IR383 5.0mm इन्फ्रारेड LED डेटाशीट - आयाम 5mm - चरम तरंगदैर्ध्य 940nm - अग्र वोल्टेज 1.2V - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

IR383 एक उच्च-तीव्रता वाला इन्फ्रारेड उत्सर्जक डायोड है जो एक मानक T-1 (5mm) नीले प्लास्टिक पैकेज में रखा गया है। यह इन्फ्रारेड ट्रांसमिशन सिस्टम में विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान करने के लिए इंजीनियर किया गया है। डिवाइस का प्राथमिक कार्य 940nm के चरम तरंगदैर्ध्य पर इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करना है, जो इसे सामान्य फोटोट्रांजिस्टर, फोटोडायोड और इन्फ्रारेड रिसीवर मॉड्यूल के साथ वर्णक्रमीय रूप से संगत बनाता है। इसके मुख्य लाभों में उच्च विकिरण तीव्रता, कम अग्र वोल्टेज और RoHS, REACH तथा हैलोजन-मुक्त मानकों के अनुरूप डिज़ाइन शामिल है, जो आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण आवश्यकताओं के लिए उपयुक्तता सुनिश्चित करता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

डिवाइस को दीर्घायु और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सख्त सीमाओं के भीतर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। निरंतर अग्र धारा (IF) की रेटिंग 100mA है, जबकि पल्स्ड स्थितियों (पल्स चौड़ाई ≤100μs, ड्यूटी साइकिल ≤1%) के तहत 1.0A की चरम अग्र धारा (IFP) अनुमेय है। अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C तक है, और भंडारण +100°C तक की अनुमति है। डिवाइस 10 सेकंड तक 260°C के सोल्डरिंग तापमान को सहन कर सकता है। जब परिवेश का तापमान 25°C या उससे कम होता है, तो अधिकतम शक्ति अपव्यय (Pd) 120mW है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर 25°C के मानक तापमान पर मापे जाते हैं। 20mA की अग्र धारा पर विकिरण तीव्रता (Ie) न्यूनतम 15.0 mW/sr है, जिसका विशिष्ट मान 20.0 mW/sr है। पल्स्ड ऑपरेशन (IF=50mA, पल्स चौड़ाई ≤100μs, ड्यूटी ≤1%) के तहत, विशिष्ट विकिरण तीव्रता 80.0 mW/sr तक पहुँचती है। चरम उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 940nm पर केंद्रित है जिसकी विशिष्ट वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ) 45nm है। 20mA पर अग्र वोल्टेज (VF) विशिष्ट रूप से 1.2V है, जिसका अधिकतम मान 1.5V है। पल्स्ड स्थितियों में 50mA पर, VF विशिष्ट रूप से 1.4V (अधिकतम 1.8V) है। 5V रिवर्स बायस पर रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 10μA है। दृश्य कोण (2θ1/2) विशिष्ट रूप से 20 डिग्री है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

IR383 अपने आउटपुट पावर के आधार पर डिवाइस को वर्गीकृत करने के लिए एक विकिरण तीव्रता बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है। बिन्स को इस प्रकार परिभाषित किया गया है: बिन P (15.0-24.0 mW/sr), बिन Q (21.0-34.0 mW/sr), बिन R (30.0-48.0 mW/sr), और बिन S (42.0-67.0 mW/sr)। यह बिनिंग डिज़ाइनरों को उन घटकों का चयन करने की अनुमति देती है जो उनके अनुप्रयोग के लिए विशिष्ट तीव्रता आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जिससे सुसंगत सिस्टम प्रदर्शन सुनिश्चित होता है। मापन अनिश्चितताओं को अग्र वोल्टेज के लिए ±0.1V, चमकदार तीव्रता के लिए ±10% और प्रमुख तरंगदैर्ध्य के लिए ±1.0nm के रूप में नोट किया गया है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में कई विशेषता वक्र शामिल हैं जो विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं। चित्र 1 अग्र धारा और परिवेश के तापमान के बीच संबंध दिखाता है। चित्र 2 वर्णक्रमीय वितरण को दर्शाता है, जो 940nm चरम की पुष्टि करता है। चित्र 3 परिवेश के तापमान के विरुद्ध चरम उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य शिफ्ट को ग्राफ़ करता है। चित्र 4 अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज संबंध को दर्शाता है। चित्र 5 दिखाता है कि सापेक्ष तीव्रता अग्र धारा के साथ कैसे बदलती है। चित्र 6 केंद्रीय अक्ष से कोणीय विस्थापन के एक फ़ंक्शन के रूप में सापेक्ष विकिरण तीव्रता प्रस्तुत करता है। चित्र 7 परिवेश के तापमान के विरुद्ध सापेक्ष तीव्रता को प्लॉट करता है, और चित्र 8 दिखाता है कि सापेक्ष अग्र वोल्टेज परिवेश के तापमान के साथ कैसे बदलता है। ये वक्र वास्तविक दुनिया के संचालन वातावरण में प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए आवश्यक हैं।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

IR383 एक मानक T-1 (5mm व्यास) नीले प्लास्टिक पैकेज का उपयोग करता है। लीड स्पेसिंग 2.54mm है, जो मानक ब्रेडबोर्ड और PCB के साथ संगत है। डेटाशीट में एक विस्तृत पैकेज आयाम चित्र प्रदान किया गया है, जिसमें सभी आयाम मिलीमीटर में निर्दिष्ट हैं। अनिर्दिष्ट आयामों के लिए सहनशीलता ±0.25mm है। नीला लेंस सामग्री डिवाइस को इन्फ्रारेड एमिटर के रूप में पहचानने में मदद करती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डिवाइस को अधिकतम 260°C के तापमान पर 10 सेकंड से अधिक नहीं की अवधि के लिए वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए रेट किया गया है। प्लास्टिक पैकेज या सेमीकंडक्टर डाई को नुकसान से बचाने के लिए इन सीमाओं का पालन करना महत्वपूर्ण है। डिवाइस Pb-मुक्त है और हैलोजन-मुक्त मानकों (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) के अनुरूप है। हैंडलिंग और असेंबली के दौरान मानक ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) सावधानियों का पालन किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

मानक पैकेजिंग विनिर्देश प्रति बैग 500 टुकड़े, प्रति बॉक्स 5 बैग और प्रति कार्टन 10 बॉक्स है, जो प्रति कार्टन कुल 25,000 टुकड़े हैं। लेबल फॉर्म में ग्राहक का पार्ट नंबर (CPN), उत्पादन पार्ट नंबर (P/N), पैकिंग मात्रा (QTY), तीव्रता रैंक (AT), चरम तरंगदैर्ध्य (HUE), संदर्भ (REF), और लॉट नंबर (LOT No) के फ़ील्ड शामिल हैं।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

IR383 मुक्त-वायु इन्फ्रारेड ट्रांसमिशन सिस्टम, जैसे कि उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (TV, ऑडियो सिस्टम, सेट-टॉप बॉक्स) के लिए रिमोट कंट्रोल यूनिट के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है, जहाँ उच्च आउटपुट पावर संचालन सीमा को बढ़ाती है। यह धुआँ डिटेक्टरों में भी लागू है, जहाँ यह कणों का पता लगाने के लिए एक रिसीवर के साथ जोड़ा जाता है, और विभिन्न अन्य इन्फ्रारेड-आधारित संवेदन और संचार प्रणालियों में भी।

8.2 डिज़ाइन विचार

ड्राइव सर्किट डिज़ाइन करते समय, एक श्रृंखला प्रतिरोधक या स्थिर धारा स्रोत का उपयोग करके अग्र धारा को अधिकतम निरंतर या पल्स्ड रेटिंग्स तक सीमित किया जाना चाहिए। कम अग्र वोल्टेज बिजली की खपत को कम करता है। संकीर्ण 20-डिग्री दृश्य कोण अधिक निर्देशित बीम प्रदान करता है, जो पॉइंट-टू-पॉइंट संचार के लिए फायदेमंद है लेकिन सावधानीपूर्वक संरेखण की आवश्यकता होती है। यदि अधिकतम शक्ति अपव्यय के निकट संचालन किया जा रहा है, विशेष रूप से उच्च परिवेश के तापमान पर, तो हीट सिंकिंग आवश्यक हो सकती है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

सामान्य 5mm IR LED की तुलना में, IR383 एक गारंटीकृत न्यूनतम विकिरण तीव्रता प्रदान करता है और प्रदर्शन वक्रों के एक व्यापक सेट और एक औपचारिक बिनिंग संरचना के साथ चरित्रित है। आधुनिक पर्यावरणीय नियमों (RoHS, REACH, हैलोजन-मुक्त) के अनुपालन सख्त सामग्री प्रतिबंधों वाले बाजारों के लिए एक प्रमुख विभेदक है। निर्दिष्ट 940nm तरंगदैर्ध्य एक सामान्य मानक है, जो रिसीवर IC के साथ व्यापक संगतता सुनिश्चित करता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

प्रश्न: निरंतर और पल्स्ड अग्र धारा रेटिंग्स के बीच क्या अंतर है?

उत्तर: निरंतर रेटिंग (100mA) स्थिर-अवस्था संचालन के लिए है। पल्स्ड रेटिंग (1.0A) अधिक चमकदार प्रकाश फटने को प्राप्त करने के लिए बहुत अधिक तात्कालिक धारा की अनुमति देती है, लेकिन केवल बहुत छोटी पल्स (≤100μs) के लिए कम ड्यूटी साइकिल (≤1%) के साथ, ताकि अधिक गर्म होने से बचा जा सके।

प्रश्न: परिवेश का तापमान प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?

उत्तर: जैसा कि विशेषता वक्रों में दिखाया गया है, बढ़ता तापमान आमतौर पर विकिरण आउटपुट में कमी और अग्र वोल्टेज में मामूली वृद्धि का कारण बनता है। डिज़ाइनरों को 25°C से ऊपर संचालन करते समय प्रदर्शन पैरामीटर को डीरेट करना चाहिए।

प्रश्न: क्या इस LED का उपयोग डेटा ट्रांसमिशन के लिए किया जा सकता है?

उत्तर: हाँ, इसका तेज़ प्रतिक्रिया समय (LED में निहित) और उच्च आउटपुट इसे रिमोट कंट्रोल और लघु-श्रेणी संचार लिंक में मॉड्यूलेटेड डेटा ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त बनाता है, हालाँकि डेटाशीट एक मॉड्यूलेशन बैंडविड्थ निर्दिष्ट नहीं करती है।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

केस: एक लंबी दूरी के IR रिमोट कंट्रोल का डिज़ाइन

बढ़ी हुई सीमा की आवश्यकता वाले रिमोट कंट्रोल के लिए, एक डिज़ाइनर उच्चतम विकिरण तीव्रता के लिए बिन S से एक IR383 का चयन करेगा। ड्राइव सर्किट एक मॉड्यूलेटेड सिग्नल (जैसे, 38kHz कैरियर) उत्पन्न करने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करेगा। एक ट्रांजिस्टर स्विच LED को 50mA या उससे अधिक पर पल्स करेगा, प्रोटोकॉल में उपयोग की गई पल्स चौड़ाई के लिए 1% ड्यूटी साइकिल सीमा के भीतर रहते हुए। संकीर्ण दृश्य कोण ऊर्जा को रिसीवर की ओर केंद्रित करने में मदद करता है। एक साधारण श्रृंखला प्रतिरोधक की गणना R = (Vcc - Vf) / If के रूप में की जाती है, जहाँ Vf पल्स्ड करंट पर विशिष्ट मान से लिया जाता है।

12. सिद्धांत परिचय

एक इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (IR LED) एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है जो अग्र बायस्ड होने पर गैर-दृश्यमान इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करता है। इलेक्ट्रॉन डिवाइस के भीतर होल्स के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। विशिष्ट सामग्री (IR383 के लिए GaAlAs) और सेमीकंडक्टर की संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जो इस मामले में 940nm है। प्लास्टिक पैकेज चिप को एनकैप्सुलेट करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और लेंस विकिरण पैटर्न को आकार देता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

इन्फ्रारेड LED में रुझान उच्च दक्षता (प्रति विद्युत वाट अधिक विकिरण आउटपुट) की ओर जारी है, जो बिजली की खपत और ऊष्मा उत्पादन को कम करता है। बढ़ी हुई विश्वसनीयता और दीर्घायु के लिए भी एक प्रयास है। बेहतर थर्मल प्रबंधन और अधिक सटीक ऑप्टिकल नियंत्रण को सक्षम करने के लिए पैकेजिंग विकसित हो रही है। इसके अलावा, सरलीकृत अंत-उपयोगकर्ता डिज़ाइन के लिए ड्राइवर सर्किट्री और सेंसर के साथ एकीकरण कॉम्पैक्ट मॉड्यूल में अधिक सामान्य होता जा रहा है। विकसित होने वाले वैश्विक पर्यावरणीय और सामग्री नियमों के अनुपालन एक महत्वपूर्ण उद्योग फोकस बना हुआ है।