HSDL-4250 इन्फ्रारेड LED डेटाशीट - T-1 3/4 पैकेज - 870nm वेवलेंथ - 1.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 190mW पावर डिसिपेशन - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

HSDL-4250 एक उच्च-प्रदर्शन इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड है, जो तेज डेटा ट्रांसमिशन और विश्वसनीय ऑप्टिकल सिग्नल की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह डिवाइस उन्नत एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करता है, जिसका उद्देश्य उच्च विकिरण तीव्रता और उत्कृष्ट प्रतिक्रिया गति प्रदान करना है। इसका प्राथमिक कार्य विद्युत संकेतों को मॉड्यूलेटेड इन्फ्रारेड प्रकाश में परिवर्तित करना है, जो ऑप्टिकल संचार लिंक में एक ट्रांसमीटर के रूप में कार्य करता है।

इस डिवाइस का मुख्य लाभ इसकी उच्च गति और कुशल प्रकाश उत्पादन का संयोजन है। तेज राइज और फॉल टाइम इसे उच्च डेटा दर संचार प्रोटोकॉल का समर्थन करने में सक्षम बनाते हैं। इसके अलावा, इसकी कम फॉरवर्ड वोल्टेज विशेषता सिस्टम डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ है, विशेष रूप से पोर्टेबल या बैटरी-संचालित अनुप्रयोगों में जहां बिजली की खपत महत्वपूर्ण है। यह उद्योग-मानक T-1 3/4 थ्रू-होल पैकेज में आता है, जो सामान्य PCB असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगत है।

इस इन्फ्रारेड LED का लक्षित बाजार व्यापक है, जिसमें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों शामिल हैं। यह वायरलेस, लाइन-ऑफ-साइट डेटा ट्रांसमिशन सिस्टम की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

यह खंड डेटाशीट में मुख्य विद्युत, प्रकाशिक और तापीय मापदंडों की विस्तृत और वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है। सही सर्किट डिज़ाइन और विश्वसनीय संचालन के लिए इन मूल्यों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 प्रकाशीय विशेषताएँ

प्रकाशीय प्रदर्शन LED को एक प्रकाश स्रोत के रूप में इसकी प्रभावशीलता को परिभाषित करता है।

• शिखर तरंगदैर्ध्य (λ_pk):870 नैनोमीटर। यह इसके उत्सर्जित प्रकाश को निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम की सीमा में सख्ती से रखता है, जो मानव आँखों के लिए अदृश्य है लेकिन सिलिकॉन फोटोडायोड और अन्य सामान्य अवरक्त सेंसर द्वारा कुशलता से पता लगाया जा सकता है। 870nm तरंगदैर्ध्य डिवाइस (डिटेक्टर) उपलब्धता और वायुमंडलीय संचरण प्रदर्शन के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
• अक्षीय विकिरण तीव्रता (I_E):फॉरवर्ड करंट (I_F) 100mA पर, विशिष्ट मान 180 मिलीवाट प्रति स्टेरेडियन है। यह पैरामीटर LED के केंद्रीय अक्ष के साथ प्रति इकाई ठोस कोण में उत्सर्जित प्रकाश शक्ति को मापता है। उच्च मान अधिक केंद्रित और मजबूत बीम को इंगित करता है, जो लंबी संचरण दूरी या मजबूत सिग्नल तीव्रता प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2):15 डिग्री। यह वह पूर्ण कोण है जब विकिरण तीव्रता अक्षीय मान से आधी हो जाती है। 15 डिग्री की संकीर्ण बीम में उच्च दिशात्मकता होती है, जो प्रकाशीय क्रॉसटॉक को न्यूनतम करती है और ऊर्जा को लक्षित रिसीवर पर केंद्रित करती है, जिससे सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात बेहतर होता है, लेकिन इसके लिए अधिक सटीक संरेखण की आवश्यकता होती है।
• स्पेक्ट्रल चौड़ाई (Δλ):FWHM 45 नैनोमीटर है। यह उन तरंगदैर्ध्यों की सीमा को दर्शाता है जिन पर LED अपनी शिखर तरंगदैर्ध्य के आसपास उत्सर्जन करती है। विशिष्ट तरंगदैर्ध्य के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, संकीर्ण स्पेक्ट्रल चौड़ाई को आमतौर पर प्राथमिकता दी जाती है।
• ऑप्टिकल राइज़/फॉल टाइम (T_r/T_f):40 नैनोसेकंड। यह डिजिटल संचार के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। यह परिभाषित करता है कि प्रकाश आउटपुट अपनी अधिकतम तीव्रता के 10% से 90% (राइज़) और इसके विपरीत (फॉल) तक कितनी तेजी से स्विच करता है। 40ns का विनिर्देश इसे उच्च-गति डेटा ट्रांसमिशन प्रोटोकॉल का समर्थन करने में सक्षम बनाता है।
• तीव्रता तापमान गुणांक (ΔI_E/ΔT):-0.43 %/°C। यह नकारात्मक गुणांक इंगित करता है कि प्रकाश आउटपुट शक्ति जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटती है। संपूर्ण ऑपरेटिंग तापमान सीमा में सुसंगत प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए थर्मल प्रबंधन और सर्किट डिज़ाइन में इस प्रभाव को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

2.2 विद्युत विशेषताएँ

ये पैरामीटर LED के विद्युत इंटरफ़ेस और शक्ति आवश्यकताओं को निर्धारित करते हैं।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):धारा के आधार पर, यह 1.4V (न्यूनतम) से 1.9V (अधिकतम) तक होता है। 20mA पर विशिष्ट मान 1.6V और 100mA पर 1.9V है। यह कम वोल्टेज एक महत्वपूर्ण विशेषता है जो बिजली आपूर्ति के लिए आवश्यक वोल्टेज मार्जिन को कम करती है और कुशल संचालन सक्षम करती है, खासकर जब कई LED श्रृंखला में जुड़े हों।
• श्रृंखला प्रतिरोध (R_S):विशिष्ट मान 2.5 ओम। यह आंतरिक प्रतिरोध V_Fको एक निश्चित बिंदु के बाद धारा के साथ रैखिक रूप से बढ़ने का कारण बनता है। यह विभिन्न ड्राइविंग स्थितियों में वोल्टेज ड्रॉप की भविष्यवाणी करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R):अधिकतम 5V। रिवर्स बायस में इस वोल्टेज से अधिक होने पर LED को स्थायी क्षति हो सकती है। यदि रिवर्स वोल्टेज की स्थिति उत्पन्न हो सकती है, तो आमतौर पर सर्किट सुरक्षा (जैसे श्रृंखला प्रतिरोध या समानांतर सुरक्षा डायोड) की आवश्यकता होती है।
• डायोड कैपेसिटेंस (C_O):विशिष्ट मान 75 पिकोफैरड। यह परजीवी धारिता ड्राइव सर्किट के आरसी समय स्थिरांक को प्रभावित करती है, जिससे अत्यधिक उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में प्राप्त करने योग्य अधिकतम स्विचिंग गति सीमित हो जाती है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज तापमान गुणांक (ΔV/ΔT):-1.44 mV/°C। फॉरवर्ड वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ घटता है। इस गुण का उपयोग कुछ सर्किटों में तापमान संवेदन के लिए किया जा सकता है, लेकिन मुख्य रूप से यह दर्शाता है कि स्थिर प्रकाश उत्पादन के लिए निरंतर धारा ड्राइव आवश्यक है, क्योंकि निरंतर वोल्टेज ड्राइव तापमान बढ़ने के साथ धारा में वृद्धि (और संभावित थर्मल रनवे) का कारण बनेगी।

2.3 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग और तापीय विशेषताएँ

ये वे तनाव सीमाएं हैं जिन्हें उपकरण की विश्वसनीयता और जीवनकाल सुनिश्चित करने के लिए पार नहीं किया जाना चाहिए।

• निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_FDC):अधिकतम 100 mA।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FPK):500 mA, लेकिन केवल पल्स स्थितियों में (ड्यूटी साइकिल 20%, पल्स चौड़ाई 100µs)। पल्स उच्च तात्कालिक प्रकाश उत्पादन की अनुमति देता है बिना जंक्शन को अधिक गर्म किए।
• पावर डिसिपेशन (P_DISS):190 mW। यह अधिकतम विद्युत शक्ति है जिसे ऊष्मा (और प्रकाश) में परिवर्तित किया जा सकता है, अधिकतम जंक्शन तापमान सीमा को पार किए बिना।
• जंक्शन तापमान (T_J):अधिकतम 110 °C। सेमीकंडक्टर चिप का स्वयं का तापमान इस सीमा से नीचे रखा जाना चाहिए।
• जंक्शन से परिवेश तापीय प्रतिरोध (R_θJA):300 °C/W। यह पैरामीटर अर्धचालक जंक्शन से आसपास की हवा में गर्मी के स्थानांतरण की दक्षता को परिभाषित करता है। संख्या जितनी कम होगी, उतना बेहतर है। 300°C/W का मतलब है कि प्रति वाट विद्युत क्षय पर, जंक्शन का तापमान परिवेश के तापमान से 300°C बढ़ जाएगा। यह उच्च परिवेश तापमान पर कार्यशील धारा को कम करने के महत्व को रेखांकित करता है, जैसा कि डेरेटिंग वक्र (मूल डेटाशीट का चित्र 6) में दिखाया गया है।
• भंडारण तापमान:-40 से +100 °C।
• कार्यशील तापमान:-40 से +85 °C।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

प्रदान की गई HSDL-4250 डेटाशीट तरंगदैर्ध्य या तीव्रता जैसे मापदंडों के लिए एक वाणिज्यिक बिनिंग संरचना का स्पष्ट रूप से विस्तृत विवरण नहीं देती है। बड़े पैमाने पर LED निर्माण में, घटकों को आमतौर पर मापी गई प्रदर्शन विशेषताओं के आधार पर बिन किया जाता है ताकि किसी विशिष्ट ऑर्डर के भीतर एकरूपता सुनिश्चित की जा सके। हालांकि यहां निर्दिष्ट नहीं है, डिजाइनरों को ध्यान देना चाहिए कि महत्वपूर्ण मापदंड जैसे विकिरण तीव्रता (I_E) और अग्र वोल्टेज (V_Fएक न्यूनतम/विशिष्ट/अधिकतम वितरण सीमा होगी। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, निर्माता से उपलब्ध बिनिंग विकल्पों के बारे में परामर्श करने, या निर्दिष्ट पैरामीटर सीमा को सहन करने में सक्षम सर्किट को डिजाइन करने की सिफारिश की जाती है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में डिवाइस विशेषताओं को दर्शाने वाले कई ग्राफिकल प्रतिनिधित्वों का उल्लेख किया गया है। हालांकि सटीक वक्र यहां प्रतिलिपि नहीं किए गए हैं, लेकिन उनके महत्व की व्याख्या की गई है।

• फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व):यह वक्र (चित्र 2, चित्र 3 देखें) करंट और वोल्टेज के बीच घातीय संबंध दर्शाता है। इसका उपयोग आवश्यक ऑपरेटिंग करंट के लिए ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने, और श्रृंखला प्रतिरोध (R_S) के प्रभाव को समझने के लिए किया जाता है।
• डेरेटिंग कर्व (पावर/तापमान):विश्वसनीय डिजाइन के लिए चित्र 6 महत्वपूर्ण है। यह दर्शाता है कि कैसे परिवेश के ऑपरेटिंग तापमान में वृद्धि के साथ, अधिकतम अनुमेय पावर डिसिपेशन (या फॉरवर्ड करंट) को कम किया जाना चाहिए। इस वक्र की उपेक्षा से LED का अत्यधिक गर्म होना और समय से पहले विफलता हो सकती है।
• सापेक्ष तीव्रता बनाम तापमान:यह -0.43%/°C का गुणांक दर्शाता है, जो दिखाता है कि प्रकाश उत्पादन तापमान में वृद्धि के साथ रैखिक रूप से घटता है।
• वर्णक्रमीय वितरण:चित्र 1 उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का आकार दिखाएगा, जिसका केंद्र 870nm पर है और पूर्ण चौड़ाई आधी अधिकतम 45nm है।
• दृष्टिकोण वितरण आरेख:चित्र 7 उत्सर्जित प्रकाश के कोणीय वितरण का वर्णन करेगा, जो 15 डिग्री अर्ध-कोण पर बीम प्रोफ़ाइल को परिभाषित करता है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

HSDL-4250 एक T-1 3/4 (5mm) रेडियल लीड पैकेज में आता है। डेटाशीट में महत्वपूर्ण आयाम विवरण शामिल हैं:

• जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयाम मिलीमीटर में हैं और सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है।
• फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम प्रोट्रूजन 1.5mm है।
• लीड पिच, लीड के पैकेज बॉडी से बाहर निकलने के बिंदु पर मापी जाती है।
• पैकेज में कैथोड (नेगेटिव) लीड को इंगित करने के लिए एक फ्लैट या अन्य विशेषता होती है, जो आमतौर पर छोटी लीड या लेंस फ्लैंज प्लेन के निकट वाली लीड होती है। असेंबली के दौरान सही पोलैरिटी पहचान महत्वपूर्ण है।

थ्रू-होल डिज़ाइन के लिए सही स्थापना और सोल्डरिंग सुनिश्चित करने हेतु उचित PCB ड्रिल आकार और पैड ज्यामिति की आवश्यकता होती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

स्पेसिफिकेशन शीट थर्मल क्षति को रोकने के लिए विशिष्ट वेल्डिंग निर्देश प्रदान करती है:

• लीड वेल्डिंग तापमान:लीड्स 260°C तापमान को 5 सेकंड तक सहन कर सकते हैं। यह माप पैकेज बॉडी से 1.6 मिमी (0.063 इंच) की दूरी पर लिया जाता है।
• प्रक्रिया संबंधी विचार:वेव सोल्डरिंग या हैंड सोल्डरिंग के लिए, इस समय-तापमान प्रोफाइल का सख्ती से पालन करना महत्वपूर्ण है। अत्यधिक गर्मी या लंबे संपर्क समय से आंतरिक एपॉक्सी पिघल सकती है, बॉन्डिंग वायर क्षतिग्रस्त हो सकती है, या अर्धचालक सामग्री के प्रदर्शन में गिरावट आ सकती है।
• भंडारण स्थितियाँ:भंडारण तापमान सीमा के अलावा, हालांकि स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट नहीं है, एलईडी को आमतौर पर नमी अवशोषण (जिससे रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव हो सकता है) और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज क्षति को रोकने के लिए एक शुष्क, इलेक्ट्रोस्टैटिक-सुरक्षित वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

डेटाशीट में कई प्रमुख अनुप्रयोग सूचीबद्ध हैं, जो LED की उच्च गति और अवरक्त आउटपुट विशेषताओं का लाभ उठाते हैं:

• उच्च गति अवरक्त डेटा लिंक:अवरक्त लोकल एरिया नेटवर्क, कंप्यूटर और परिधीय उपकरणों के बीच वायरलेस डेटा ट्रांसफर (उदाहरण के लिए, अवरक्त एडाप्टर) और आधुनिक अवरक्त संचार मॉड्यूल। 40ns का राइज़ टाइम IrDA जैसे सीरियल डेटा ट्रांसमिशन के लिए प्रोटोकॉल का समर्थन करता है।
• पोर्टेबल अवरक्त उपकरण:सक्रिय अवरक्त संवेदन का उपयोग करने वाले उपकरण, जैसे नॉन-कॉन्टैक्ट थर्मामीटर, गैस एनालाइज़र और दूरी सेंसर।
• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स:एक बहुत ही सामान्य उपयोग टीवी, साउंड सिस्टम और अन्य घरेलू उपकरणों के इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल में ट्रांसमीटर के रूप में है। यह ऑप्टिकल कंप्यूटर माउस में सतह को ट्रैक करने के लिए प्रकाशित करने वाले घटक के रूप में भी उपयुक्त है।

7.2 डिज़ाइन विचार

• ड्राइवर सर्किट:श्रृंखला में करंट-सीमित रोकनेवाला का उपयोग करना सुनिश्चित करें। इष्टतम स्थिरता और थर्मल रनवे को रोकने के लिए, विशेष रूप से अधिकतम करंट के करीब या चरम तापमान पर काम करते समय, एक साधारण रोकनेवाला और स्थिर वोल्टेज स्रोत के बजाय एक स्थिर-धारा ड्राइव सर्किट पर विचार किया जाना चाहिए।
• ताप प्रबंधन:अपेक्षाकृत उच्च थर्मल प्रतिरोध (300°C/W) के कारण, यदि उच्च परिवेश तापमान या उच्च ड्यूटी साइकिल पर काम किया जा रहा है, तो पर्याप्त वायु प्रवाह सुनिश्चित करें या हीट सिंक पर विचार करें। डिरेटिंग कर्व का कड़ाई से पालन करें।
• प्रकाशीय डिज़ाइन:15 डिग्री की संकीर्ण बीम को रिसीवर (फोटोडायोड या सेंसर) के साथ सावधानीपूर्वक यांत्रिक संरेखण की आवश्यकता होती है। विशिष्ट अनुप्रयोगों के अनुरूप बीम को और अधिक समानांतर या आकार देने के लिए लेंस या दर्पण का उपयोग किया जा सकता है। रिमोट कंट्रोल के लिए, आमतौर पर रिमोट कंट्रोल के प्लास्टिक आवरण द्वारा ही एक व्यापक, अधिक फैला हुआ स्पॉट उत्पन्न किया जाता है।
• मॉड्यूलेशन:डेटा ट्रांसमिशन के लिए, एलईडी को आमतौर पर वाहक आवृत्ति (जैसे कई रिमोट कंट्रोल में उपयोग की जाने वाली 38kHz) के मॉड्यूलेटेड सिग्नल (उदाहरण के लिए PWM) द्वारा संचालित किया जाता है, ताकि इसे परिवेशी अवरक्त प्रकाश से अलग किया जा सके और शोर प्रतिरोध में सुधार किया जा सके।

8. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

मानक, कम गति वाले अवरक्त एलईडी की तुलना में, HSDL-4250 का मुख्य अंतर इसकीउच्च गति क्षमता (40ns)में निहित है। यह इसे साधारण स्विचिंग संकेतकों के लिए अनुपयुक्त बनाता है, लेकिन डिजिटल संचार के लिए आदर्श है। इसकाकम फॉरवर्ड वोल्टेजयह एक और फायदा है, जो बिजली की खपत को कम करता है और रिमोट कंट्रोल जैसे बैटरी से चलने वाले उपकरणों में पावर डिजाइन को सरल बनाता है।870nm वेवलेंथयह एक सामान्य मानक है, जो आमतौर पर 850-950nm रेंज में सबसे संवेदनशील रेडीमेड इन्फ्रारेड फोटोडिटेक्टर्स के साथ व्यापक संगतता सुनिश्चित करता है।

9. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: क्या मैं इस LED को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूं?
उत्तर: नहीं। आपको करंट को सीमित करने के लिए हमेशा एक श्रृंखला रोकनेवाला (या सक्रिय करंट ड्राइवर) का उपयोग करना चाहिए। फॉरवर्ड वोल्टेज केवल लगभग 1.6V है, इसलिए बिना रोकनेवाला के सीधे 3.3V से जोड़ने पर अत्यधिक करंट प्रवाहित होगा, जिससे LED क्षतिग्रस्त हो सकती है और संभवतः माइक्रोकंट्रोलर पिन को भी नुकसान पहुंच सकता है।

प्रश्न: 5V पावर सप्लाई और 20mA ड्राइव करंट के लिए मुझे कितने ओम का रोकनेवाला उपयोग करना चाहिए?
उत्तर: ओम के नियम का उपयोग करें: R = (V_{पावर स्रोत}- V_F) / I_F। मान लें V_F~ 1.6V, तो R = (5V - 1.6V) / 0.020A = 170 ओम। एक मानक 180 ओम रोकनेवाला एक सुरक्षित विकल्प होगा, जो 20mA से थोड़ा कम करंट उत्पन्न करेगा।

प्रश्न: पीक करंट (500mA) निरंतर करंट (100mA) से इतना अधिक क्यों है?
उत्तर: पीक करंट रेटिंग बहुत छोटी पल्स के लिए लागू होती है। सेमीकंडक्टर जंक्शन उच्च तात्कालिक शक्ति पल्स को सहन कर सकता है, क्योंकि गर्मी जमा होने और T_Jmaxयह संचार प्रणालियों में बेहतर सिग्नल अखंडता प्राप्त करने के लिए चमकदार, संक्षिप्त प्रकाश स्पंद भेजने के लिए प्रयोग किया जाता है।

प्रश्न: तापमान प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?
उत्तर: तापमान में वृद्धि फॉरवर्ड वोल्टेज (प्रति °C -1.44mV कमी) और प्रकाश आउटपुट शक्ति (प्रति °C -0.43% कमी) को कम कर देती है। इसलिए, स्थिर प्रकाश आउटपुट बनाए रखने के लिए निरंतर धारा चालन आवश्यक है। अधिकतम अनुमेय धारा को भी परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ डीरेट किया जाना चाहिए।

10. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग उदाहरण

उदाहरण 1: सरल इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल ट्रांसमीटर।एक मूल रिमोट कंट्रोल में, एक माइक्रोकंट्रोलर एक मॉड्यूलेटेड डेटा स्ट्रीम (उदाहरण के लिए, 38kHz वाहक) उत्पन्न करता है। यह सिग्नल एक ट्रांजिस्टर स्विच (जैसे BJT या MOSFET) को चलाता है जो HSDL-4250 LED और एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है। रेसिस्टर मान की गणना पावर सप्लाई वोल्टेज (आमतौर पर दो AA बैटरियों से 3V) और आवश्यक पल्स करंट (उदाहरण के लिए, मजबूत सिग्नल के लिए 100mA) के आधार पर की जाती है। ट्रांजिस्टर कम-शक्ति वाले माइक्रोकंट्रोलर को उच्च LED धारा को नियंत्रित करने की अनुमति देता है।

उदाहरण 2: हाई-स्पीड सीरियल डेटा लिंक (IrDA)।द्वि-दिशात्मक IrDA पोर्ट के लिए, HSDL-4250 ट्रांसमीटर सर्किट का हिस्सा होगा। इसे एक समर्पित IrDA एनकोडर/ट्रांसमीटर IC द्वारा चलाया जाएगा, जो विद्युत स्पंदों को IrDA भौतिक परत विनिर्देशों (जैसे स्पंद चौड़ाई) को पूरा करने के लिए आकार देता है। LED का तीव्र राइज/फॉल समय आवश्यक डेटा दर (उदाहरण के लिए, IrDA 1.0 के लिए 115.2 kbps) प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। परजीवी धारिता को कम करने के लिए सावधानीपूर्वक PCB लेआउट की आवश्यकता होती है जो एज की गति को धीमा कर सकती है।

11. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय

इन्फ्रारेड एलईडी एक अर्धचालक p-n जंक्शन डायोड है। जब इसे फॉरवर्ड बायस किया जाता है (एनोड पर कैथोड के सापेक्ष सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है), तो n-प्रकार क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p-प्रकार क्षेत्र से होल जंक्शन क्षेत्र में इंजेक्ट होते हैं। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे ऊर्जा मुक्त करते हैं। HSDL-4250 में उपयोग की जाने वाली विशिष्ट एल्युमिनियम गैलियम आर्सेनाइड सामग्री में, यह ऊर्जा मुख्य रूप से फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त होती है, जिसकी ऊर्जा इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम (लगभग 870nm तरंगदैर्ध्य) से मेल खाती है। उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता वाहक पुनर्संयोजन दर के समानुपाती होती है, और यह दर डायोड से प्रवाहित होने वाली फॉरवर्ड धारा द्वारा नियंत्रित होती है। T-1 3/4 पैकेज में उत्सर्जित बीम को आकार देने के लिए एक एपॉक्सी लेंस शामिल होता है।

12. तकनीकी प्रवृत्तियाँ एवं विकास

हालांकि इन्फ्रारेड एलईडी का मूलभूत सिद्धांत स्थिर बना हुआ है, लेकिन रुझान दक्षता बढ़ाने, उच्च गति और अधिक एकीकरण पर केंद्रित है। आधुनिक उपकरणों में निम्नलिखित विशेषताएं हो सकती हैं:

• उच्च शक्ति एवं दक्षता:नई अर्धचालक सामग्री और चिप डिज़ाइन का उद्देश्य अधिक विद्युत इनपुट को प्रकाश आउटपुट में परिवर्तित करना (उच्च विद्युत-प्रकाश रूपांतरण दक्षता) है, जिससे ताप और बिजली की खपत कम होती है।
• सतह माउंट डिवाइस पैकेजिंग:हालांकि HSDL-4250 एक थ्रू-होल घटक है, लेकिन स्वचालित असेंबली और छोटे फॉर्म फैक्टर (जैसे 0805, 1206 या चिप-ऑन-बोर्ड) के लिए उद्योग मुख्य रूप से एसएमडी पैकेजिंग की ओर बढ़ गया है। समकक्ष हाई-स्पीड इन्फ्रारेड एलईडी भी इन पैकेजिंग प्रारूपों में उपलब्ध हैं।
• एकीकृत समाधान:रिमोट कंट्रोल जैसे उपभोक्ता अनुप्रयोगों के लिए, एलईडी और उसके ड्राइविंग ट्रांजिस्टर को अक्सर एक मिनिएचर मॉड्यूल में एकीकृत देखा जा सकता है। उन्नत सेंसिंग के लिए, एलईडी को ड्राइवर, मॉड्यूलेटर और कभी-कभी डिटेक्टर के साथ एकल सब्सट्रेट या मल्टी-चिप मॉड्यूल में एकीकृत किया जा रहा है।
• विशिष्ट अनुप्रयोग अनुकूलन:एलईडी को विशिष्ट उपयोगों के लिए अनुकूलित किया जा रहा है, जैसे दूरी संवेदन के लिए अत्यंत संकीर्ण बीम कोण, या गैस संवेदन अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट तरंगदैर्ध्य शिखर।