SIR333-A 5mm इन्फ्रारेड एलईडी डायोड डेटाशीट - 5.0mm पैकेज - 1.65V फॉरवर्ड वोल्टेज - 875nm वेवलेंथ - 150mW पावर डिसिपेशन - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

SIR333-A एक उच्च-तीव्रता वाला 5mm इन्फ्रारेड (IR) लाइट एमिटिंग डायोड है। यह नीले प्लास्टिक पैकेज में आता है और विशेष रूप से विश्वसनीय इन्फ्रारेड उत्सर्जन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिवाइस का स्पेक्ट्रम आउटपुट सामान्य फोटोट्रांजिस्टर, फोटोडायोड और इन्फ्रारेड रिसीवर मॉड्यूल के साथ संगत है, जो इसे विभिन्न संवेदन और संचरण प्रणालियों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 मुख्य विशेषताएँ एवं लाभ

• उच्च विश्वसनीयता:दीर्घकालिक स्थिर प्रदर्शन के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया।
• उच्च विकिरण तीव्रता:प्रभावी सिग्नल ट्रांसमिशन सुनिश्चित करने के लिए शक्तिशाली इन्फ्रारेड आउटपुट प्रदान करता है।
• विशिष्ट तरंगदैर्ध्य:शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 875nm है।
• मानक पिन पिच:2.54mm पिन पिच, PCB स्थापना के लिए सुविधाजनक।
• कम फॉरवर्ड वोल्टेज:ऊर्जा दक्ष संचालन प्राप्त करने में सहायक।
• पर्यावरण अनुपालन:产品为无铅设计，符合RoHS、欧盟REACH及无卤标准（Br < 900ppm，Cl < 900ppm，Br+Cl < 1500ppm）。

1.2 लक्षित अनुप्रयोग

• फ्री-स्पेस ट्रांसमिशन सिस्टम।
• उच्च शक्ति आवश्यकता वाला इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल उपकरण।
• धुआं संसूचक।
• सामान्य इन्फ्रारेड अनुप्रयोग प्रणाली।

2. तकनीकी विशिष्टताएँ और वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। इन सीमाओं पर या उससे आगे कार्य करने की कोई गारंटी नहीं है।

2.2 प्रकाशविद्युत विशेषताएँ

ये परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं।

मापन सहिष्णुता:फॉरवर्ड वोल्टेज: ±0.1V, विकिरण तीव्रता: ±10%, चरम तरंगदैर्ध्य: ±1.0nm।

2.3 ऊष्मीय विचार

डिवाइस प्रदर्शन तापमान पर निर्भर करता है। 150mW की अधिकतम शक्ति अपव्यय 25°C या उससे कम के परिवेश तापमान पर निर्दिष्ट है। परिवेश तापमान बढ़ने के साथ, अनुमेय शक्ति अपव्यय कम हो जाता है, विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और अधिक गर्मी को रोकने के लिए थर्मल डिज़ाइन में इस पर विचार किया जाना चाहिए।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

SIR333-A, 20mA के फॉरवर्ड करंट (IF) पर मापी गई उसकी विकिरण तीव्रता के आधार पर, विभिन्न प्रदर्शन स्तर या "बिन" प्रदान करता है। यह डिजाइनरों को ऐसे घटक का चयन करने में सक्षम बनाता है जो उनकी एप्लिकेशन संवेदनशीलता आवश्यकताओं से सटीक मेल खाता हो।

प्रदान किए गए डेटा में फॉरवर्ड वोल्टेज या पीक वेवलेंथ के लिए अलग से कोई बिनिंग निर्दिष्ट नहीं है; टाइपिकल वैल्यू का उपयोग किया गया है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

4.1 Forward Current vs. Ambient Temperature

यह वक्र दर्शाता है कि जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो अधिकतम अनुमेय निरंतर अग्र धारा में कितनी कमी (डेरेटिंग) होती है। डिजाइनरों को उच्च तापमान वाले वातावरण में सुरक्षित संचालन सीमा से बाहर जाने से बचने के लिए इस आरेख का संदर्भ लेना चाहिए।

4.2 स्पेक्ट्रम वितरण

The graph plots relative radiant intensity against wavelength. It confirms the typical peak wavelength of 875nm and the spectral bandwidth of approximately 80nm (Full Width at Half Maximum). This narrow bandwidth is beneficial for minimizing interference from ambient light and matching optical filters in receivers.

3.3 पीक उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य vs. परिवेश तापमान

यह विशेषता दर्शाती है कि शिखर तरंगदैर्ध्य तापमान के साथ कैसे विचलित होती है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां रिसीवर एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य पर ट्यून किए जाते हैं, इस विचलन को समझना महत्वपूर्ण है, क्योंकि सिस्टम प्रदर्शन संपूर्ण कार्यशील तापमान सीमा में परिवर्तित हो सकता है।

4.4 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (IV कर्व)

IV कर्व सर्किट डिज़ाइन का आधार है। यह करंट और वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। 20mA पर, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 1.3V होता है, लेकिन यह करंट बढ़ने के साथ बदलता है और विभिन्न डिवाइसों के बीच भिन्न हो सकता है। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर आवश्यक हैं।

4.5 रेडिएंट इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

यह ग्राफ दर्शाता है कि विकिरण आउटपुट अग्र धारा में वृद्धि के साथ बढ़ता है, लेकिन यह संबंध रैखिक नहीं है। यह इस बात को उजागर करता है कि अधिकतम पल्स धारा (100mA) पर LED को चलाने से, मानक 20mA की तुलना में, आउटपुट लाभ काफी महत्वपूर्ण है, जो लंबी दूरी या उच्च सिग्नल शक्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है।

4.6 सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम कोणीय विस्थापन

यह ध्रुवीय आरेख दृष्टिकोण या उत्सर्जन पैटर्न को दर्शाता है। विशिष्ट अर्ध-कोण 20 डिग्री है, जिसका अर्थ है कि केंद्र से ±20 डिग्री विचलन पर, तीव्रता अपने अक्षीय मान के 50% तक गिर जाती है। यह एलईडी की बीम चौड़ाई को परिभाषित करता है, जो इसे रिसीवर या सेंसर के साथ संरेखित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

5. Mechanical and Packaging Information

5.1 Package Dimensions

यह डिवाइस मानक 5mm गोलाकार LED पैकेज में आता है। मुख्य आयामों में कुल व्यास (5.0mm), लीड पिच (2.54mm) और लीड व्यास शामिल हैं। सटीक PCB पैड डिजाइन के लिए डेटाशीट में विस्तृत आयाम चित्र प्रदान किया गया है। सभी अनिर्दिष्ट सहनशीलताएं ±0.25mm हैं।

5.2 ध्रुवीयता पहचान

LED पैकेज के किनारे पर एक समतल सतह होती है, जो आमतौर पर कैथोड (नकारात्मक) पिन को दर्शाती है। लंबा पिन आमतौर पर एनोड (सकारात्मक) होता है। स्थापित करते समय सही ध्रुवता का ध्यान रखना आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली मार्गदर्शिका

6.1 पिन फॉर्मिंग

• एपॉक्सी एलईडी बल्ब के आधार से कम से कम 3 मिमी की दूरी पर पिन को मोड़ें।
• पिन बनानापहले soldering.
• पैकेज पर बेंडिंग प्रक्रिया के दौरान तनाव लगाने से बचें।
• कमरे के तापमान पर पिन काटें।
• स्थापना तनाव से बचने के लिए सुनिश्चित करें कि PCB छेद LED पिन के साथ पूरी तरह से संरेखित हैं।

6.2 वेल्डिंग पैरामीटर्स

हैंड सोल्डरिंग:सोल्डरिंग आयरन टिप तापमान: अधिकतम 300°C (अधिकतम 30W)। सोल्डरिंग समय: अधिकतम 3 सेकंड। सोल्डरिंग पॉइंट से एपॉक्सी एलईडी तक न्यूनतम 3mm की दूरी बनाए रखें।
वेव/डिप सोल्डरिंग:प्रीहीट तापमान: अधिकतम 100°C (अधिकतम 60 सेकंड)। सोल्डर बाथ तापमान: अधिकतम 260°C, समय: अधिकतम 5 सेकंड। सोल्डर पॉइंट से एलईडी की दूरी: न्यूनतम 3mm।
सामान्य नियम:उच्च तापमान पर पिन पर तनाव न डालें। बार-बार सोल्डरिंग न करें। ठंडा होने पर एलईडी को झटके से बचाएं। तेजी से ठंडा करने की प्रक्रिया से बचें।

6.3 सफाई

यदि आवश्यक हो, तो केवल कमरे के तापमान पर आइसोप्रोपिल अल्कोहल से सफाई करें, और समय एक मिनट से अधिक न हो। अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग न करें, क्योंकि इससे आंतरिक संरचना क्षतिग्रस्त हो सकती है। यदि अल्ट्रासोनिक सफाई अपरिहार्य है, तो शक्ति और असेंबली स्थितियों पर विशेष सावधानी बरतनी चाहिए।

6.4 भंडारण की शर्तें

30°C या उससे नीचे, 70% या उससे कम सापेक्ष आर्द्रता पर संग्रहित करें। परिवहन के बाद भंडारण जीवन 3 महीने का सुझाया जाता है। लंबे समय तक भंडारण (अधिकतम एक वर्ष) के लिए, नाइट्रोजन वातावरण और नमी अवशोषक सामग्री वाले सीलबंद कंटेनर का उपयोग करें। संक्षेपण को रोकने के लिए आर्द्र वातावरण में तेजी से तापमान परिवर्तन से बचें।

7. पैकेजिंग और आर्डर जानकारी

7.1 लेबल विनिर्देश

उत्पाद लेबल में कई कोड शामिल हैं: CPN (ग्राहक उत्पाद संख्या), P/N (उत्पाद संख्या), QTY (पैकेजिंग मात्रा), CAT (ल्यूमिनस तीव्रता ग्रेड/बिनिंग), HUE (प्रमुख तरंग दैर्ध्य ग्रेड), REF (फॉरवर्ड वोल्टेज ग्रेड), LOT No. (बैच संख्या) और तिथि कोड (माह).

7.2 पैकेजिंग मात्रा

• प्रति बैग 200 से 500 टुकड़े।
• प्रति आंतरिक बॉक्स 5 बैग।
• प्रति मुख्य (बाहरी) कार्टन 10 आंतरिक बॉक्स।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

मूल संचालन के लिए, LED को श्रृंखला में लगे करंट-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से संचालित किया जाना चाहिए। रोकनेवाला मान (R) की गणना ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है: R = (आपूर्ति वोल्टेज - VF) / IF, जहाँ VF डेटाशीट में दिया गया फॉरवर्ड वोल्टेज है (सुरक्षा के लिए अधिकतम मान का उपयोग करें), और IF वांछित फॉरवर्ड करंट है (उदाहरण के लिए 20mA)। लंबी दूरी के लिए पल्स संचालन (जैसे रिमोट कंट्रोल) की आवश्यकता होने पर, उच्च पीक करंट (निर्दिष्ट ड्यूटी साइकिल पर 1A तक) प्रदान करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर द्वारा संचालित ट्रांजिस्टर स्विच का उपयोग किया जा सकता है।

8.2 डिज़ाइन विचार

• ऑप्टिकल संरेखण:20-डिग्री व्यू एंगल का उपयोग करके, एलईडी को रिसीवर के फील्ड ऑफ व्यू के साथ सही ढंग से संरेखित करें।
• करंट ड्राइव:हमेशा कॉन्स्टेंट करंट स्रोत या करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। वोल्टेज स्रोत से सीधे कनेक्शन से एलईडी क्षतिग्रस्त हो सकती है।
• थर्मल प्रबंधन:सुनिश्चित करें कि PCB और पर्यावरण पर्याप्त ताप अपव्यय की अनुमति देते हैं, विशेष रूप से अधिकतम रेटेड मानों के निकट संचालन करते समय।
• रिसीवर मिलान:एक फोटोडिटेक्टर या रिसीवर मॉड्यूल चुनें जिसकी पीक संवेदनशीलता इस एलईडी की 875nm उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य से मेल खाती हो।
• परिवेशी प्रकाश हस्तक्षेप प्रतिरोध:प्रकाश परिवर्तन वाले वातावरण में उपयोग किए जाने वाले सिस्टम के लिए, अवरक्त सिग्नल को मॉड्यूलेट करने और परिवेशी शोर को दबाने के लिए मिलान मॉड्यूलेशन आवृत्ति वाले रिसीवर का उपयोग करने पर विचार करें।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

SIR333-A, through itsHigh Radiant Intensity(up to 90 mW/sr under pulse conditions) andअपेक्षाकृत संकीर्ण 20 डिग्री का दृश्य कोणके संयोजन से विभेदीकरण प्राप्त होता है। यह इसे उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है जिनमें दिशात्मक, उच्च-शक्ति अवरक्त किरण पुंज की आवश्यकता होती है, जैसे कि दूरस्थ रिमोट कंट्रोल या विशिष्ट सेंसर अनुप्रयोग। आधुनिक पर्यावरणीय मानकों (RoHS, REACH, हेलोजन-मुक्त) के अनुरूप होना भी वैश्विक बाजार के उत्पादों के लिए एक प्रमुख लाभ है। तीव्रता ग्रेडिंग प्रदान करना प्रदर्शन आवश्यकताओं के आधार पर लागत अनुकूलन की अनुमति देता है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

10.1 निरंतर अग्र धारा रेटिंग और स्पंद अग्र धारा रेटिंग में क्या अंतर है?

निरंतर अग्र धारा (100mA) वह अधिकतम धारा है जिसे LED 25°C पर अनिश्चित काल तक सहन कर सकता है। पीक अग्र धारा (1.0A) एक उच्च धारा है जिसे यह केवल अत्यंत संक्षिप्त पल्स (≤100μs) और अत्यंत कम ड्यूटी साइकिल (≤1%) पर ही सहन कर सकता है। यह दूरसंचार के लिए अति-ताप के बिना, अल्पकालिक उच्च-तीव्रता वाले प्रकाश विस्फोटों को संभव बनाता है।

10.2 सही करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का चयन कैसे करें?

सूत्र R = (पावर सप्लाई वोल्टेज - VF) / IF का उपयोग करें। 5V पावर सप्लाई के लिए, 20mA ड्राइव करते हुए, अधिकतम VF 1.65V का उपयोग करें: R = (5 - 1.65) / 0.02 = 167.5 ओम। मानक 180 ओम या 150 ओम रेसिस्टर एक सुरक्षित विकल्प होगा। यह सुनिश्चित करने के लिए कि करंट आवश्यक सीमा से अधिक न हो, हमेशा गणना के लिए अधिकतम VF का उपयोग करें।

10.3 क्या मैं इस LED का उपयोग डेटा ट्रांसमिशन के लिए कर सकता हूँ?

हाँ, इसकी तेज़ GaAlAs चिप सामग्री इसे उच्च गति मॉड्यूलेशन की अनुमति देती है, जो इन्फ्रारेड डेटा लिंक के लिए उपयुक्त है। उच्च विकिरण तीव्रता लंबी लिंक दूरी का भी समर्थन करती है। आवश्यक मॉड्यूलेशन गति प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन में उचित ड्राइवर सर्किट का उपयोग करना चाहिए।

10.4 भंडारण की स्थिति महत्वपूर्ण क्यों है?

एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन हवा से नमी अवशोषित कर लेता है। उच्च तापमान सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से फैलती है, जिससे आंतरिक दरारें या परतें अलग हो जाती हैं ("पॉपकॉर्न" प्रभाव), जिसके परिणामस्वरूप तत्काल या संभावित विफलता हो सकती है। उचित भंडारण इस जोखिम को कम करता है।

11. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग के उदाहरण

11.1 केस स्टडी: लंबी दूरी का इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल

लक्ष्य:एक रिमोट कंट्रोल डिज़ाइन करें जो एक सामान्य लिविंग रूम वातावरण में 15 मीटर तक की विश्वसनीय कार्य दूरी प्रदान कर सके।
समाधान:SIR333-A को पल्स मोड में संचालित करें। माइक्रोकंट्रोलर 38kHz की वाहक सिग्नल उत्पन्न करता है, जिसे कमांड डेटा द्वारा मॉड्यूलेट किया जाता है। ट्रांजिस्टर स्विच 1A की पीक करंट (ड्यूटी साइकिल ≤1%) पर LED को ड्राइव करता है। यह उच्च-तीव्रता पल्स आउटपुट अधिक दूरी के लिए आवश्यक सिग्नल शक्ति प्रदान करता है। टेलीविजन पर रिसीवर मॉड्यूल 38kHz पर ट्यून किया गया है, जो उत्कृष्ट परिवेशी प्रकाश और शोर दमन क्षमता प्रदान करता है।

12. सिद्धांत परिचय

इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (IR LED) एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है जो फॉरवर्ड बायस पर अदृश्य इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करता है। डिवाइस के अंदर इलेक्ट्रॉन होल के साथ पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन के रूप में मुक्त करते हैं। उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य सेमीकंडक्टर सामग्री के बैंडगैप द्वारा निर्धारित होती है। SIR333-A गैलियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड (GaAlAs) का उपयोग करता है, जो 875nm के निकट इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में कुशल उत्सर्जन प्रदान करता है।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

Infrared LED प्रौद्योगिकी की समग्र प्रवृत्ति की दिशा हैउच्च दक्षता(प्रति वाट विद्युत इनपुट पर अधिक विकिरण आउटपुट उत्पन्न करता है),उच्च शक्ति घनत्व(लंबी दूरी के अनुप्रयोगों के लिए) औरछोटा पैकेज आकार(संक्षिप्त उपकरणों में एकीकरण के लिए) विकास। साथ ही, उन्नत संवेदन अनुप्रयोगों (जैसे गैस संवेदन) के लिए विशिष्ट, संकीर्ण तरंगदैर्ध्य शिखर वाले एलईडी विकसित करने और उच्च बैंडविड्थ ऑप्टिकल संचार (Li-Fi) के लिए मॉड्यूलेशन गति बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा है। पर्यावरणीय स्थिरता के लिए प्रयास हलोजन-मुक्त और अन्य हरित विनिर्माण मानकों के व्यापक अपनाव को जारी रख रहे हैं।