इन्फ्रारेड एमिटर एलईडी 940nm T-1 3/4 पैकेज - 5.0mm Dia x 8.6mm H - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.6V - रेडिएंट इंटेंसिटी 40mW/sr - हिंदी डेटाशीट

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ एक उच्च-शक्ति इन्फ्रारेड (आईआर) एमिटिंग डायोड के विनिर्देशों का विवरण देता है। यह डिवाइस 940 नैनोमीटर (nm) की चरम तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो गैर-दृश्यमान स्पेक्ट्रम में है, जिससे यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जहां अदृश्य प्रकाश की आवश्यकता होती है। यह घटक एक मानक T-1 3/4 थ्रू-होल पैकेज में स्थित है जिसमें वाटर-क्लियर लेंस है, जो एक विस्तृत विकिरण पैटर्न प्रदान करता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

इस आईआर एमिटर के प्राथमिक लाभों में इसकी उच्च रेडिएंट इंटेंसिटी आउटपुट, व्यापक कवरेज के लिए 45-डिग्री का विस्तृत व्यूइंग एंगल, और कम फॉरवर्ड वोल्टेज विशेषताओं के साथ उच्च करंट ऑपरेशन के लिए अनुकूलित डिज़ाइन शामिल हैं। ये विशेषताएं इसे एक लागत-प्रभावी और विश्वसनीय समाधान बनाती हैं। लक्षित अनुप्रयोग मुख्य रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और सेंसिंग में हैं, विशेष रूप से टेलीविज़न, सेट-टॉप बॉक्स और ऑडियो उपकरणों के लिए इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल यूनिट्स, साथ ही विभिन्न उपकरणों में प्रॉक्सिमिटी या प्रेजेंस डिटेक्शन सेंसर के लिए।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

डिवाइस का प्रदर्शन मानक परिवेश तापमान स्थितियों (25°C) के तहत परिभाषित किया गया है। उचित सर्किट डिज़ाइन और विश्वसनीय संचालन के लिए इन पैरामीटरों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

ये रेटिंग्स तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके बाद डिवाइस को स्थायी क्षति हो सकती है। इन सीमाओं के तहत या उन पर संचालन की गारंटी नहीं है। मुख्य सीमाओं में 100 mA की एक निरंतर फॉरवर्ड करंट (I_F) शामिल है, पल्स्ड स्थितियों (300 pps, 10μs पल्स चौड़ाई) के तहत 1 A का पीक फॉरवर्ड करंट, और 160 mW की अधिकतम पावर डिसिपेशन। डिवाइस 5V तक का रिवर्स वोल्टेज (V_R) सहन कर सकता है, हालांकि यह स्पष्ट रूप से नोट किया गया है कि यह केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है और डिवाइस रिवर्स बायस के तहत संचालन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C तक है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएं

ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत विशिष्ट प्रदर्शन पैरामीटर हैं। रेडिएंट इंटेंसिटी (I_E), प्रति ठोस कोण ऑप्टिकल पावर आउटपुट का माप, आमतौर पर 40 मिलीवाट प्रति स्टेरेडियन (mW/sr) होती है जब इसे 100 mA पर चलाया जाता है। फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) आमतौर पर 50 mA के ड्राइव करंट पर 1.6 वोल्ट होता है, जो अपेक्षाकृत कम विद्युत शक्ति हानि को दर्शाता है। स्पेक्ट्रल विशेषताएं 940 nm पर केंद्रित हैं जिसकी स्पेक्ट्रल हाफ-विड्थ (Δλ) लगभग 50 nm है, जो उत्सर्जित इन्फ्रारेड प्रकाश की बैंडविड्थ को परिभाषित करती है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट डिवाइस के व्यवहार को विभिन्न स्थितियों के तहत दर्शाने वाले कई ग्राफ प्रदान करती है, जो गैर-रैखिकताओं और तापमान निर्भरताओं को समझने के लिए आवश्यक हैं।

3.1 स्पेक्ट्रल वितरण

स्पेक्ट्रल वितरण वक्र (चित्र.1) तरंगदैर्ध्य के एक फलन के रूप में सापेक्ष रेडिएंट इंटेंसिटी दर्शाता है। यह 940 nm पर चरम उत्सर्जन और 50 nm हाफ-विड्थ की पुष्टि करता है, जो उत्सर्जित तरंगदैर्ध्य के प्रसार को इंगित करता है। यह प्राप्त करने वाले सेंसर या फोटोडायोड की संवेदनशीलता के साथ मिलान के लिए महत्वपूर्ण है।

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

I-V वक्र (चित्र.3) डायोड के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा और उसके पार वोल्टेज के बीच संबंध को दर्शाता है। यह अरैखिक है, जो एक अर्धचालक डायोड की विशेषता है। यह वक्र वांछित संचालन धारा के लिए आवश्यक ड्राइव वोल्टेज निर्धारित करने और पावर डिसिपेशन (P_D = V_F × I_F) की गणना करने के लिए महत्वपूर्ण है।

3.3 तापीय विशेषताएं

चित्र 2 परिवेश तापमान बढ़ने के साथ अधिकतम अनुमेय फॉरवर्ड करंट के डीरेटिंग को दर्शाता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, डिवाइस की गर्मी फैलाने की क्षमता कम हो जाती है, इसलिए जंक्शन तापमान सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम सुरक्षित संचालन धारा को कम करना होगा। चित्र 4 दर्शाता है कि एक निश्चित ड्राइव करंट के लिए सापेक्ष रेडिएंट इंटेंसिटी परिवेश तापमान बढ़ने के साथ कैसे घटती है, एक घटना जिसे थर्मल ड्रूप के रूप में जाना जाता है। इसे उन डिज़ाइनों में ध्यान में रखा जाना चाहिए जिन्हें व्यापक तापमान सीमा पर स्थिर आउटपुट की आवश्यकता होती है।

3.4 सापेक्ष रेडिएंट इंटेंसिटी बनाम फॉरवर्ड करंट

चित्र 5 दर्शाता है कि प्रकाश आउटपुट धारा के समानुपाती नहीं है, विशेष रूप से उच्च धाराओं पर जहां गर्मी और अन्य प्रभावों के कारण दक्षता गिर सकती है। यह ग्राफ चमक, दक्षता और डिवाइस जीवनकाल को संतुलित करने के लिए एक उपयुक्त संचालन बिंदु चुनने में मदद करता है।

3.5 विकिरण पैटर्न

ध्रुवीय आरेख (चित्र.6) दृश्य कोण का दृश्य प्रतिनिधित्व करता है। 45 डिग्री की 2θ½ विनिर्देश का अर्थ है वह कोण जिस पर रेडिएंट इंटेंसिटी 0 डिग्री (ऑन-एक्सिस) पर अपने मूल्य के आधे तक गिर जाती है। यह विस्तृत पैटर्न रिमोट कंट्रोल जैसे अनुप्रयोगों के लिए लाभकारी है, जहां ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच सटीक संरेखण की गारंटी नहीं है।

4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

4.1 आउटलाइन आयाम

डिवाइस T-1 3/4 (5mm) पैकेज मानक का अनुपालन करता है। मुख्य आयामों में लगभग 5.0 mm का बॉडी व्यास, लीड्स के नीचे से लेंस के शीर्ष तक लगभग 8.6 mm की कुल ऊंचाई, और 2.54 mm (0.1 इंच) का लीड स्पेसिंग शामिल है जहां लीड्स पैकेज से निकलते हैं। फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम प्रोट्रूज़न 1.0 mm निर्दिष्ट किया गया है। पीसीबी फुटप्रिंट डिज़ाइन के लिए सहनशीलता (आमतौर पर ±0.25 mm) के साथ विस्तृत यांत्रिक चित्रों का परामर्श लेना चाहिए।

4.2 ध्रुवता पहचान

थ्रू-होल एलईडी के लिए, एनोड (धनात्मक लीड) आमतौर पर लंबी लीड होती है। भौतिक पहचान मार्कर की पुष्टि के लिए डेटाशीट के आउटलाइन ड्राइंग का संदर्भ लेना चाहिए, जो अक्सर पैकेज रिम पर एक सपाट स्थान या एक खांचा होता है, जो कैथोड (ऋणात्मक लीड) पक्ष को इंगित करता है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

निर्माण के दौरान क्षति को रोकने के लिए उचित हैंडलिंग महत्वपूर्ण है।

5.1 लीड फॉर्मिंग

यदि लीड्स को मोड़ने की आवश्यकता है, तो इसे एपॉक्सी लेंस के आधार से कम से कम 3 mm दूर एक बिंदु पर किया जाना चाहिए। मोड़ने के दौरान पैकेज बॉडी को फुलक्रम के रूप में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। यह ऑपरेशन कमरे के तापमान पर और सोल्डरिंग प्रक्रिया से पहले किया जाना चाहिए।

5.2 सोल्डरिंग पैरामीटर

दो सोल्डरिंग विधियों को संबोधित किया गया है:
सोल्डरिंग आयरन:अधिकतम 3 सेकंड के लिए अधिकतम तापमान 360°C। आयरन टिप एपॉक्सी बल्ब के आधार से 1.6 mm से अधिक निकट नहीं होनी चाहिए।
वेव सोल्डरिंग:प्री-हीट तापमान 60 सेकंड तक के लिए 100°C से अधिक नहीं होना चाहिए। सोल्डर वेव तापमान अधिकतम 260°C होना चाहिए जिसका संपर्क समय 5 सेकंड से कम हो। डिवाइस को एपॉक्सी बल्ब के आधार से 2.0 mm से कम नहीं डुबोया जाना चाहिए।
महत्वपूर्ण नोट:इन्फ्रारेड (आईआर) रीफ्लो सोल्डरिंग को स्पष्ट रूप से इस थ्रू-होल पैकेज प्रकार के लिए अनुपयुक्त बताया गया है। अत्यधिक गर्मी या समय प्लास्टिक लेंस को पिघला सकता है या आंतरिक विफलता का कारण बन सकता है।

5.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल (आईपीए) जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए।

6. भंडारण और हैंडलिंग

मूल नमी-अवरोधक बैग के बाहर दीर्घकालिक भंडारण के लिए, डिवाइस को 30°C और 70% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं के वातावरण में रखने की सिफारिश की जाती है। यदि मूल पैकेजिंग से निकाला गया है, तो उन्हें तीन महीने के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। विस्तारित भंडारण के लिए, उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सील कंटेनर में या नाइट्रोजन वातावरण में रखने की सलाह दी जाती है।

7. अनुप्रयोग डिज़ाइन विचार

7.1 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन

एक एलईडी एक करंट-चालित डिवाइस है। डेटाशीट दृढ़ता से अनुशंसा करती है कि जब कई यूनिट समानांतर में जुड़े होते हैं (सर्किट मॉडल ए) तो प्रत्येक एलईडी के लिए एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग किया जाए। ऐसा इसलिए है क्योंकि फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) डिवाइस से डिवाइस में थोड़ा भिन्न हो सकता है। व्यक्तिगत रेसिस्टर के बिना एलईडी को सीधे समानांतर में जोड़ना (सर्किट मॉडल बी) करंट हॉगिंग का कारण बन सकता है, जहां सबसे कमV_Fवाला एलईडी असमान रूप से अधिक करंट खींचता है, जिससे असमान चमक और उस डिवाइस पर संभावित अत्यधिक तनाव और विफलता हो सकती है।

7.2 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) सुरक्षा

डिवाइस इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग और असेंबली वातावरण में निवारक उपाय लागू किए जाने चाहिए:

• कर्मियों को चालक फर्श पर ग्राउंडेड कलाई पट्टियाँ या एड़ी पट्टियाँ/चालक जूते पहनने चाहिए।
• कार्यस्थल, उपकरण और भंडारण रैक ठीक से ग्राउंडेड होने चाहिए।
• प्लास्टिक लेंस पर जमा हो सकने वाले स्थैतिक आवेश को बेअसर करने के लिए आयनाइज़र का उपयोग करें।
• ईएसडी-संरक्षित क्षेत्रों में काम करने वाले कर्मियों के लिए नियमित जांच और प्रशिक्षण आवश्यक है।

7.3 अनुप्रयोग दायरा और सावधानियां

यह घटक मानक उपभोक्ता और औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए है। निर्माता निर्दिष्ट करता है कि यदि डिवाइस को सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (जैसे, चिकित्सा जीवन समर्थन, विमानन, परिवहन नियंत्रण) में उपयोग किया जाना है, जहां विफलता जीवन या स्वास्थ्य को जोखिम में डाल सकती है, तो परामर्श आवश्यक है।

8. संचालन सिद्धांत और प्रौद्योगिकी संदर्भ

यह डिवाइस एक अर्धचालक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (एलईडी) है जो इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। जब p-n जंक्शन के पार एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। अर्धचालक परतों की विशिष्ट सामग्री संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है; इस मामले में, इसे 940 nm इन्फ्रारेड उत्सर्जन के लिए ट्यून किया गया है। इस प्रकार के इन्फ्रारेड एलईडी परिपक्व, अत्यधिक विश्वसनीय घटक हैं। उनके विकास ने दक्षता (इनपुट शक्ति प्रति रेडिएंट इंटेंसिटी) बढ़ाने, उच्च ड्राइव धाराओं के लिए तापीय प्रबंधन में सुधार करने और RoHS (हानिकारक पदार्थों पर प्रतिबंध) जैसे पर्यावरणीय नियमों के साथ संगतता सुनिश्चित करने पर ध्यान केंद्रित किया है। विस्तृत दृश्य कोण पैकेज एक प्रमुख डिज़ाइन विशेषता है जो व्यापक कवरेज की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में उपयोगिता बढ़ाता है, न कि एक केंद्रित बीम के लिए।