SIR234 3mm इन्फ्रारेड LED डेटाशीट - 3.0mm व्यास - 1.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 875nm वेवलेंथ - 150mW पावर डिसिपेशन - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

SIR234 एक उच्च-तीव्रता वाला इन्फ्रारेड उत्सर्जक डायोड है जो 3mm (T-1) नीले पारदर्शी प्लास्टिक पैकेज में रखा गया है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर्स, फोटोट्रांजिस्टर्स और इन्फ्रारेड रिसीवर मॉड्यूल के साथ अच्छे स्पेक्ट्रल मिलान के साथ विश्वसनीय इन्फ्रारेड उत्सर्जन की आवश्यकता होती है। डिवाइस में कम फॉरवर्ड वोल्टेज की विशेषता है और इसे लीड-मुक्त, RoHS-अनुपालन, हैलोजन-मुक्त सामग्री का उपयोग करके निर्मित किया गया है, जो EU REACH नियमों का भी पालन करता है।

1.1 मुख्य लाभ

• उच्च विश्वसनीयता और लंबा परिचालन जीवन।
• आसान PCB एकीकरण के लिए मानक 2.54mm लीड स्पेसिंग के साथ कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर।
• कम फॉरवर्ड वोल्टेज, ऊर्जा-कुशल संचालन में योगदान देता है।
• सामान्य सिलिकॉन-आधारित फोटोडिटेक्टर्स के साथ उत्कृष्ट स्पेक्ट्रल मिलान, सिग्नल रिसेप्शन को अनुकूलित करता है।
• पर्यावरण के अनुकूल निर्माण (Pb-मुक्त, हैलोजन-मुक्त, RoHS, REACH अनुपालन)।

1.2 लक्षित बाजार और अनुप्रयोग

This infrared LED is suitable for a variety of optoelectronic systems. Primary applications include free-air transmission systems for remote controls, optoelectronic switches for object detection and counting, smoke detectors, various infrared-based sensing systems, and integration into legacy storage devices like floppy disk drives.

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 अधिकतम पूर्ण रेटिंग्स

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके बाद डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन स्थितियों में संचालन की गारंटी नहीं है।

• निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F)): 100 mA
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP)): 1.0 A (पल्स चौड़ाई ≤ 100μs, ड्यूटी साइकिल ≤ 1%)
• रिवर्स वोल्टेज (V_R)): 5 V
• ऑपरेटिंग तापमान (T_opr)): -40°C से +85°C
• स्टोरेज तापमान (T_stg)): -40°C से +85°C
• सोल्डरिंग तापमान (T_sol)): 260°C (≤ 5 सेकंड के लिए)
• पावर डिसिपेशन (P_d)): 150 mW (25°C परिवेश तापमान या उससे नीचे)

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

25°C के परिवेश तापमान (T_a) पर मापे गए, ये पैरामीटर सामान्य परिचालन स्थितियों में डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• रेडिएंट इंटेंसिटी (E_e):
  • I_F= 20mA पर: सामान्य 9.3 mW/sr (न्यूनतम 5.6 mW/sr)।
  • I_F= 100mA (पल्स्ड) पर: सामान्य 35 mW/sr।
  • I_F= 1A (पल्स्ड) पर: सामान्य 350 mW/sr।
• पीक वेवलेंथ (λ_p)): 875 nm (I_F=20mA पर सामान्य)।
• स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ)): 80 nm (I_F=20mA पर सामान्य)।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):
  • I_F= 20mA पर: 1.3V (न्यूनतम), 1.6V (सामान्य)।
  • I_F= 100mA (पल्स्ड) पर: 1.4V (सामान्य), 1.8V (अधिकतम)।
  • I_F= 1A (पल्स्ड) पर: 2.6V (सामान्य), 4.0V (अधिकतम)।
• रिवर्स करंट (I_R)): V_R= 5V पर ≤ 10 μA।
• व्यू एंगल (2θ_1/2)): 30 डिग्री (सामान्य)।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

SIR234 अपनी रेडिएंट इंटेंसिटी के आधार पर विभिन्न प्रदर्शन ग्रेड या "बिन" में उपलब्ध है। यह डिजाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट आउटपुट आवश्यकताओं को पूरा करने वाला डिवाइस चुनने की अनुमति देता है।

मापन स्थिति: I_F= 20mA, T_a= 25°C।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान

डीरेटिंग वक्र दर्शाता है कि पावर डिसिपेशन सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट 25°C से ऊपर परिवेश तापमान बढ़ने के साथ कैसे घटता है।

4.2 स्पेक्ट्रल वितरण

स्पेक्ट्रल आउटपुट ग्राफ 875nm पर पीक उत्सर्जन की पुष्टि करता है जिसकी सामान्य बैंडविड्थ 80nm है, जो सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर्स के साथ संगतता सुनिश्चित करता है जिनकी नियर-इन्फ्रारेड क्षेत्र में पीक संवेदनशीलता होती है।

4.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V वक्र)

यह वक्र करंट और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध को दर्शाता है। 20mA पर 1.6V का कम सामान्य V_Fकुशल संचालन का संकेत देता है, लेकिन उच्च पल्स्ड करंट (जैसे, 1A) के तहत वोल्टेज काफी बढ़ जाता है।

4.4 सापेक्ष रेडिएंट इंटेंसिटी बनाम कोणीय विस्थापन

यह प्लॉट स्थानिक उत्सर्जन पैटर्न को परिभाषित करता है, जो 30-डिग्री हाफ-एंगल दिखाता है जहां तीव्रता अपने शिखर मूल्य के 50% तक गिर जाती है। यह ऑप्टिकल कपलिंग और संरेखण डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.5 वेवलेंथ और इंटेंसिटी का तापमान निर्भरता

वक्र प्रदर्शित करते हैं कि पीक वेवलेंथ थोड़ा स्थानांतरित हो जाती है, और रेडिएंट इंटेंसिटी आमतौर पर जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घट जाती है, जो सटीक अनुप्रयोगों में थर्मल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

5.1 पैकेज आयाम

SIR234 एक मानक T-1 (3mm व्यास) गोल पैकेज का उपयोग करता है। मुख्य आयामों में 3.0mm का बॉडी व्यास, 2.54mm (0.1 इंच) का सामान्य लीड स्पेसिंग और कुल लंबाई शामिल है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयामी सहनशीलता ±0.25mm है। कैथोड को आमतौर पर पैकेज रिम पर एक फ्लैट स्पॉट और/या छोटी लीड द्वारा पहचाना जाता है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

• हैंड सोल्डरिंग: तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग करें। प्रति लीड सोल्डरिंग समय को अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित रखें, तापमान 350°C से अधिक न हो।
• वेव/रीफ्लो सोल्डरिंग: डिवाइस अधिकतम पूर्ण रेटिंग्स के अनुसार, अधिकतम 5 सेकंड के लिए 260°C के पीक सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है।
• सफाई: नीले पारदर्शी प्लास्टिक एपॉक्सी के साथ संगत उपयुक्त सॉल्वेंट्स का उपयोग करें।
• स्टोरेज स्थितियाँ: निर्दिष्ट तापमान सीमा -40°C से +85°C के भीतर एक सूखे, एंटी-स्टैटिक वातावरण में स्टोर करें। अत्यधिक नमी के संपर्क से बचें।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 पैकिंग विनिर्देश

यूनिट्स आमतौर पर बैग में पैक की जाती हैं: प्रति बैग 200 से 1000 टुकड़े। पांच बैग एक बॉक्स में पैक किए जाते हैं, और दस बॉक्स एक मास्टर कार्टन में पैक किए जाते हैं।

7.2 लेबल जानकारी

उत्पाद लेबल में मुख्य पहचानकर्ता शामिल हैं: ग्राहक पार्ट नंबर (CPN), निर्माता पार्ट नंबर (P/N), पैकिंग मात्रा (QTY), प्रदर्शन रैंक (CAT), पीक वेवलेंथ (HUE), और लॉट नंबर (LOT No)।

8. अनुप्रयोग डिजाइन सुझाव

8.1 सामान्य अनुप्रयोग सर्किट

निरंतर संचालन के लिए, एक साधारण श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर की आवश्यकता होती है। रेसिस्टर मान की गणना R = (V_supply- V_F) / I_F के रूप में की जाती है। उच्च पीक तीव्रता प्राप्त करने के लिए पल्स्ड ऑपरेशन के लिए, सुनिश्चित करें कि ड्राइवर सर्किट निर्दिष्ट चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल सीमा (≤100μs, ≤1%) के भीतर आवश्यक करंट पल्स प्रदान कर सकता है।

8.2 डिजाइन विचार

• करंट ड्राइविंग: कभी भी अधिकतम पूर्ण निरंतर या पल्स्ड करंट रेटिंग्स से अधिक न जाएं। विश्वसनीय संचालन के लिए एक स्थिर करंट स्रोत या अच्छी तरह से गणना किए गए श्रृंखला रेसिस्टर का उपयोग करें।
• हीट सिंकिंग: हालांकि पैकेज छोटा है, उच्च करंट पर या ऊंचे परिवेश तापमान में निरंतर संचालन के लिए, गर्मी अपव्यय में सहायता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए PCB लेआउट तकनीकों (थर्मल रिलीफ पैड, कॉपर पोर्स) पर विचार करें।
• ऑप्टिकल डिजाइन: The 30-degree viewing angle and 875nm wavelength should be matched with the field of view and spectral sensitivity of the receiving sensor (photodiode, phototransistor, or IR receiver IC) for optimal signal-to-noise ratio.
• रिवर्स पोलैरिटी सुरक्षा5V से अधिक का रिवर्स वोल्टेज LED को नुकसान पहुंचा सकता है। यदि सप्लाई पोलैरिटी उलटी हो सकती है तो सुरक्षा शामिल करें।

9. तकनीकी तुलना और भेदभाव

SIR234 एक मानक 3mm पैकेज, अपेक्षाकृत उच्च रेडिएंट इंटेंसिटी (P बिन में 24 mW/sr तक), और कम फॉरवर्ड वोल्टेज के संयोजन के माध्यम से स्वयं को अलग करता है। कुछ पुराने या सामान्य IR LED की तुलना में, पल्स्ड ऑपरेशन (1A पीक) के लिए इसकी गारंटीकृत विनिर्देश और आधुनिक पर्यावरणीय मानकों (RoHS, हैलोजन-मुक्त, REACH) के स्पष्ट अनुपालन इसे समकालीन डिजाइन आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

10.1 नीले पारदर्शी पैकेज का उद्देश्य क्या है?

नीला प्लास्टिक एक शॉर्ट-वेवलेंथ पास फिल्टर के रूप में कार्य करता है, बाहर से दृश्य प्रकाश को अवरुद्ध करता है (जो डिटेक्टर में शोर पैदा कर सकता है) जबकि चिप से 875nm इन्फ्रारेड प्रकाश को कुशलतापूर्वक गुजरने देता है। यह यांत्रिक और पर्यावरणीय सुरक्षा भी प्रदान करता है।

10.2 क्या मैं इस LED को सीधे 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?

नहीं। एक माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन आमतौर पर बिना जोखिम के 20mA लगातार सोर्स नहीं कर सकता है, और यह निश्चित रूप से 100mA या 1A पल्स प्रदान नहीं कर सकता है। आपको LED द्वारा आवश्यक उच्च करंट को स्विच करने के लिए एक बाहरी ड्राइवर सर्किट, जैसे कि MCU पिन द्वारा नियंत्रित ट्रांजिस्टर (BJT या MOSFET) का उपयोग करना चाहिए।

10.3 मैं सही बिन (L, M, N, P) का चयन कैसे करूं?

अपने अनुप्रयोग के लिंक बजट (दूरी, डिटेक्टर संवेदनशीलता) के लिए आवश्यक रेडिएंट इंटेंसिटी के आधार पर चुनें। लंबी दूरी या कम-संवेदनशीलता वाले डिटेक्टर्स के लिए, एक उच्च बिन (N या P) बेहतर है। शॉर्ट-रेंज अनुप्रयोगों के लिए, एक निचला बिन (L या M) पर्याप्त और लागत-प्रभावी हो सकता है।

10.4 20mA की तुलना में 1A पल्स पर फॉरवर्ड वोल्टेज अधिक क्यों है?

यह सेमीकंडक्टर चिप और बॉन्ड वायर्स के आंतरिक श्रृंखला प्रतिरोध के कारण है। जैसे-जैसे करंट बढ़ता है, इस प्रतिरोध के पार वोल्टेज ड्रॉप (V = I * R) काफी बढ़ जाता है, जिससे कुल फॉरवर्ड वोल्टेज अधिक हो जाता है।

11. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण

परिदृश्य: वेंडिंग मशीन में वस्तु पहचान।एक SIR234 LED और एक मिलान करने वाला फोटोट्रांजिस्टर एक उत्पाद चूट के विपरीत पक्षों पर रखे जाते हैं। LED को 20mA निरंतर करंट (सुसंगत आउटपुट के लिए बिन M चुना गया) से चलाया जाता है। जब कोई वस्तु मौजूद नहीं होती है, तो फोटोट्रांजिस्टर IR बीम प्राप्त करता है और संचालित होता है। जब कोई उत्पाद चूट के माध्यम से गिरता है, तो यह बीम को बाधित करता है, जिससे फोटोट्रांजिस्टर का आउटपुट स्थिति बदल जाता है। यह सिग्नल मशीन के नियंत्रक को उत्पाद वितरण की पुष्टि करने के लिए भेजा जाता है। 30-डिग्री बीम समय के साथ थोड़ी यांत्रिक गलत संरेखण के साथ भी विश्वसनीय पहचान सुनिश्चित करता है।

12. संचालन का सिद्धांत

एक इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (IR LED) एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है। जब फॉरवर्ड बायस्ड (एनोड पर कैथोड के सापेक्ष सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है), तो n-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये चार्ज वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। इस विशिष्ट डिवाइस में, गैलियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड (GaAlAs) से बना, यह ऊर्जा मुख्य रूप से 875 नैनोमीटर की पीक वेवलेंथ वाले इन्फ्रारेड प्रकाश के फोटॉन के रूप में मुक्त होती है, जो मानव आंख के लिए अदृश्य है लेकिन सिलिकॉन-आधारित सेंसर्स द्वारा पता लगाने योग्य है।

13. उद्योग रुझान

सेंसिंग के लिए इन्फ्रारेड एमिटर्स में रुझान उच्च दक्षता, कम बिजली की खपत और बढ़ी हुई एकीकरण की ओर जारी है। इसमें अंतर्निहित ड्राइवरों वाले डिवाइस, शोर प्रतिरक्षा के लिए मॉड्यूलेटेड आउटपुट और स्वचालित असेंबली के लिए सतह-माउंट पैकेज (SMD) शामिल हैं। जबकि 3mm T-1 पैकेज जैसे थ्रू-होल घटक प्रोटोटाइपिंग, मरम्मत और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बने हुए हैं, नए डिजाइन अपने छोटे फुटप्रिंट और उच्च-मात्रा विनिर्माण के लिए उपयुक्तता के कारण तेजी से SMD वेरिएंट को प्राथमिकता दे रहे हैं। पर्यावरणीय अनुपालन (RoHS, हैलोजन-मुक्त) पर जोर अब इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में एक मानक आवश्यकता है।