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LTE-C9501 इन्फ्रारेड एमिटर और रिसीवर डिवाइस स्पेसिफिकेशन शीट - 940nm वेवलेंथ - 20mA फॉरवर्ड करंट - 1.2V टाइपिकल फॉरवर्ड वोल्टेज - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

LTE-C9501 इन्फ्रारेड एमिटर और रिसीवर डिवाइस की विस्तृत तकनीकी डेटाशीट, जिसमें विद्युत/ऑप्टिकल विशेषताएं, सीमित पैरामीटर, पैकेज आयाम, सोल्डरिंग दिशानिर्देश और एप्लिकेशन नोट्स शामिल हैं।
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सामग्री

1. उत्पाद अवलोकन

LTE-C9501 एक डिस्क्रीट इन्फ्रारेड डिवाइस है, जिसे विश्वसनीय इन्फ्रारेड उत्सर्जन और संग्रहण की आवश्यकता वाले व्यापक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह हमारी व्यापक उत्पाद लाइन का एक हिस्सा है, जिसका उद्देश्य आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम की उच्च प्रदर्शन, कॉम्पैक्ट पैकेजिंग और स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता की महत्वपूर्ण आवश्यकताओं को पूरा करना है।

1.1 मुख्य लाभ एवं लक्षित बाजार

इस डिवाइस के मुख्य लाभों में RoHS और लीड-मुक्त पर्यावरणीय मानकों का अनुपालन शामिल है, जो पर्यावरण-अनुकूलता सुनिश्चित करता है। यह 7 इंच व्यास के रील पर 12mm कैरियर टेप पैकेजिंग में आता है, जो आधुनिक PCB असेंबली लाइनों में उपयोग किए जाने वाले हाई-स्पीड स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ पूरी तरह संगत है। इसकी पैकेजिंग डिज़ाइन इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के लिए भी संगत है, जो सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) का उद्योग मानक है। इसका EIA मानक पैकेज अन्य घटकों और डिज़ाइन लाइब्रेरी के साथ यांत्रिक संगतता सुनिश्चित करता है। यह डिवाइस मुख्य रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (जैसे रिमोट कंट्रोल), औद्योगिक और वाणिज्यिक प्रणालियों (जैसे इन्फ्रारेड वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन) और सुरक्षा प्रणालियों (जैसे अलार्म और संवेदन कार्य) जैसे बाजारों को लक्षित करती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

LTE-C9501 का प्रदर्शन पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स और विस्तृत विद्युत/ऑप्टिकल विशेषताओं की एक श्रृंखला द्वारा परिभाषित किया गया है। विश्वसनीय सर्किट डिज़ाइन प्राप्त करने के लिए इन मापदंडों को समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग्स उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं, सामान्य संचालन स्थितियाँ नहीं। प्रमुख सीमाओं में शामिल हैं: शक्ति अपव्यय 100 mW, पल्स स्थितियों (300 pps, 10 µs पल्स) में शिखर अग्र धारा 800 mA, निरंतर DC अग्र धारा 60 mA। डिवाइस 5V तक के रिवर्स वोल्टेज को सहन कर सकती है, लेकिन इसका डिज़ाइन रिवर्स संचालन के लिए नहीं है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C निर्धारित है, भंडारण तापमान सीमा अधिक व्यापक है, -55°C से +100°C। यह डिवाइस 260°C शिखर तापमान, अधिकतम 10 सेकंड के अवरक्त रीफ्लो सोल्डरिंग को सहन कर सकती है।

2.2 Electrical and Optical Characteristics

ये मापदंड मानक परिवेश तापमान 25°C पर मापे गए हैं, जो उपकरण की विशिष्ट कार्य स्थितियों में प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं। जब अग्र धारा (IE) 20mA होती है, तो विकिरण तीव्रता (IF) की सीमा न्यूनतम 1.0 mW/sr से अधिकतम 6.0 mW/sr तक होती है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) 940 nm है, जो निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम से संबंधित है और मानव आँखों के लिए अदृश्य है। स्पेक्ट्रम रेखा अर्ध-चौड़ाई (Δλ) का विशिष्ट मान 50 nm है। अग्र वोल्टेज (VF) Typical value is 1.2V, ranging from 1.1V to 1.5V at IF=20mA. When a 5V reverse voltage (VR) is applied, the reverse current (IR) is a maximum of 10 µA. Viewing angle (2θ1/2) 20 डिग्री है, जो अवरक्त विकिरण के कोणीय वितरण को परिभाषित करता है जब विकिरण तीव्रता अक्षीय मान से आधी हो जाती है।

3. ग्रेडिंग सिस्टम विवरण

उत्पादन में प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, LTE-C9501 को उसकी विकिरण तीव्रता के आधार पर विभिन्न बिन में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट आउटपुट आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उपकरण का चयन करने में सक्षम बनाता है।

3.1 विकिरण तीव्रता ग्रेडिंग

ग्रेडिंग कोड सूची IF=20mA पर मापी गई न्यूनतम और अधिकतम विकिरण तीव्रता के आधार पर उपकरणों को तीन समूहों में विभाजित करती है। ग्रेड A 1.0 से 2.0 mW/sr तीव्रता वाले उपकरणों को शामिल करता है। ग्रेड B 2.0 से 3.0 mW/sr को शामिल करता है। ग्रेड C 3.0 से 6.0 mW/sr को शामिल करता है। प्रत्येक ग्रेड के भीतर तीव्रता सहनशीलता +/-15% है। यह ग्रेडिंग प्रणाली उन अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयोगी है जहां सिग्नल तीव्रता की स्थिरता महत्वपूर्ण है, जैसे डेटा ट्रांसमिशन लिंक या प्रॉक्सिमिटी सेंसर।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

ग्राफिकल डेटा डिवाइस के व्यवहार की विभिन्न परिस्थितियों में गहन अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जो एक मजबूत सिस्टम डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

4.1 स्पेक्ट्रम वितरण

स्पेक्ट्रम वितरण वक्र (चित्र 1) तरंगदैर्ध्य के साथ सापेक्ष विकिरण तीव्रता में परिवर्तन दर्शाता है। यह 940 nm पर शिखर और 50 nm के स्पेक्ट्रम अर्ध-चौड़ाई की पुष्टि करता है, जो उत्सर्जित अवरक्त प्रकाश की बैंडविड्थ को दर्शाता है। यह जानकारी संबंधित फोटोडिटेक्टर की स्पेक्ट्रम संवेदनशीलता से मिलान करने और परिवेशी प्रकाश शोर को फ़िल्टर करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.2 फॉरवर्ड करंट और परिवेशी तापमान का संबंध

यह वक्र (चित्र 2) अनुमत फॉरवर्ड करंट और परिवेश के तापमान के बीच संबंध को दर्शाता है। तापमान बढ़ने के साथ, सेमीकंडक्टर जंक्शन की थर्मल सीमाओं के कारण अधिकतम अनुमत फॉरवर्ड करंट कम हो जाता है। यह डेरेटिंग वक्र यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि डिवाइस सभी परिवेशीय परिस्थितियों में अपने सुरक्षित संचालन क्षेत्र (SOA) के भीतर कार्य करे।

4.3 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच संबंध

IV विशेषता वक्र (चित्र 3) फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। यह LED के लिए करंट-सीमित सर्किट डिजाइन करने में सहायक होता है। यह वक्र डायोड की विशिष्ट विशेषता है, जिसका टर्न-ऑन वोल्टेज लगभग 1V होता है।

4.4 सापेक्ष विकिरण तीव्रता, परिवेश तापमान और फॉरवर्ड करंट के बीच संबंध

चित्र 4 और चित्र 5 दर्शाते हैं कि प्रकाश आउटपुट शक्ति तापमान और ड्राइव धारा के साथ कैसे बदलती है। आउटपुट आमतौर पर तापमान बढ़ने के साथ कम हो जाता है (चित्र 4) और ड्राइव धारा बढ़ने के साथ बढ़ता है (चित्र 5), हालांकि यह रैखिक नहीं होता है। ये वक्र तापमान परिवर्तन वाले वातावरण में आउटपुट क्षतिपूर्ति या स्थिर चमक सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4.5 विकिरण पैटर्न

ध्रुवीय विकिरण आरेख (चित्र 6) दृश्य कोण का सहज प्रतिनिधित्व करता है। तीव्रता केंद्रीय अक्ष (0 डिग्री) के साथ सबसे अधिक होती है और अक्ष से +/-10 डिग्री विचलन पर सममित रूप से अपने मूल्य के आधे तक गिर जाती है, जो 20 डिग्री के कुल दृश्य कोण विनिर्देश की पुष्टि करती है। रिमोट कंट्रोल या डेटा लिंक जैसी प्रणालियों में ऑप्टिकल संरेखण के लिए यह पैटर्न महत्वपूर्ण है।

5. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी

5.1 Outline Dimensions

डेटाशीट में डिवाइस का विस्तृत यांत्रिक चित्र प्रदान किया गया है। सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.1mm है। पैकेज एक मानक EIA फॉर्म फैक्टर है जिसमें शीर्ष उत्सर्जन के लिए एक पारदर्शी प्लास्टिक लेंस लगा है।

5.2 अनुशंसित पैड लेआउट

PCB लेआउट के लिए अनुशंसित पैड डिज़ाइन प्रदान किया गया है। इन आयामों का पालन करने से रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान अच्छे सोल्डर जोड़ों का निर्माण, अच्छी यांत्रिक शक्ति और डिवाइस की सही संरेखण सुनिश्चित होती है।

5.3 टेप एवं रील पैकेजिंग आयाम

विस्तृत चित्र स्वचालित हैंडलिंग के लिए उपयोग की जाने वाली कैरियर टेप और 7-इंच रील के आयाम दर्शाते हैं। कैरियर टेप पॉकेट्स को डिवाइस को सुरक्षित रूप से पकड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है और एक कवर टेप द्वारा सील किया जाता है। प्रत्येक रील में 2000 टुकड़े होते हैं। पैकेजिंग ANSI/EIA 481-1-A-1994 विनिर्देश के अनुरूप है, जो मानक पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगतता सुनिश्चित करती है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 रिफ्लो सोल्डरिंग पैरामीटर

इसमें एक सुझावित लीड-फ्री प्रक्रिया के लिए इन्फ्रारेड रिफ्लो सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल शामिल है। मुख्य पैरामीटर्स में शामिल हैं: प्रीहीट ज़ोन 150-200°C, अधिकतम प्रीहीट समय 120 सेकंड, पीक तापमान 260°C से अधिक नहीं, और पीक तापमान से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड। यह प्रोफाइल JEDEC मानक पर आधारित है ताकि घटकों को नुकसान पहुंचाए बिना विश्वसनीय सोल्डरिंग सुनिश्चित की जा सके। यह जोर देना महत्वपूर्ण है कि इष्टतम प्रोफाइल विशिष्ट PCB डिज़ाइन, सोल्डर पेस्ट और प्रयुक्त ओवन के आधार पर भिन्न हो सकती है।

6.2 भंडारण की शर्तें

अनओपन, नमी-रोधी पैकेजिंग जिसमें डिसिकेंट हो, के लिए डिवाइस को 30°C या उससे कम तापमान और 90% या उससे कम सापेक्ष आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए, और एक वर्ष के भीतर उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। एक बार मूल पैकेजिंग खोल दिए जाने पर, भंडारण वातावरण 30°C या 60% सापेक्ष आर्द्रता से अधिक नहीं होना चाहिए। मूल पैकेजिंग से निकाले गए डिवाइस को, आदर्श रूप से, एक सप्ताह के भीतर रीफ्लो सोल्डर किया जाना चाहिए। मूल पैकेजिंग बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, उन्हें डिसिकेंट युक्त सीलबंद कंटेनर या नाइट्रोजन ड्रायर में संरक्षित किया जाना चाहिए। मूल पैकेजिंग के बाहर एक सप्ताह से अधिक समय तक संग्रहीत डिवाइस को, अवशोषित नमी को हटाने और रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव को रोकने के लिए, असेंबली से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक किया जाना चाहिए।

6.3 सफाई

यदि वेल्डिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो अल्कोहल-आधारित विलायक जैसे आइसोप्रोपिल अल्कोहल के उपयोग की सिफारिश की जाती है।

6.4 हैंड वेल्डिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग के लिए सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करना हो, तो आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए और प्रत्येक सोल्डर जोड़ के साथ संपर्क का समय अधिकतम 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए।

7. एप्लिकेशन सुझाव

7.1 टाइपिकल एप्लिकेशन सीनारियो

LTE-C9501 उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों (टेलीविज़न, साउंड सिस्टम) के रिमोट कंट्रोल में इन्फ्रारेड एमिटर के लिए उपयुक्त है। यह लघु दूरी के इन्फ्रारेड वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन सिस्टम, जैसे कुछ पारंपरिक डेटा लिंक या सरल सेंसर टेलीमेट्री के लिए भी उपयुक्त है। इसके अतिरिक्त, इसका उपयोग सुरक्षा अलार्म सिस्टम में, इन्फ्रारेड बीम इंटरप्शन सेंसर के एक भाग के रूप में, या प्रॉक्सिमिटी सेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है।

7.2 डिज़ाइन विचार

करंट ड्राइव:फॉरवर्ड करंट (I) सेट करने के लिए हमेशा सीरीज़ करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर या कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर का उपयोग करें।Fडीसी या पल्स करंट के पूर्ण अधिकतम रेटेड मूल्य को पार न करें। उच्च तापमान संचालन के लिए डीरेटिंग कर्व का संदर्भ लें।
ऑप्टिकल डिज़ाइन:लेंस या रिफ्लेक्टर को इन्फ्रारेड बीम को कोलिमेट या फोकस करने के लिए डिज़ाइन करते समय, 20 डिग्री के व्यूइंग एंगल पर विचार करें। रिसीवर साइड के लिए, सुनिश्चित करें कि मिलान वाला फोटोडिटेक्टर (फोटोडायोड या फोटोट्रांजिस्टर) 940 nm के आसपास उपयुक्त स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता रखता है।
इलेक्ट्रिकल डिज़ाइन:हालांकि यह डिवाइस 5V रिवर्स वोल्टेज सहन कर सकता है, लेकिन इसे रिवर्स बायस ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। सुनिश्चित करें कि सर्किट डिज़ाइन सामान्य ऑपरेशन या ट्रांजिएंट के दौरान महत्वपूर्ण रिवर्स वोल्टेज लगने से रोकता है।
थर्मल मैनेजमेंट:यह सुनिश्चित करें कि पीसीबी लेआउट पर्याप्त थर्मल डिसिपेशन प्रदान करता है, विशेष रूप से अधिकतम करंट रेटिंग के निकट संचालन के दौरान, ताकि ओवरहीटिंग और समय से पहले एजिंग को रोका जा सके।

7.3 सावधानियाँ एवं विश्वसनीयता

यह डिवाइस मानक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है। उन अनुप्रयोगों के लिए जिनमें अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है और जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकती है (जैसे एविएशन, मेडिकल उपकरण, सुरक्षा प्रणालियाँ), विशेष परामर्श और प्रमाणन आवश्यक है। डिवाइस की विश्वसनीयता और प्रदर्शन बनाए रखने के लिए निर्धारित भंडारण, हैंडलिंग और सोल्डरिंग शर्तों का हमेशा पालन करें।

8. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

हालांकि डेटाशीट एक एकल मॉडल पर केंद्रित है, LTE-C9501 के अपनी श्रेणी में प्रमुख अंतरकारक कारकों में इसकी विशिष्ट 940nm तरंगदैर्ध्य शामिल है, जो आउटपुट पावर और सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर के साथ संगतता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करती है, साथ ही 850nm स्रोतों की तुलना में कम ध्यान देने योग्य है। पारदर्शी लेंस (रंगीन लेंस के विपरीत) प्रकाश उत्पादन को अधिकतम करता है। इसका पैकेजिंग और स्वचालित SMT प्रक्रियाओं के साथ संगतता इसे बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है। रेडिएंट इंटेंसिटी बिनिंग की उपलब्धता वांछित सिग्नल शक्ति के आधार पर डिजाइन लचीलापन और लागत अनुकूलन की अनुमति देती है।

9. सामान्य प्रश्नोत्तर (FAQ)

प्रश्न: 940nm तरंगदैर्ध्य का क्या उपयोग है?
उत्तर: 940nm इन्फ्रारेड प्रकाश मानव आँखों के लिए अदृश्य है, जो इसे रिमोट कंट्रोल और सुरक्षा प्रणालियों में गुप्त संचालन के लिए आदर्श बनाता है। इसे सामान्य सिलिकॉन फोटोडायोड और फोटोट्रांजिस्टर द्वारा भी कुशलतापूर्वक पता लगाया जा सकता है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को सीधे 3.3V या 5V माइक्रोकंट्रोलर पिन से चला सकता हूँ?
उत्तर: नहीं। आपको एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर को श्रृंखला में जोड़ना होगा। प्रतिरोध मान की गणना ओम के नियम का उपयोग करके करें: R = (Vपावर सप्लाई- VF) / IFउदाहरण के लिए, 3.3V पावर सप्लाई का उपयोग करते हुए, VF=1.2V, और IF=20mA: R = (3.3 - 1.2) / 0.02 = 105 ओम। अगले मानक मान का उपयोग करें, जैसे 100 ओम।

प्रश्न: विकिरण तीव्रता (mW/sr) और चमकदार तीव्रता में क्या अंतर है?
उत्तर: विकिरण तीव्रता प्रति इकाई ठोस कोण में प्रकाश शक्ति (वाट) को मापती है और सभी तरंग दैर्ध्य पर लागू होती है। चमकदार तीव्रता मानव आँख की संवेदनशीलता के अनुसार भारित होती है और दृश्यमान प्रकाश के लिए उपयोग की जाती है। चूंकि यह एक अवरक्त उपकरण है, इसलिए विकिरण तीव्रता सही माप मानक है।

प्रश्न: भंडारण की नमी संवेदनशीलता महत्वपूर्ण क्यों है?
उत्तर: प्लास्टिक पैकेजिंग वाले एसएमडी घटक हवा से नमी अवशोषित करते हैं। रिफ्लो सोल्डरिंग की उच्च तापमान प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो जाती है, जिससे आंतरिक परतों का अलग होना या दरार पड़ना ("पॉपकॉर्न" प्रभाव) हो सकता है और घटक क्षतिग्रस्त हो सकता है। उचित भंडारण और बेकिंग इससे बचाव कर सकती है।

10. वास्तविक डिज़ाइन एवं उपयोग उदाहरण

उदाहरण 1: रिमोट कंट्रोल के लिए एक सरल इन्फ्रारेड ट्रांसमीटर:LTE-C9501 को एक 38kHz मॉड्यूलेशन IC (या 38kHz PWM सिग्नल उत्पन्न करने वाले माइक्रोकंट्रोलर) और एक ट्रांजिस्टर स्विच के साथ जोड़ें। करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर I कोF20-40mA पर सेट करें ताकि अच्छी दूरी प्राप्त हो। 20 डिग्री की बीम डिवाइस की ओर रिमोट को इंगित करने के लिए उचित कवरेज क्षेत्र प्रदान करती है।

उदाहरण 2: इन्फ्रारेड प्रॉक्सिमिटी सेंसर:एक LTE-C9501 ट्रांसमीटर और एक मिलान करने वाले फोटोट्रांजिस्टर को एक ही दिशा में सामना करते हुए साथ-साथ रखें। सामने से गुजरने वाली वस्तु इन्फ्रारेड प्रकाश को डिटेक्टर पर वापस परावर्तित करेगी। परिवेशी प्रकाश को दबाने के लिए ट्रांसमीटर के पल्स ऑपरेशन और रिसीवर सर्किट में सिंक्रोनस डिटेक्शन का उपयोग करें। स्टेपिंग सिस्टम वांछित सेंसिंग दूरी के लिए पर्याप्त आउटपुट वाले ट्रांसमीटर का चयन करने की अनुमति देता है।

उदाहरण 3: डेटा लिंक:छोटी दूरी के सरल सीरियल डेटा ट्रांसमिशन के लिए, डेटा सिग्नल का उपयोग करके करंट बूस्ट सर्किट के माध्यम से LED को चलाया जाता है। आधारभूत सेमीकंडक्टर सामग्री की उच्च-गति क्षमता (जैसा कि उत्पाद लाइन विवरण द्वारा संकेतित) डेटा मॉड्यूलेशन का समर्थन करती है। रिसीविंग छोर पर मिलान करने वाले फोटोडायोड के साथ एक ट्रांसइम्पीडेंस एम्पलीफायर का उपयोग किया जाएगा।

11. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय

LTE-C9501 एक इन्फ्रारेड एमिटर के रूप में, एक लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है। इसका मूल एक सेमीकंडक्टर चिप है, जो आमतौर पर गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) से बना होता है और 940nm प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए उपयोग किया जाता है। जब P-N जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और ऊर्जा को फोटॉन (प्रकाश) के रूप में मुक्त करते हैं। सेमीकंडक्टर की विशिष्ट सामग्री संरचना (बैंडगैप) उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, इस मामले में इन्फ्रारेड क्षेत्र में 940nm। पारदर्शी एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन चिप की सुरक्षा करता है, यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है, और इसमें एक लेंस शामिल होता है जो उत्सर्जित प्रकाश को निर्दिष्ट 20-डिग्री व्यू एंगल पैटर्न में आकार देता है।

12. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि

LTE-C9501 जैसे डिस्क्रीट इन्फ्रारेड उपकरण अभी भी इलेक्ट्रॉनिक्स में मूलभूत बिल्डिंग ब्लॉक्स हैं। इस क्षेत्र को प्रभावित करने वाले प्रमुख रुझानों में लघुरूपण और उच्च एकीकरण की निरंतर मांग शामिल है, जिसके कारण संयुक्त पैकेज हो सकते हैं जो एक ही आवरण में एमिटर और डिटेक्टर को एकीकृत करते हैं। साथ ही, उच्च दक्षता (प्रति विद्युत इनपुट अधिक प्रकाश आउटपुट) और तेज़ डेटा ट्रांसमिशन के लिए उच्च गति की दिशा में भी प्रगति हो रही है। जैसा कि इस उपकरण में दिखाया गया है, लीड-फ्री और RoHS-अनुपालन विनिर्माण प्रक्रियाओं को अपनाना एक सामान्य मानक बन गया है। इसके अलावा, स्वचालित पिक-एंड-प्लेस और रीफ्लो सोल्डरिंग के साथ संगतता लागत-प्रभावी बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि एप्लिकेशन-स्पेसिफिक इंटीग्रेटेड सर्किट (ASIC) और मॉड्यूल अधिक सामान्य होते जा रहे हैं, डिस्क्रीट उपकरण डिज़ाइन लचीलापन, पैमाने की लागत लाभ प्रदान करते हैं, और अक्सर कस्टम या अनुकूलित ऑप्टिकल डिज़ाइन के लिए पसंदीदा समाधान होते हैं।

LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण

LED तकनीकी शब्दावली की पूर्ण व्याख्या

एक, प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक

शब्दावली इकाई/प्रतिनिधित्व सामान्य व्याख्या यह महत्वपूर्ण क्यों है
प्रकाश दक्षता (Luminous Efficacy) lm/W (लुमेन/वाट) प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा दक्षता। सीधे तौर पर प्रकाश साधन की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है।
Luminous Flux lm (lumen) प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। यह निर्धारित करता है कि लैंप पर्याप्त रूप से चमकीला है या नहीं।
प्रकाशन कोण (Viewing Angle) ° (डिग्री), जैसे 120° वह कोण जब प्रकाश की तीव्रता आधी हो जाती है, जो प्रकाश पुंज की चौड़ाई या संकीर्णता निर्धारित करता है। प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है।
Color Temperature (CCT) K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K प्रकाश का रंग गर्म या ठंडा, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। प्रकाश व्यवस्था का माहौल और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है।
कलर रेंडरिंग इंडेक्स (CRI / Ra) कोई इकाई नहीं, 0–100 प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तु के वास्तविक रंग को पुन: प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। रंग की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयुक्त।
Color Tolerance (SDCM) MacAdam Ellipse Steps, e.g., "5-step" A quantitative indicator of color consistency; a smaller step number indicates higher color consistency. एक ही बैच के दीपकों के रंग में कोई अंतर नहीं होने की गारंटी।
प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) nm (nanometer), jaise 620nm (laal) Rang-birange LED ke rangon se sambandhit tarang lambai ke maan. Laal, peela, hara aadi ek rang wale LED ke vishisht rang ka nirnay karna.
स्पेक्ट्रल डिस्ट्रीब्यूशन (Spectral Distribution) वेवलेंथ बनाम इंटेंसिटी कर्व एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण प्रदर्शित करें। रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

दो, विद्युत मापदंड

शब्दावली प्रतीक सामान्य व्याख्या डिज़ाइन विचार
फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) Vf LED को चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, एक प्रकार का "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" जैसा। ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED श्रृंखला में जुड़े होने पर वोल्टेज जुड़ जाता है।
Forward Current (Forward Current) If एलईडी को सामान्य रूप से चमकने के लिए आवश्यक धारा मान। आमतौर पर स्थिर धारा ड्राइव का उपयोग किया जाता है, धारा चमक और जीवनकाल निर्धारित करती है।
अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) Ifp डिमिंग या फ्लैश के लिए अल्प समय में सहन योग्य चरम धारा। पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी।
Reverse Voltage Vr LED द्वारा सहन की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, जिससे अधिक होने पर उसके डैमेज होने की संभावना है। सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षा आवश्यक है।
Thermal Resistance Rth(°C/W) चिप से सोल्डर पॉइंट तक गर्मी के प्रवाह का प्रतिरोध, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। उच्च थर्मल प्रतिरोध के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्युनिटी (ESD Immunity) V (HBM), जैसे 1000V स्थैतिक बिजली प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। उत्पादन में एंटीस्टैटिक उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए।

तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता

शब्दावली महत्वपूर्ण संकेतक सामान्य व्याख्या प्रभाव
जंक्शन तापमान (Junction Temperature) Tj (°C) LED चिप के अंदर का वास्तविक कार्य तापमान। प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से ल्यूमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है।
ल्यूमेन ह्रास (Lumen Depreciation) L70 / L80 (घंटे) चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है।
ल्यूमेन मेंटेनेंस (Lumen Maintenance) % (जैसे 70%) एक निश्चित अवधि के उपयोग के बाद शेष चमक का प्रतिशत। दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है।
Color Shift Δu′v′ या मैकएडम एलिप्स उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है।
Thermal Aging सामग्री प्रदर्शन में गिरावट लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण पैकेजिंग सामग्री का क्षरण। इससे चमक में कमी, रंग परिवर्तन या ओपन सर्किट विफलता हो सकती है।

चार, पैकेजिंग और सामग्री

शब्दावली सामान्य प्रकार सामान्य व्याख्या विशेषताएँ और अनुप्रयोग
पैकेजिंग प्रकार EMC, PPA, सिरेमिक चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी एवं ऊष्मा इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। EMC उच्च ताप सहनशीलता, कम लागत; सिरेमिक उत्कृष्ट ताप अपव्यय, लंबी आयु।
चिप संरचना सीधी स्थापना, उलटी स्थापना (Flip Chip) चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था विधि। Flip Chip में बेहतर ताप अपव्यय और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
फॉस्फर कोटिंग YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जिसका कुछ भाग पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित होकर सफेद प्रकाश बनाता है। विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं।
लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन प्लानर, माइक्रोलेंस, टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन एनकैप्सुलेशन सतह की प्रकाशीय संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। प्रकाश कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करें।

5. गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग

शब्दावली ग्रेडिंग सामग्री सामान्य व्याख्या उद्देश्य
ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग कोड जैसे 2G, 2H चमक के स्तर के अनुसार समूहित करें, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। यह सुनिश्चित करें कि एक ही बैच के उत्पादों की चमक समान हो।
वोल्टेज ग्रेडिंग कोड जैसे 6W, 6X Forward voltage range ke anusaar vargikrit karen. Driver power supply ke saath anukoolan ko aasaan banane aur system ki prashashtata badhane ke liye.
Rang ke aadhaar par vargikaran 5-step MacAdam ellipse रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकृत करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग एक अत्यंत सीमित सीमा के भीतर आता है। रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही प्रकाश स्रोत के भीतर रंग असमानता से बचें।
रंग तापमान ग्रेडेशन 2700K, 3000K, आदि रंग तापमान के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक समूह के लिए संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करना।

छह, परीक्षण और प्रमाणन

शब्दावली मानक/परीक्षण सामान्य व्याख्या महत्व
LM-80 लुमेन रखरखाव परीक्षण स्थिर तापमान पर लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करें। LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)।
TM-21 जीवन प्रक्षेपण मानक LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवन का अनुमान लगाना। वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करें।
IESNA Standard Illuminating Engineering Society Standard Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. Industry-recognized testing basis.
RoHS / REACH पर्यावरण प्रमाणन यह सुनिश्चित करना कि उत्पाद में हानिकारक पदार्थ (जैसे सीसा, पारा) न हों। अंतर्राष्ट्रीय बाजार में प्रवेश की पात्रता शर्तें।
ENERGY STAR / DLC ऊर्जा दक्षता प्रमाणन प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। आमतौर पर सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए।