌کند. هنگامی که هدف بازتابنده در فاصله بهینه (4 میلی‌متر) قرار دارد، جریان خروجی در حداکثر است. با نزدیک‌تر یا دورتر شدن هدف، سیگنال تضعیف می‌شود که در نتیجه پنجره حسگری واقعی را تعریف می‌کند. شکل منحنی تقریباً توزیع گاوسی دارد.

زمان سوئیچینگ در مقابل مقاومت بار:زمان افزایش (t_r) و زمان کاهش (t_f) با افزایش مقاومت بار (R_L) افزایش می‌یابند. برای دستیابی به سریع‌ترین سرعت سوئیچینگ، باید از R پایین‌تر استفاده کرد._Lاما این امر همچنین منجر به کاهش دامنه ولتاژ خروجی می‌شود. طراحان باید بین سرعت و سطح سیگنال تعادل برقرار کنند.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته‌بندی

این قطعه در یک بسته‌بندی فشرده و بدون پایه برای نصب سطحی با ابعاد ۴.۰ میلی‌متر طول، ۳.۰ میلی‌متر عرض و ۲.۰ میلی‌متر ارتفاع ارائه می‌شود. توضیحات کلیدی ابعاد شامل موارد زیر است:

• واحد تمامی ابعاد میلی‌متر است.
• مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، تلرانس ±۰.۱ میلی‌متر است.
• فاصله پایه‌ها در نقطه‌ای که از بسته‌بندی خارج می‌شوند اندازه‌گیری می‌شود.
• وزن محصول تقریباً 0.025 گرم است.

4.2 الگوی پیشنهادی پد PCB

طرح‌بندی پیشنهادی پدها برای اطمینان از اتصال لحیم‌کاری قابل اعتماد و پایداری مکانیکی ارائه شده است. یک قاعده طراحی کلیدی تأکید شده است: مقدار لحیم باید به دقت کنترل شود تا از پدیده مکش مویی یا نفوذ لحیم به فاصله بین PCB و بدنه محفظه جلوگیری شود. لحیم اضافی در این ناحیه می‌تواند تنش ایجاد کند، به عملکرد آسیب برساند یا قابلیت اطمینان بلندمدت را کاهش دهد. طراحی پد معمولاً شامل اتصالات حرارتی و مساحت کافی مس برای ایجاد پیوند محکم می‌شود.

4.3 قطبیت و جهت

این قطعه دارای علامت جهت‌گیری (معمولاً یک نقطه یا فرورفتگی در سطح بالایی) است که پایه 1 را نشان می‌دهد. آرایش پایه‌ها در اینگونه قطعات استاندارد است: آند و کاتد فرستنده مادون‌قرمز یک جفت را تشکیل می‌دهند و کلکتور و امیتر فوتوترانزیستور جفت دیگر را. برای اطلاع از تخصیص دقیق پایه‌ها باید به نمودارهای برگه اطلاعات (دیتاشیت) مراجعه کرد. جهت‌گیری نادرست باعث عدم عملکرد قطعه خواهد شد.

5. راهنمای جوشکاری، مونتاژ و ذخیره‌سازی

5.1 شرایط جوشکاری بازجریانی (Reflow)

ITR1502SR40A/TR8 برای فرآیند لحیم‌کاری بازجوشی بدون سرب درجه‌بندی شده است. پروفایل دمای توصیه‌شده ارائه می‌شود که معمولاً شامل موارد زیر است:

• پیش‌گرم/افزایش دما:گرمایش کنترل‌شده برای فعال‌سازی فلاکس.
• منطقه خیس‌شدن:حفظ دما در زیر نقطه مایع برای مدت زمان مشخص جهت اطمینان از گرمایش یکنواخت.
• منطقه بازگشت:دمای اوج نباید از 260 درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و مدت زمان بالاتر از 240 درجه سانتی‌گراد باید محدود شود (به عنوان مثال 30-60 ثانیه).
• خنک‌سازی:دوره خنک‌سازی کنترل‌شده.

نکته مهم:یک قطعه نباید بیش از دو بار تحت فرآیند لحیم‌کاری مجدد (Reflow) قرار گیرد تا از آسیب حرارتی به اجزای داخلی و ترکیب قالب‌گیری جلوگیری شود.

5.2 حساسیت رطوبتی و ذخیره‌سازی (MSL 3)

این بسته‌بندی به رطوبت حساس است. برای جلوگیری از پدیده "پاپ‌کورن" (ترک خوردن بسته‌بندی در اثر فشار بخار در حین فرآیند ری‌فلو) باید روش زیر رعایت شود.

• ذخیره‌سازی در بسته‌بندی بازنشده:در شرایط ≤30°C و ≤90% RH نگهداری شود. ظرف یک سال از تاریخ ارسال استفاده شود.
• پس از باز کردن:در شرایط ≤30°C و ≤70% RH نگهداری شود.
• عمر مفید در کارگاه:قطعه باید در عرض 168 ساعت (7 روز) پس از باز کردن بسته‌بندی ضد رطوبت، لحیم‌کاری شود.
• پخت:اگر عمر مفید در کارگاه سپری شده یا کارت نشانگر رطوبت (سیلیکاژل) اشباع را نشان دهد، قطعه باید قبل از استفاده به مدت 24 ساعت در دمای 60°C ±5°C پخت شود تا رطوبت جذب شده از بین برود.

6. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

6.1 مشخصات نوار حامل (Taping)

این قطعه در بسته‌بندی نوار حامل مطابق با استاندارد EIA-481 عرضه می‌شود و برای مونتاژ خودکار سطحی مناسب است.

• تعداد در بسته‌بندی:800 قطعه در هر رول.
• تعداد رول در هر جعبه:38 رول در هر کارتن خارجی.
• ابعاد کارتن خارجی:409 میلی‌متر (A) x 245 میلی‌متر (B) x 360 میلی‌متر (C).

روی قرقره برچسب جهت‌دار خاصی وجود دارد که جهت حرکت را نشان می‌دهد. ابعاد دقیق قرقره (قطر محور، عرض قرقره و غیره) برای اطمینان از سازگاری با تجهیزات مونتاژ ارائه شده است.

6.2 برنامه‌ی بسته‌بندی

قرقره در کیسه‌های ضد رطوبت فویل آلومینیومی مهر و موم شده بسته‌بندی می‌شود. هر کیسه حاوی یک بسته خشک‌کن و یک کارت نشانگر رطوبت برای نظارت بر سطح رطوبت است. سپس چندین کیسه در جعبه اصلی حمل و نقل قرار داده می‌شوند.

7. ملاحظات طراحی برنامه کاربردی

7.1 مدار کاربردی معمول

مدار کاربردی پایه شامل دو بخش اصلی است:

1. راه‌انداز فرستنده:یک مقاومت محدودکننده جریان که به صورت سری با LED مادون‌قرمز قرار دارد. مقدار مقاومت به صورت R محاسبه می‌شود._حد= (V_CC- V_F) / I_F. برای مثال، با استفاده از منبع تغذیه 5V و انتظار جریان I_Fبرابر با 20mA: R_حد= (5V - 1.2V) / 0.02A = 190Ω (استفاده از مقاومت استاندارد 200Ω). LED را می‌توان به صورت پیوسته یا پالسی راه‌اندازی کرد تا مصرف توان کاهش یابد.
2. رابط آشکارساز:فوتوترانزیستور معمولاً از طریق یک مقاومت بالاکش (R_L) از کلکتور به V_CCمتصل می‌شود. امیتر به زمین متصل است. در صورت عدم وجود نور بازتابی، ترانزیستور قطع شده و ولتاژ خروجی کلکتور در سطح بالا (V_CC). هنگامی که نور تشخیص داده می‌شود، ترانزیستور هدایت می‌کند و ولتاژ خروجی را به سطح زمین می‌کشد. R_Lمقدار آن هم بر دامنه ولتاژ خروجی و هم بر سرعت پاسخ (به منحنی‌های عملکرد مراجعه کنید) تأثیر می‌گذارد. مقدار متداول بین 1kΩ تا 10kΩ است.

7.2 عوامل طراحی برای سنجش قابل اعتماد

• بازتابندگی هدف:قدرت سیگنال متناسب با بازتاب‌پذیری سطح هدف است. سطوح سفید و بازتابنده قوی‌ترین سیگنال را تولید می‌کنند؛ سطوح سیاه و مات ضعیف‌ترین سیگنال را تولید می‌کنند. سیستم باید طوری طراحی شود که در بدترین شرایط هدف نیز کار کند.
• فاصله و هم‌ترازی هدف:سنسور در فاصله 4mm یک "نقطه بهینه" خاص دارد. تغییرات در تلرانس مونتاژ یا موقعیت هدف می‌تواند بر سطح سیگنال تأثیر بگذارد. گیره مکانیکی را طوری طراحی کنید که هم‌ترازی یکنواخت حفظ شود.
• مقاومت در برابر نور محیطی:اگرچه لنزهای مشکی بخش عمده نور مرئی را مسدود میکنند، اما منابع قوی نور مادون قرمز (نور خورشید، لامپهای رشتهای) همچنان میتوانند ایجاد اختلال کنند. استفاده از سیگنال درایو LED مدولهشده (پالسی) و تشخیص همزمان در مدار گیرنده میتواند به طور قابل توجهی مقاومت در برابر نور محیطی را افزایش دهد.
• جبران دمایی:همانطور که منحنی نشان می‌دهد، حساسیت با کاهش دما کم می‌شود. برای کاربردهایی که در محدوده دمایی وسیعی عمل می‌کنند، مدار باید شامل حاشیه اطمینان یا جبران‌سازی فعال (مانند تنظیم I بر اساس دما) باشد._Fتا تشخیص قابل اطمینان در دماهای بالا نیز تضمین شود.
• نویز الکتریکی:مسیرهای سنسور را کوتاه نگه دارید و از خطوط دیجیتال یا تغذیه پرنویز دور کنید. در نزدیکی دستگاه، V_CCاستفاده از خازن بای‌پس روی منبع تغذیه LED (در صورت استفاده از درایو پالسی).

8. مقایسه و تمایز فنی

ITR1502SR40A/TR8 از طریق چند ویژگی کلیدی در بازار سنسورهای بازتابی متمایز می‌شود:

• در مقایسه با قطع‌کننده‌های حفره‌ای بزرگ:مزیت اصلی آن ابعاد بسته‌بندی فوق فشرده SMD 4.0x3.0mm است که امکان مینیاتوری‌سازی و مونتاژ خودکار را فراهم می‌کند، چیزی که با قطعات حفره‌ای بزرگ قابل مقایسه نیست.
• در مقایسه با سایر سنسورهای بازتابی SMD:در این بسته‌بندی با ابعاد کوچک، ترکیب فاصله بهینه 4 میلی‌متر و لنز شفاف سیاه برای مسدود کردن نور مرئی، یک نقطه طراحی خاص است. برخی رقبا ممکن است فاصله حسگری کوتاه‌تر یا مواد لنز متفاوتی ارائه دهند.
• در مقایسه با سنسورهای خروجی آنالوگ در مقابل دیجیتال:این قطعه خروجی فوتوترانزیستور آنالوگ ارائه می‌دهد که به طراحان کنترل کامل بر آستانه را می‌دهد و امکان اندازه‌گیری آنالوگ فاصله/بازتاب را فراهم می‌کند. این امر در مقایسه با سنسورهای منطق دیجیتال داخلی که تنها سیگنال سوئیچ ارائه می‌دهند، انعطاف‌پذیری بیشتری ایجاد می‌کند.
• در مقایسه با جفت‌های فرستنده/گیرنده گسسته:بسته‌بندی یکپارچه، تراز دقیق و ثابت بین فرستنده و گیرنده را تضمین می‌کند که برای دو المان مستقل، دستیابی به آن دشوار و پرهزینه است. همچنین چیدمان PCB و مونتاژ را ساده می‌سازد.

9. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q1: تفاوت بین گریدها (A، B، C، D) چیست؟ چگونه باید انتخاب کنم؟
A: دسته‌بندی‌ها نشان‌دهنده محدوده‌های حساسیت متفاوت (I) هستند._C(ON)دسته‌بندی را بر اساس حاشیه سیگنال مورد نیاز خود انتخاب کنید. برای کاربردهای دارای هدف با بازتابندگی بالا یا فاصله کوتاه، دسته‌بندی پایین‌تر (A یا B) ممکن است کافی باشد. برای اهداف با بازتابندگی کم، فاصله‌های طولانی‌تر یا عملکرد در دمای بالا که باعث کاهش حساسیت می‌شود، دسته‌بندی بالاتر (C یا D) حاشیه بیشتری فراهم می‌کند. یکنواختی درون یک دسته‌بندی نیز برای تولید مهم است.

Q2: آیا می‌توانم LED مادون قرمز را مستقیماً با ولتاژ و بدون مقاومت محدود‌کننده جریان راه‌اندازی کنم؟
A: خیر. ولتاژ مستقیم LED یک مقدار ثابت نیست و با دما و قطعه تغییر می‌کند. تغذیه مستقیم با منبع ولتاژ باعث می‌شود جریان کنترل‌نشده باقی بماند و به احتمال زیاد از حداکثر مقدار مطلق مجاز فراتر رفته و باعث آسیب به فرستنده شود. حتماً از یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری استفاده کنید.

Q3: سنسور من به طور ناپایدار کار می‌کند. دلیل احتمالی چیست؟
A: مشکلات رایج شامل موارد زیر است: 1)حاشیه سیگنال ناکافی:I را در هدف خاص خود بررسی کنید_C(ON)و اطمینان حاصل کنید که به طور قابل توجهی بالاتر از آستانه تشخیص مدار شما است، در حالی که کاهش دمایی را در نظر می‌گیرید. 2)تداخل نور محیطی:محافظت از سنسور در برابر نور مستقیم شدید یا اعمال مدولاسیون.3)مشکل اتصال لحیم‌کاری:تأیید استفاده از الگوی پد توصیه‌شده و بررسی وجود پل لحیم یا کمبود لحیم.4)جریان تاریک بیش از حد:در دمای بسیار بالا، جریان تاریک ممکن است قابل توجه شود؛ اطمینان حاصل کنید که مدار شما می‌تواند آن را از سیگنال واقعی تشخیص دهد.

Q4: چگونه توان مصرفی دستگاه را محاسبه کنیم؟
A: توان کل مجموع توان ورودی (LED) و خروجی (فتوترانزیستور) است. P_D(کل)≈ (V_F* I_F) + (V_CE(sat)* I_C). در شرایط معمول (I_F=20mA، V_F=1.2V، I_C=5mA، V_CE=0.2V)، P_D≈ 24mW + 1mW = 25mW، که به طور قابل توجهی کمتر از مقدار نامی 75mW در دمای 25°C است. اگر در دمای بالاتر از 25°C کار می‌کند، لطفاً به یاد داشته باشید که این مقدار را کاهش دهید.

10. نحوه عملکرد

ITR1502SR40A/TR8 بر اساس اصل بازتاب نور مدوله‌شده کار می‌کند. دیود ساطع‌کننده نور مادون قرمز (IR LED) داخلی، نوری با طول موج پیک 940 نانومتر منتشر می‌کند. این نور از طریق یک لنز از بسته‌بندی خارج شده، به جسم هدف در مقابل سنسور تابیده و بخشی از آن بازتاب می‌یابد. یک فوتوترانزیستور سیلیکونی مجتمع که به نور مادون قرمز حساس است، این نور بازتاب‌شده را تشخیص می‌دهد. هنگامی که فوتون‌ها به ناحیه بیس فوتوترانزیستور برخورد می‌کنند، جفت‌های الکترون-حفره ایجاد می‌شوند که به عنوان جریان بیس عمل می‌کنند. سپس، این جریان بیس نوری توسط بهره ترانزیستور تقویت شده و در نتیجه جریان کلکتور بزرگتری (I_C) تولید می‌کند. این جریان کلکتور، سیگنال خروجی الکتریکی است که با شدت نور بازتاب‌شده متناسب است. ماده لنز شفاف سیاه، برای نور مادون قرمز 940 نانومتر شفاف است اما برای بیشتر نورهای مرئی کدر است و در نتیجه مصونیت در برابر منابع نور مرئی محیطی را فراهم می‌کند. فرستنده و آشکارساز در داخل بسته‌بندی قالب‌گیری‌شده به صورت ثابت و هم‌سطح تراز شده‌اند و یک مسیر نوری دقیق ایجاد می‌کنند که توانایی تشخیص اجسام در فاصله خاصی (4 میلی‌متر) در مقابل سنسور را بهینه می‌سازد.