5mm इन्फ्रारेड LED IR323 डेटाशीट - 5.0mm पैकेज - 940nm वेवलेंथ - 1.5V फॉरवर्ड वोल्टेज - 150mW पावर डिसिपेशन - अंग्रेजी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-तीव्रता वाले 5mm इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (LED) के लिए पूर्ण तकनीकी विशिष्टताएँ प्रदान करता है। यह उपकरण एक नीले पारदर्शी प्लास्टिक पैकेज में एनकैप्सुलेटेड है और 940 नैनोमीटर (nm) की चरम तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम में दृढ़ता से स्थापित करता है। संवेदन और रिमोट कंट्रोल अनुप्रयोगों में इष्टतम प्रदर्शन के लिए यह तरंगदैर्ध्य रणनीतिक रूप से चुनी गई है, क्योंकि यह सामान्य सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर, फोटोडायोड और इन्फ्रारेड रिसीवर मॉड्यूल की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता के साथ अच्छी तरह मेल खाती है। इस घटक के लिए प्राथमिक डिज़ाइन लक्ष्य उच्च विश्वसनीयता, उच्च विकिरण आउटपुट और कम फॉरवर्ड वोल्टेज संचालन हैं, जो इसे विभिन्न इन्फ्रारेड-आधारित इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 मुख्य विशेषताएं और लाभ

इस LED के कई प्रमुख लाभ हैं जो इसके प्रदर्शन और एकीकरण में आसानी में योगदान करते हैं:

• उच्च विकिरण तीव्रता: 20mA की मानक ड्राइव धारा पर 6.4 mW/sr की विशिष्ट विकिरण तीव्रता प्रदान करता है, जो मजबूत सिग्नल ट्रांसमिशन सुनिश्चित करता है।
• कम अग्र वोल्टेज: 20mA पर 1.2V के विशिष्ट अग्र वोल्टेज (Vf) की विशेषता है, जो समग्र प्रणाली में कम बिजली की खपत में योगदान देता है।
• मानकीकृत पैकेज: 2.54mm (0.1 इंच) लीड स्पेसिंग के साथ एक सामान्य 5mm रेडियल लीडेड पैकेज का उपयोग करता है, जो मानक PCB लेआउट और ब्रेडबोर्ड के साथ संगत है।
• पर्यावरण अनुपालन: The product is manufactured to be Pb-Free, compliant with the EU RoHS and REACH regulations, and meets halogen-free standards (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).
• परिभाषित दृश्य कोण: 30 डिग्री का एक विशिष्ट अर्ध-तीव्रता दृश्य कोण (2θ1/2) प्रदान करता है, जो निर्देशित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त एक केंद्रित बीम प्रदान करता है।

2. तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

यह खंड डिवाइस की विद्युत, प्रकाशीय और तापीय सीमाओं और विशेषताओं की एक विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है।

2.1 Absolute Maximum Ratings

ये रेटिंग्स उन प्रतिबल सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं पर या उनके नीचे संचालन की गारंटी नहीं है।

• Continuous Forward Current (I_F): 100 mA. 25°C परिवेश तापमान पर LED के माध्यम से अनिश्चित काल तक प्रवाहित की जा सकने वाली अधिकतम DC धारा।
• Peak Forward Current (I_FP): 1.0 A. यह उच्च स्पंद धारा केवल सख्त शर्तों के तहत अनुमेय है: स्पंद चौड़ाई ≤ 100μs और ड्यूटी साइकिल ≤ 1%। यह संक्षिप्त, उच्च-तीव्रता वाले संकेतन के लिए उपयोगी है।
• Reverse Voltage (V_R): 5 V. उत्क्रम अभिनत दिशा में लगाया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज। इसे पार करने से जंक्शन भंजन हो सकता है।
• Power Dissipation (P_d): 150 mW at or below 25°C free air temperature. यह वह अधिकतम शक्ति है जिसे पैकेज ऊष्मा के रूप में व्यय कर सकता है। परिवेश तापमान बढ़ने के साथ रेटिंग कम हो जाती है।
• Temperature Ranges: संचालन (T_opr): -40°C से +85°C; भंडारण (T_stg): -40°C से +100°C.
• सोल्डरिंग तापमान (T_sol): 260°C अधिकतम, अवधि 5 सेकंड से अधिक नहीं, जो वेव या हैंड सोल्डरिंग के लिए प्रक्रिया विंडो को परिभाषित करता है।

2.2 Electro-Optical Characteristics

ये मापदंड, Ta=25°C पर मापे गए, सामान्य संचालन स्थितियों में डिवाइस के विशिष्ट प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।

• विकिरण तीव्रता (I_e): प्रकाशीय आउटपुट का प्राथमिक माप। न्यूनतम 4.0 mW/sr, I_F=20mA पर विशिष्ट 6.4 mW/sr। 100mA की अधिकतम निरंतर धारा पर, विशिष्ट तीव्रता बढ़कर 30 mW/sr हो जाती है।
• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_p): 940 nm (विशिष्ट)। यह वह तरंगदैर्ध्य है जिस पर उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति अपने अधिकतम स्तर पर होती है।
• वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ): 45 nm (विशिष्ट)। यह उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य की सीमा को परिभाषित करता है, जिसे आमतौर पर शिखर शक्ति के आधे पर मापा जाता है (फुल विड्थ ऐट हाफ मैक्सिमम - FWHM)।
• Forward Voltage (V_F): 20mA पर 1.2V (सामान्य), 1.5V (अधिकतम)। डायोड की श्रृंखला प्रतिरोध के कारण 100mA पर यह बढ़कर 1.4V (सामान्य), 1.8V (अधिकतम) हो जाता है।
• Reverse Current (I_R): 5V के रिवर्स बायस लगाने पर अधिकतम 10 μA।
• View Angle (2θ_1/2): 30 डिग्री (सामान्य)। वह कोणीय विस्तार जहाँ विकिरण तीव्रता, 0 डिग्री (अक्ष पर) के मान की आधी हो जाती है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

उपकरणों को मानक परीक्षण स्थिति I_F = 20mA पर मापी गई उनकी विकिरण तीव्रता के आधार पर वर्गीकृत (बिन किया गया) है। यह डिजाइनरों को सुसंगत सिस्टम प्रदर्शन के लिए गारंटीकृत न्यूनतम और अधिकतम आउटपुट स्तर वाले भागों का चयन करने की अनुमति देता है।

उदाहरण के लिए, बिन "L" से चिह्नित एक भाग की विकिरण तीव्रता 5.6 और 8.9 mW/sr के बीच होने की गारंटी है। उच्च बिन अक्षर (जैसे, P) उच्च आउटपुट वाले उपकरणों के अनुरूप होते हैं। डेटाशीट इस विशिष्ट उत्पाद के लिए फॉरवर्ड वोल्टेज या पीक वेवलेंथ जैसे अन्य मापदंडों के लिए बिनिंग का संकेत नहीं देती है, जो उन विशेषताओं पर निर्माण नियंत्रण की कड़ाई का सुझाव देती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

प्रदान की गई विशेषता वक्र विभिन्न परिस्थितियों में उपकरण के व्यवहार के बारे में मूल्यवान जानकारी प्रदान करते हैं।

4.1 फॉरवर्ड करंट बनाम परिवेश तापमान

यह ग्राफ परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट के डीरेटिंग को दर्शाता है। 25°C पर, पूर्ण 100mA की अनुमति है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, 150mW पावर डिसिपेशन सीमा को पार करने से रोकने और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए अधिकतम करंट को कम किया जाना चाहिए। यह वक्र उन प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है जो उच्च तापमान वाले वातावरण में काम करती हैं।

4.2 रेडिएंट इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

यह प्लॉट ड्राइव करंट (I_F) और ऑप्टिकल आउटपुट (I_e) के बीच संबंध को दर्शाता है। कम स्तरों पर रेडिएंट इंटेंसिटी करंट के साथ सुपर-लीनियर रूप से बढ़ती है और उच्च करंट पर अधिक रैखिक होने की प्रवृत्ति रखती है, हालांकि यह अंततः संतृप्त हो जाएगी। वक्र तालिका में बताए गए विशिष्ट मूल्यों की पुष्टि करता है (जैसे, 20mA पर ~6.4 mW/sr, 100mA पर ~30 mW/sr)।

4.3 स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन

स्पेक्ट्रल ग्राफ वेवलेंथ के विरुद्ध सापेक्ष रेडिएंट इंटेंसिटी को प्लॉट करता है। यह दृश्य रूप से 940nm के पीक वेवलेंथ (λ_p) और FWHM बिंदुओं पर लगभग 45nm के स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ (Δλ) की पुष्टि करता है। वक्र GaAlAs (गैलियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड) सेमीकंडक्टर मटेरियल सिस्टम की विशेषता है।

4.4 रिलेटिव रेडिएंट इंटेंसिटी बनाम एंगुलर डिस्प्लेसमेंट

यह पोलर प्लॉट LED के रेडिएशन पैटर्न को दर्शाता है। यह दिखाता है कि केंद्रीय अक्ष (0°) से कोण बढ़ने पर तीव्रता कैसे कम होती है। वह कोण जहां तीव्रता अपने ऑन-एक्सिस मान के 50% तक गिर जाती है, आधी तीव्रता वाले व्यूइंग एंगल को परिभाषित करता है, जो यहां लगभग 30 डिग्री दिखाया गया है, जिसके परिणामस्वरूप मध्यम रूप से फोकस्ड बीम प्राप्त होता है।

5. मैकेनिकल और पैकेज इनफॉर्मेशन

5.1 पैकेज डाइमेंशन्स

डिवाइस एक मानक 5mm रेडियल लीडेड पैकेज का उपयोग करता है। आयामी चित्र प्रमुख माप निर्दिष्ट करता है: कुल व्यास (5.0mm सामान्य), लीड तार व्यास, लेंस के आधार से लीड्स में मोड़ तक की दूरी, और लीड अंतराल (2.54mm)। चित्र में एक नोट शामिल है कि सहनशीलताएं ±0.25mm हैं जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न किया गया हो। लंबी लीड आमतौर पर एनोड (धनात्मक) कनेक्शन को इंगित करती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

डिवाइस की अखंडता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए उचित हैंडलिंग आवश्यक है।

6.1 लीड फॉर्मिंग

• सील पर तनाव से बचने के लिए एपॉक्सी लेंस के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर एक बिंदु पर मोड़ना होगा।
• किसी भी सोल्डरिंग ऑपरेशन से पहले फॉर्मिंग पूरी की जानी चाहिए।
• थर्मल शॉक को रोकने के लिए लीड काटने का काम कमरे के तापमान पर किया जाना चाहिए।
• माउंटिंग तनाव से बचने के लिए PCB होल्स को LED लीड्स के साथ सटीक रूप से संरेखित होना चाहिए।

6.2 भंडारण

• शिपमेंट से 3 महीने तक के लिए अनुशंसित भंडारण स्थितियाँ ≤30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) हैं।
• लंबे समय तक भंडारण (एक वर्ष तक) के लिए, नाइट्रोजन वातावरण और सुखाने वाला पदार्थ वाले एक सीलबंद कंटेनर का उपयोग करें।
• संक्षेपण को रोकने के लिए आर्द्र वातावरण में तापमान में तेजी से परिवर्तन से बचें।

6.3 सोल्डरिंग प्रक्रिया

महत्वपूर्ण नियम: सोल्डर जोड़ से एपॉक्सी बल्ब तक न्यूनतम 3mm की दूरी बनाए रखें।

• हाथ से सोल्डरिंग: आयरन टिप तापमान ≤300°C (अधिकतम 30W आयरन के लिए), प्रति लीड सोल्डरिंग समय ≤3 सेकंड।
• वेव/डिप सोल्डरिंग: प्रीहीट ≤100°C, ≤60 सेकंड के लिए। सोल्डर बाथ तापमान ≤260°C, ≤5 सेकंड डुबोने के समय के लिए।
• उच्च तापमान के चरणों के दौरान लीड्स पर तनाव से बचें।
• डिप या हैंड सोल्डरिंग एक से अधिक बार नहीं की जानी चाहिए।
• सोल्डरिंग के बाद LED को कमरे के तापमान पर धीरे-धीरे ठंडा होने दें; तेजी से क्वेंचिंग से बचें।

6.4 सफाई

• यदि आवश्यक हो, तो केवल कमरे के तापमान पर आइसोप्रोपाइल अल्कोहल से एक मिनट से अधिक नहीं साफ करें।
• जब तक बिल्कुल आवश्यक न हो और पूर्ण पूर्व-योग्यता परीक्षण के बाद ही अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग न करें, क्योंकि इससे यांत्रिक क्षति हो सकती है।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

7.1 लेबल विशिष्टता

पैकेजिंग पर लेबल में कई कोड होते हैं: ग्राहक का उत्पाद संख्या (CPN), निर्माता का उत्पाद संख्या (P/N), पैकिंग मात्रा (QTY), और ल्यूमिनस इंटेंसिटी (CAT), डॉमिनेंट वेवलेंथ (HUE), और फॉरवर्ड वोल्टेज (REF) के लिए प्रदर्शन रैंक। इसमें लॉट नंबर और एक तिथि कोड (महीना) भी शामिल है।

7.2 पैकिंग विशिष्टता

• एलईडी को एंटी-स्टैटिक बैग में पैक किया जाता है।
• सामान्य पैकिंग: प्रति बैग 200-500 टुकड़े, प्रति आंतरिक कार्टन 5 बैग, प्रति मास्टर (बाहरी) कार्टन 10 आंतरिक कार्टन।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल: टीवी, ऑडियो सिस्टम और अन्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए। 940nm तरंगदैर्ध्य आदर्श है क्योंकि यह मानव आँख के लिए अदृश्य है लेकिन सिलिकॉन रिसीवर द्वारा कुशलता से पहचानी जाती है।
• प्रॉक्सिमिटी और ऑब्जेक्ट डिटेक्शन सेंसर: स्वचालित नल, हाथ सुखाने वाले उपकरण, सुरक्षा प्रणालियों और औद्योगिक गिनती उपकरणों में उपयोग किया जाता है। एक आईआर एलईडी को फोटोडिटेक्टर के साथ जोड़कर इसकी किरण के अवरोध या परावर्तन को महसूस किया जा सकता है।
• ऑप्टिकल स्विच और एनकोडर: प्रिंटर, मोटर नियंत्रण और रोटरी एनकोडर में गति या स्थिति का पता लगाने के लिए।
• नाइट विजन प्रकाश: आईआर-संवेदनशील सेंसर से लैस सुरक्षा कैमरों के लिए गुप्त प्रकाश प्रदान करना।
• डेटा ट्रांसमिशन: लघु-श्रेणी, लाइन-ऑफ-साइट ऑप्टिकल डेटा लिंक में (जैसे, IrDA लीगेसी सिस्टम)।

8.2 डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिटिंग: वोल्टेज स्रोत से एलईडी चलाते समय हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। रेसिस्टर मान की गणना R = (V_{सप्लाई} - V_F) / I_Fका उपयोग करके करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से न जोड़ें।
• हीट मैनेजमेंट: अधिकतम करंट के निकट या उच्च परिवेशी तापमान में संचालित करते समय डीरेटिंग कर्व पर विचार करें। आवश्यक होने पर, विशेष रूप से सघन रूप से व्यवस्थित एरे के लिए, पर्याप्त वेंटिलेशन या हीटसिंकिंग सुनिश्चित करें।
• ऑप्टिकल डिज़ाइन: 30-डिग्री का व्यूइंग एंगल एक केंद्रित बीम प्रदान करता है। व्यापक कवरेज के लिए, एकाधिक एलईडी या सेकेंडरी ऑप्टिक्स जैसे डिफ्यूज़र का उपयोग करें। लंबी रेंज के लिए, बीम को और अधिक कोलिमेट करने के लिए लेंस का उपयोग किया जा सकता है।
• इलेक्ट्रिकल नॉइज़ इम्यूनिटी: सेंसिंग एप्लिकेशन में, आईआर सिग्नल को मॉड्युलेट करें (उदाहरण के लिए, 38kHz कैरियर के साथ) ताकि इसे परिवेशी इन्फ्रारेड प्रकाश (सूर्य का प्रकाश, इनकैंडिसेंट बल्ब) से अलग किया जा सके। यह सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात में काफी सुधार करता है।
• रिसीवर मैचिंग: इष्टतम प्रदर्शन के लिए सुनिश्चित करें कि चयनित फोटोडिटेक्टर या रिसीवर मॉड्यूल (उदाहरण के लिए, 38kHz इंटीग्रेटेड रिसीवर) 940nm के आसपास स्पेक्ट्रली संवेदनशील है।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

जबकि कई 5mm आईआर एलईडी मौजूद हैं, इस डिवाइस के पैरामीटरों का संयोजन विशिष्ट लाभ प्रदान करता है:

• बनाम उच्च तरंगदैर्ध्य IR LED (जैसे, 850nm): 940nm उत्सर्जन हल्की लाल चमक के रूप में कम दिखाई देता है, जो इसे गुप्त अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है। हालांकि, सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर 940nm पर 850nm की तुलना में थोड़े कम संवेदनशील होते हैं, जिसकी भरपाई इस LED की उच्च विकिरण तीव्रता से हो जाती है।
• बनाम मानक चमक IR LED: उच्च आउटपुट बिन (जैसे, Bin N, P) की उपलब्धता उन डिज़ाइनों को संभव बनाती है जिन्हें समान सिग्नल शक्ति के लिए लंबी रेंज या कम ड्राइव करंट की आवश्यकता होती है, जिससे शक्ति दक्षता में सुधार होता है।
• बनाम सरफेस-माउंट IR LED: थ्रू-होल पैकेज प्रोटोटाइपिंग, शौकिया उपयोग और उन अनुप्रयोगों के लिए आसान है जहां बोर्ड स्थान पर कनेक्शन की यांत्रिक मजबूती को प्राथमिकता दी जाती है।
• प्रमुख अंतर: तीव्रता के लिए स्पष्ट रूप से परिभाषित और अपेक्षाकृत सघन बिनिंग संरचना, व्यापक पर्यावरण अनुपालन (RoHS, REACH, हैलोजन-मुक्त) के साथ संयुक्त, इस भाग को आधुनिक, विनियमित इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए उपयुक्त बनाती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

10.1 "रेडिएंट इंटेंसिटी" और "ल्यूमिनस इंटेंसिटी" में क्या अंतर है?

रेडिएंट इंटेंसिटी (mW/sr में मापी गई) प्रति ठोस कोण उत्सर्जित प्रकाशीय शक्ति है, जो सभी तरंगदैर्ध्य के लिए प्रासंगिक है। ल्यूमिनस इंटेंसिटी (कैंडेला, mcd में मापी गई) मानव आँख की संवेदनशीलता (फोटोपिक वक्र) के अनुसार प्रकाशीय शक्ति को भारित करती है। चूंकि मानव आँख 940nm इन्फ्रारेड प्रकाश के प्रति लगभग असंवेदनशील है, इस एलईडी के लिए ल्यूमिनस इंटेंसिटी अनिवार्य रूप से शून्य है। इलेक्ट्रॉनिक सेंसर के साथ उपयोग किए जाने वाले आईआर घटकों के लिए रेडिएंट इंटेंसिटी सही मापदंड है।

10.2 क्या मैं इस LED को 100mA पर लगातार चला सकता हूँ?

हाँ, लेकिन केवल तभी जब परिवेश का तापमान (Ta) 25°C या उससे कम हो, जैसा कि निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग के अनुसार है। यदि परिवेश का तापमान अधिक है, तो आपको नए अधिकतम स्वीकार्य निरंतर धारा का पता लगाने के लिए "फॉरवर्ड करंट बनाम एम्बिएंट टेम्परेचर" डीरेटिंग वक्र का संदर्भ लेना चाहिए। उदाहरण के लिए, 85°C पर, अधिकतम निरंतर धारा 100mA से काफी कम होगी।

10.3 पीक फॉरवर्ड करंट (1A) निरंतर करंट (100mA) से इतना अधिक क्यों है?

1A रेटिंग बहुत छोटे स्पंदों (≤100μs) के लिए है जिनका ड्यूटी साइकिल कम (≤1%) हो। ऐसे संक्षिप्त स्पंद के दौरान, अर्धचालक जंक्शन के पास पर्याप्त रूप से गर्म होने का समय नहीं होता। 100mA की निरंतर रेटिंग पैकेज की स्थिर-अवस्था तापीय अपव्यय क्षमता द्वारा सीमित होती है। उच्च स्पंद धारा लंबी दूरी, संक्षिप्त-स्फोट संकेतन जैसे अनुप्रयोगों को सक्षम बनाती है।

10.4 मैं एनोड और कैथोड की पहचान कैसे करूं?

एक मानक रेडियल LED पैकेज में, लंबा लीड आमतौर पर एनोड (धनात्मक) होता है। इसके अलावा, LED को नीचे से देखने पर, प्लास्टिक लेंस रिम पर सपाट स्थान वाली तरफ का लीड आमतौर पर कैथोड (ऋणात्मक) होता है। अनिश्चित होने पर हमेशा डायोड टेस्ट मोड में मल्टीमीटर से सत्यापित करें।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग के उदाहरण

11.1 सरल प्रॉक्सिमिटी सेंसर सर्किट

इस IR LED और एक फोटोट्रांजिस्टर को एक ही दिशा में इंगित करते हुए साथ-साथ रखकर एक मूल परावर्तक सेंसर बनाया जा सकता है। LED को एक माइक्रोकंट्रोलर पिन द्वारा एक 20-30Ω रोकनेवाला (3.3V आपूर्ति से ~50mA के लिए: R = (3.3V - 1.2V)/0.05A ≈ 42Ω) के माध्यम से संचालित किया जाता है। फोटोट्रांजिस्टर कलेक्टर एक पुल-अप रोकनेवाला (जैसे, 10kΩ) के माध्यम से आपूर्ति से जुड़ा होता है, और एमिटर ग्राउंडेड होता है। कलेक्टर नोड एक माइक्रोकंट्रोलर ADC या डिजिटल इनपुट से जुड़ता है। जब कोई वस्तु निकट आती है, तो वह IR प्रकाश को फोटोट्रांजिस्टर पर परावर्तित करती है, जिससे उसका कलेक्टर वोल्टेज गिर जाता है, जिसे माइक्रोकंट्रोलर द्वारा पता लगाया जाता है।

11.2 एक IR रिसीवर मॉड्यूल चलाना

रिमोट कंट्रोल अनुप्रयोगों के लिए, इस LED को एक 3-पिन IR रिसीवर मॉड्यूल (जैसे, 38kHz के लिए ट्यून किया गया) के साथ जोड़ा जाता है। LED को एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर और एक NPN ट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है। ट्रांजिस्टर बेस को एक माइक्रोकंट्रोलर से एक मॉड्यूलेटेड सिग्नल द्वारा संचालित किया जाता है, जो NEC या RC5 जैसे प्रोटोकॉल का उपयोग करके रिमोट कंट्रोल कमांड को एनकोड करता है। 38kHz वाहक आवृत्ति LED के राइज/फॉल टाइम की बैंडविड्थ के भीतर आती है। रिसीवर मॉड्यूल इस सिग्नल को डिमॉड्यूलेट करता है और माइक्रोकंट्रोलर को एक साफ डिजिटल डेटा स्ट्रीम आउटपुट करता है।

12. कार्य 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-टाइप क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-टाइप क्षेत्र से होल जंक्शन के पार इंजेक्ट होते हैं। जब ये आवेश वाहक जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। इस विशिष्ट उपकरण में, सेमीकंडक्टर सामग्री गैलियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड (GaAlAs) है। इस सामग्री की ऊर्जा बैंडगैप उत्सर्जित फोटॉनों की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है। 940nm पर उत्सर्जन के लिए ट्यून किए गए GaAlAs के लिए, पुनर्संयोजन ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के निकट-अवरक्त भाग में फोटॉनों के अनुरूप होती है। नीला पारदर्शी एपॉक्सी पैकेज एक लेंस के रूप में कार्य करता है, उत्सर्जित प्रकाश को निर्दिष्ट व्यूइंग एंगल में आकार देता है, और अवरक्त तरंगदैर्ध्य के लिए पारदर्शी होता है।

13. प्रौद्योगिकी रुझान

जबकि इस 5mm एलईडी जैसे थ्रू-होल घटक प्रोटोटाइपिंग, शिक्षा और कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए लोकप्रिय बने हुए हैं, व्यापक उद्योग का रुझान सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजों (जैसे, 0805, 1206, या चिप-स्केल पैकेज) की ओर है। एसएमडी छोटे आकार, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए बेहतर उपयुक्तता प्रदान करते हैं, और अक्सर पीसीबी से बड़े थर्मल पैड कनेक्शन के कारण बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्रदान करते हैं। विशेष रूप से इन्फ्रारेड एलईडी के लिए, रुझानों में उच्च वॉल-प्लग दक्षता (प्रति विद्युत वाट इनपुट अधिक प्रकाश उत्पादन) वाले उपकरणों का विकास, विशिष्ट संवेदन अनुप्रयोगों (जैसे गैस संवेदन) के लिए कड़ी तरंगदैर्ध्य सहनशीलता, और ड्राइवरों या सेंसर के साथ मल्टी-चिप मॉड्यूल में एकीकरण शामिल है। GaAlAs और समान III-V सेमीकंडक्टर आईआर एमिटर के पीछे मौलिक भौतिकी और सामग्री विज्ञान को प्रदर्शन और लागत के लिए लगातार परिष्कृत किया जा रहा है।