Bayanin Fasaha na LTE-3277 Mai Fitowa da Gano Haske na Infrared - Mai Sauri, Mai Karfi, Kwandon Bayyananne

1. Bayyani Game da Samfurin

LTE-3277 wani kayan aiki ne na gani wanda aka tsara don aikace-aikacen da ke buƙatar saurin amsawa da fitar da haske mai mahimmanci. Babban fa'idodinsa suna cikin haɗuwar saurin aiki da ƙarfin haske, wanda ya sa ya dace da tsarin da ake turawa da bugun jini. Ana ajiye na'urar a cikin kwandon da ke bayyana, wanda yana da amfani ga aikace-aikacen da ake buƙatar daidaitaccen daidaitawar gani ko ƙaramin tsangwama na kwando tare da hasken da aka fitar/aka gano. Kasuwar da aka yi niyya ta haɗa da sarrafa kansa na masana'antu, tsarin sadarwa (kamar watsa bayanai na infrared), aikace-aikacen gani, da tsarin tsaro inda ingantaccen siginar infrared ko gano mahimmanci.

2. Bincike Mai zurfi na Ma'auni na Fasaha

2.1 Iyakar Ma'auni na Gaskiya

Waɗannan ma'auni suna ayyana iyakokin da za su iya haifar da lalacewa ta dindindin ga na'urar. Ba a ba da shawarar aiki da na'urar akai-akai a ko kusa da waɗannan iyakokin ba.

• Rushewar Wutar Lantarki (P_D):120 mW. Wannan shine matsakaicin jimlar wutar lantarki da na'urar za ta iya watsawa a matsayin zafi a kowane yanayin aiki.
• Matsakaicin Halin Yanzu na Gaba (I_FP):1 A. Wannan babban ma'aunin halin yanzu yana aiki ne kawai a ƙarƙashin yanayin bugun jini (bugun jini 300 a kowace dakika, faɗin bugun jini 10 µs). Yana nuna ikon na'urar don ɗan gajeren lokaci, ƙarfin haske mai ƙarfi.
• Halin Yanzu na Gaba na Ci gaba (I_F):100 mA. Wannan shine matsakaicin halin yanzu na DC da za a iya amfani da shi akai-akai ga na'urar.
• Ƙarfin Lantarki na Baya (V_R):5 V. Wucewa wannan ƙarfin lantarki a cikin hanyar baya na iya haifar da rushewa.
• Yanayin Aiki & Ajiya:-40°C zuwa +85°C. Wannan faɗin kewayon yana tabbatar da amincin a cikin mawuyacin yanayin muhalli.
• Zazzabi na Solder na Jagora:260°C na tsawon dakika 6 a nisan 1.6mm daga jiki. Wannan yana da mahimmanci ga hanyoyin haɗa PCB don hana lalacewar zafi.

2.2 Halaye na Lantarki da na Gani

An ƙayyade waɗannan ma'auni a yanayin yanayi (T_A) na 25°C kuma suna ayyana aikin yau da kullun na na'urar.

• Ƙarfin Haske (I_E):20 mW/sr (Mafi ƙarancin), 36 mW/sr (Na yau da kullun) a I_F= 20mA. Wannan yana auna ƙarfin gani da ake fitarwa a kowane kusurwar ƙarfi, yana nuna haskensa.
• Matsakaicin Tsawon Tsawon Fitowa (λ_P):865 nm (Na yau da kullun). Wannan yana sanya na'urar a cikin kewayon haske na kusa da infrared, wanda ba a iya gani da idon ɗan adam amma ana iya gano shi ta hanyar photodiodes na silicon.
• Rabin Faɗin Layin Tsarin Haske (Δλ):25 nm (Na yau da kullun). Wannan yana nuna tsaftar tsarin haske ko faɗin band na hasken da aka fitar.
• Ƙarfin Lantarki na Gaba (V_F):1.45V (Na yau da kullun), 1.65V (Matsakaici) a I_F= 20mA. Wannan shine raguwar ƙarfin lantarki a cikin na'urar lokacin da ake gudanarwa.
• Bambancin Ƙarfin Lantarki na Gaba (ΔV_F):0.4V (Matsakaici). An ayyana shi azaman V_F@50mA - V_F@20mA, yana nuna halayen juriya mai ƙarfi.
• Halin Yanzu na Baya (I_R):10 µA (Matsakaici) a V_R= 5V. Wannan shine halin yanzu na ɓarna lokacin da aka sanya na'urar a baya.
• Kusurwar Dubawa (2θ_1/2):25° (Mafi ƙarancin), 30° (Na yau da kullun). Wannan shine cikakken kusurwar da ƙarfin haske ya ragu zuwa rabin ƙimar kololuwar sa, yana ayyana bazuwar katako.
• Cibiyar Dice:0 zuwa 0.12 mm. Wannan yana ƙayyade jurewar matsayin mutuwar semiconductor a cikin kwandon, mai mahimmanci ga daidaitawar gani.

3. Bincike na Zane-zanen Aiki

Bayanin fasaha yana ba da zane-zane da yawa da ke kwatanta mahimman alaƙa. Waɗannan suna da mahimmanci don ƙirar da'ira da fahimtar aiki a ƙarƙashin yanayin da ba na daidaito ba.

3.1 Rarraba Tsarin Haske (Hoto na 1)

Wannan lanƙwasa yana nuna matsakaicin ƙarfin haske dangane da tsawon zango. Yana tabbatar da kololuwa a kusan 865 nm da rabin faɗin 25 nm, yana ba da haske game da halayen tsarin haske masu amfani don tacewa da zaɓin mai karɓa.

3.2 Halin Yanzu na Gaba vs. Yanayin Yanayi (Hoto na 2)

Wannan lanƙwasa na rage daraja yana da mahimmanci ga sarrafa zafi. Yana nuna yadda matsakaicin halin yanzu na gaba da aka yarda yana raguwa yayin da yanayin yanayi ya karu, yana tabbatar da cewa na'urar ta kasance a cikin yankin aiki mai aminci (SOA) da iyakokin watsawar wutar lantarki.

3.3 Halin Yanzu na Gaba vs. Ƙarfin Lantarki na Gaba (Hoto na 3)

Wannan shine daidaitaccen lanƙwasa halayen I-V. Yana nuna alaƙar ƙima tsakanin halin yanzu da ƙarfin lantarki, wanda shine tushen ƙirar da'irar tuƙi, ko dai halin yanzu mai ci gaba ko bugun jini.

3.4 Matsakaicin Ƙarfin Haske Dangane da Yanayin Yanayi (Hoto na 4) & Halin Yanzu na Gaba (Hoto na 5)

Hoto na 4 yana nuna yadda ƙarfin fitarwa na gani ke raguwa tare da haɓakar zafi don ƙayyadaddun halin yanzu na tuƙi (misali, 20mA). Wannan ma'aunin zafi yana da mahimmanci ga aikace-aikacen da ke buƙatar ingantaccen fitarwa. Hoto na 5 yana nuna yadda ƙarfin fitarwa ke ƙaruwa tare da halin yanzu na tuƙi, yana nuna alaƙar da ba ta da layi da tasirin jikewa a manyan halin yanzu.

3.5 Zane-zanen Bazuwar Haske (Hoto na 6)

Wannan zanen polar yana wakiltar kusurwar dubawa (2θ_1/2≈ 30°) a zahiri. Da'irar da'irar suna wakiltar matakan ƙarfi dangane (misali, 1.0, 0.8, 0.6...). Wannan zane yana da mahimmanci don ƙirar tsarin gani, ruwan tabarau, da kuma fahimtar rarraba sararin samaniya na hasken da aka fitar.

4. Bayanin Injiniya da Kwandon

4.1 Girmen Kwandon

Na'urar tana amfani da daidaitaccen kwandon rami. Muhimman bayanan girma daga bayanin fasaha sun haɗa da:

• Duk girmen suna cikin millimeters (an ba da inci a cikin maƙallan).
• Jurewar gabaɗaya na ±0.25mm(.010") yana aiki sai dai idan an ƙayyade in ba haka ba.
• Matsakaicin tsinkaya na resin a ƙarƙashin flange shine 1.5mm(.059").
• Ana auna tazarar jagora a wurin da jagororin suka fita daga jikin kwandon.

Kayan kwandon bayyananne masu bayyanawa suna rage yawan sha na hasken IR da aka fitar kuma suna ba da damar duban ciki na mutuwar ciki.

4.2 Gano Ƙarshen Lantarki

Ga daidaitaccen kwandon LED, dogon jagora yawanci yana nuna anode (tabbatacce), kuma ɗan gajeren jagora ko gefe mai lebur a gefen kwandon yana nuna cathode (mara kyau). Dole ne masu zane su tuntubi takamaiman zanen kwandon don ganowa mara ma'ana.

5. Jagororin Solder da Haɗawa

An ba da iyakar ma'auni na gaskiya don solder na jagora a sarari: 260°C na iyakar dakika 6, an auna shi a nisan 1.6mm (0.063 inci) daga jikin kwandon. Wannan ma'auni yana da mahimmanci ga hanyoyin solder na igiyar ruwa ko solder na hannu.

• Solder na Reflow:Duk da yake ba a bayyana shi a sarari don SMD ba, iyakar 260°C tana nuna dacewa da yawancin bayanan martaba marasa jagora, muddin an sarrafa matsakaicin zafi da lokacin da ya wuce ruwa a hankali don kiyaye jagororin a mahaɗar kwandon cikin ƙayyadaddun bayanai.
• Abubuwan da Ya Kamata a Yi la'akari da su:Kauce wa damuwa na injiniya akan jagororin. Yi amfani da taimakon zafi mai dacewa yayin solder. Kada ku wuce ƙayyadaddun zafi da lokaci.
• Yanayin Ajiya:Ajiye a cikin busasshiyar muhalli, mai hana tashin hankali a cikin ƙayyadaddun kewayon zafi (-40°C zuwa +85°C) don hana sha danshi (wanda zai iya haifar da "popcorning" yayin reflow) da lalacewar fitarwa na electrostatic.

6. Shawarwari na Aikace-aikace

6.1 Yanayin Aikace-aikace na Yau da Kullun

• Watsa Bayanai na Infrared:Ƙarfinsa na sauri ya sa ya dace da hanyoyin haɗin bayanai masu bin ka'idar IrDA, masu sarrafa nesa, da sadarwar mara waya na ɗan gajeren zango.
• Gani na Masana'antu:Ana amfani da shi a cikin na'urori masu auna kusanci, gano abu, tsarin ƙidaya, da gano gefuna a cikin sarrafa kansa. Kwandon bayyananne yana da fa'ida.
• Tsarin Tsaro:Ana iya amfani da shi a cikin na'urori masu gano katako don ƙararrawar kutsawa ko azaman tushen haske mara ganuwa don hasken CCTV tare da kyamarori masu hankali ga IR.
• Sauyin Gani & Masu Rufe:Saurin lokacin amsawa yana dacewa don gano sauye-sauye masu sauri a matsayi ko gudun.

6.2 Abubuwan da Ya Kamata a Yi la'akari da su a Zane

• Da'irar Tuƙi:Don aikin bugun jini (amfani da matsakaicin halin yanzu na 1A), transistor mai saurin canzawa ko da'irar direban MOSFET yana da mahimmanci. Resistan mai iyakance halin yanzu ya zama dole don aikin DC don hana wucewa da halin yanzu na ci gaba na 100mA.
• Gudanar da Zafi:Ko da tare da matsakaicin ɓarna na 120mW, tabbatar da isasshen yanki na tagulla na PCB ko dumama idan ana aiki kusa da matsakaicin ma'auni, musamman a manyan yanayin yanayi. Duba lanƙwasa rage daraja (Hoto na 2).
• Zane na Gani:Dole ne a yi la'akari da kusurwar dubawa na 30° da tsarin bazuwar haske (Hoto na 6) lokacin haɗawa da ruwan tabarau, buɗaɗɗen buɗe ido, ko masu karɓa don cimma siffar katako da aka so da hankalin gano.
• Haɗin Mai Karɓa:Lokacin amfani da shi azaman mai fitarwa, haɗa shi tare da mai gano haske (photodiode ko phototransistor) mai hankali a kusa da 865 nm don mafi kyawun aikin tsarin.

7. Kwatance da Bambance-bambance na Fasaha

Idan aka kwatanta da daidaitattun LED na infrared, LTE-3277 ya bambanta kansa da farko ta hanyarsaurinsadaƙarfinsaa cikin kwandon bayyananne. Yawancin daidaitattun LED na infrared suna da ƙananan ƙimar halin yanzu da ƙananan lokutan tashi/faɗuwa, suna iyakance amfani da su a cikin aikace-aikacen bugun jini mai faɗin band. Haɗuwar matsakaicin halin yanzu na 1A da dacewa don aikin bugun jini yana nuna ingantaccen ƙirar semiconductor da kwandon don saurin watsa zafi yayin ɗan gajeren bugun jini, yana ba da damar sigina masu haske, masu sauri.

8. Tambayoyin da Ake Yawan Yi (Dangane da Ma'auni na Fasaha)

Q: Shin zan iya tuƙa wannan LED da samar da 5V kai tsaye?
A: A'a. Dole ne ka yi amfani da resistor mai iyakance halin yanzu na jeri. Misali, don cimma I_F=20mA tare da V_F~1.5V daga samar da 5V: R = (5V - 1.5V) / 0.02A = 175Ω. Yi amfani da ƙimar da ta gaba (misali, 180Ω) kuma duba watsawar wutar lantarki a cikin resistor.

Q: Menene ma'anar "akwai don aikin bugun jini" a aikace?
A: Yana nufin an tsara mahaɗar semiconductor da kwandon don ɗaukar halin yanzu na nan take (har zuwa 1A) na ɗan gajeren lokaci (10µs) ba tare da lalacewa ba, yana ba da damar mafi girman fitowar gani fiye da yadda ƙimar DC zata nuna. Wannan shine mabuɗin don cimma tazara mai nisa ko babban rabo na sigina zuwa amo a cikin tsarin bugun jini.

Q: Me yasa kusurwar dubawa take da mahimmanci?
A: Yana ƙayyade ɗaukar hoto na sararin samaniya na hasken da aka fitar. Ƙananan kusurwa (kamar 30°) yana haifar da katako mai mai da hankali, wanda ya dace da sadarwa mai nisa, mai jagora. Mafi faɗin kusurwa yana da kyau don hasken yanki mai faɗi na ɗan gajeren zango ko gani.

9. Misalin Amfani na Aiki

Zanen Na'urar Gano Kusanci:Ana iya amfani da LTE-3277 azaman mai fitarwa a cikin na'urar gano kusanci mai nunawa. Za a buga shi da 1A na 10µs a ƙaramin aiki (misali, 1%). Za a gano mai gano haske da aka dace da aka sanya kusa da shi zai gano hasken IR da aka nuna daga wani abu. Lokaci da girman bugun jini da aka gano suna nuna kasancewa da kimanin nisa. Babban ƙarfin kololuwa yana tabbatar da sigina mai ƙarfi na dawowa, yayin da kwandon bayyananne baya rage hasken da aka fitar ko aka nuna. Dole ne da'irar ta haɗa da direba don babban bugun jini na halin yanzu da mai ƙara hankali don siginar mai gano.

10. Ka'idar Aiki

LTE-3277, lokacin aiki azaman mai fitarwa na infrared, yana aiki akan ka'idar electroluminescence a cikin mahaɗar p-n semiconductor. Lokacin da aka sanya shi a gaba (anode tabbatacce dangane da cathode), ana shigar da electrons da ramuka a kan mahaɗar. Haɗuwarsu tana sakin makamashi a cikin nau'in photons. An zaɓi takamaiman kayan semiconductor da aka yi amfani da su (yawanci aluminum gallium arsenide - AlGaAs) don samar da photons tare da makamashi daidai da hasken infrared, wanda ya kai kololuwa a kusan tsawon zango na 865 nm. "Saurin gudu" yana nufin saurin saurin da za a iya kunna mahaɗar da kashe shi, wanda aka ƙaddara ta rayuwar mai ɗaukar kaya da ƙarfin da'ira.

11. Trends na Fasaha

A fagen gani na infrared, trends sun haɗa da haɓaka na'urori tare da mafi girman saurin daidaitawa don sadarwar bayanai (misali, don Li-Fi ko manyan bas na masana'antu), ƙarin ingantaccen wutar lantarki (mafi yawan mW/sr a kowace mA), da haɗa masu fitarwa da masu gano zuwa cikin tsararrun abubuwa da yawa ko haɗe tare da ICs masu tuƙi a cikin na'urori masu hankali. Hakanan akwai turawa zuwa ƙananan ƙira a cikin kwandon na'urar da aka ɗora a saman yayin kiyayewa ko inganta aikin zafi. Trend na kwandon bayyananne yana goyan bayan aikace-aikacen da ke buƙatar daidaitaccen haɗin gani da ƙaramin asarar sigina.