LTE-3273L इन्फ्रारेड एमिटर और डिटेक्टर स्पेसिफिकेशन शीट - 940nm वेवलेंथ - हाई पावर - वाइड व्यू एंगल - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTE-3273L एक डिस्क्रीट इन्फ्रारेड (IR) घटक है, जो विश्वसनीय इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जन और संसूचन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक श्रेणी से संबंधित है, जो ऐसे वातावरण में प्रदर्शन करने के लिए बनाया गया है जहाँ इन्फ्रारेड सिग्नल ट्रांसमिशन महत्वपूर्ण है। इस उपकरण का मुख्य कार्य विद्युत ड्राइव के तहत एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य का इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करना, और/या आपतित इन्फ्रारेड विकिरण का पता लगाना और उसे विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करना है।

यह उत्पाद उन प्रणालियों के लिए समाधान प्रदान करने के लिए स्थित है जिन्हें उच्च प्रकाश आउटपुट, कुशल विद्युत विशेषताओं और व्यापक उत्सर्जन/संसूचन पैटर्न के संतुलन की आवश्यकता होती है। इसका डिज़ाइन पल्स्ड स्थितियों के तहत प्रभावी ढंग से काम करने वाले घटकों की आवश्यकता को पूरा करता है, जो डिजिटल संचार प्रोटोकॉल में आम है, जिसका उद्देश्य बिजली की खपत को बचाना और सिग्नल स्पष्टता में सुधार करना है।

मुख्य लाभ:LTE-3273L कई प्रमुख विशेषताओं के माध्यम से अलग दिखता है। यह उच्च धारा संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जबकि अपेक्षाकृत कम फॉरवर्ड वोल्टेज बनाए रखता है, जो समग्र विद्युत दक्षता में सुधार करने और तापीय प्रतिबल को कम करने में मदद करता है। यह उपकरण उच्च विकिरण तीव्रता प्रदान करता है, जो लंबी दूरी पर या बाधाओं को भेदते समय मजबूत सिग्नल संचरण को सक्षम बनाता है। इसका विस्तृत दृश्य कोण एक विशाल कवरेज क्षेत्र सुनिश्चित करता है, जिससे सिस्टम डिज़ाइन में ट्रांसमीटर और डिटेक्टर के बीच संरेखण आवश्यकताएं कम कठोर हो जाती हैं। अंत में, पारदर्शी पैकेजिंग आंतरिक अवशोषण या प्रकीर्णन को न्यूनतम करते हुए अधिकतम प्रकाश संचरण की अनुमति देती है।

लक्षित बाज़ार एवं अनुप्रयोग:यह घटक मुख्य रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक स्वचालन और सुरक्षा क्षेत्रों के लिए है। इसके विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं: टीवी और ऑडियो उपकरणों के लिए इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल, लघु दूरी की वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन लिंक, प्रॉक्सिमिटी सेंसर, वस्तु काउंटर और प्रकाश किरण व्यवधान का पता लगाने वाली सुरक्षा अलार्म प्रणालियाँ। इसकी उच्च गति क्षमता इसे मूल इन्फ्रारेड डेटा संचार प्रोटोकॉल के लिए भी उपयुक्त बनाती है।

2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण

यह खंड स्पेसिफिकेशन शीट में सूचीबद्ध प्रमुख मापदंडों की विस्तृत, वस्तुनिष्ठ व्याख्या प्रदान करता है, और डिजाइन एवं अनुप्रयोग के लिए उनके महत्व को समझाता है।

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

ये रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती हैं जो डिवाइस को स्थायी क्षति पहुँचा सकती हैं। विश्वसनीय, दीर्घकालिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इन सीमाओं पर या उनके निकट कार्य करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

• शक्ति अपव्यय (Pd): 150 mW- यह परिवेश के तापमान (TA) 25°C पर डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति है। इस सीमा से अधिक होने पर अर्धचालक जंक्शन के अत्यधिक गर्म होने से क्षति का जोखिम होता है, जिससे त्वरित अवक्रमण या विनाशकारी विफलता हो सकती है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि परिचालन स्थितियों (फॉरवर्ड करंट और वोल्टेज) से उत्पन्न पावर डिसिपेशन (IF * VF) इस मान से कम हो और एक सुरक्षा मार्जिन बना रहे।
• पीक फॉरवर्ड करंट (I_FP): 2 A- यह पल्स ऑपरेशन के लिए अनुमत अधिकतम धारा है, जो प्रति सेकंड 300 पल्स (पीपीएस), 10 µs पल्स चौड़ाई की स्थिति में निर्दिष्ट है। यह उच्च रेटिंग डिवाइस को छोटे पल्स में बहुत अधिक क्षणिक प्रकाश उत्पादन प्रदान करने में सक्षम बनाती है, जो लंबी दूरी के रिमोट कंट्रोल या शोरग्रस्त वातावरण में मजबूत सिग्नल पल्स के लिए आदर्श है।
• निरंतर अग्र धारा (I_F): 100 mA- यह अधिकतम डीसी धारा है जिसे लगातार लागू किया जा सकता है। अधिकांश निरंतर-चालू अनुप्रयोगों के लिए, कार्यशील धारा को इस स्तर या उससे नीचे बनाए रखना चाहिए। जीवनकाल सुनिश्चित करने और ऊष्मा प्रबंधन के लिए विशिष्ट कार्यशील धारा आमतौर पर बहुत कम होती है (उदाहरण के लिए 20-50 mA)।
• रिवर्स वोल्टेज (V_R): 5 V- LED के दोनों सिरों पर लागू किया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज। इस मान से अधिक वोल्टेज ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है और डिवाइस को नुकसान पहुंचा सकता है। रिवर्स वोल्टेज स्पाइक्स से बचाव के लिए आमतौर पर सीरीज़ रेसिस्टर या शंट प्रोटेक्शन डायोड जैसे सर्किट सुरक्षा उपायों का उपयोग किया जाता है।
• ऑपरेटिंग और स्टोरेज तापमान सीमा:इस उपकरण का कार्यशील तापमान रेटिंग -40°C से +85°C तक है, और भंडारण तापमान सीमा -55°C से +100°C तक है। ये व्यापक सीमाएँ इसे ऑटोमोटिव, औद्योगिक और बाहरी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती हैं जहाँ चरम तापमान का सामना हो सकता है।
• पिन सोल्डरिंग तापमान: 5 सेकंड के लिए 260°C- यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल के लिए सहनशीलता को परिभाषित करता है। बॉडी से 1.6 मिमी की दूरी पर विनिर्देश महत्वपूर्ण है; प्लास्टिक पैकेज के करीब गर्मी लगाने से विरूपण या आंतरिक क्षति हो सकती है।

2.2 विद्युत एवं प्रकाशीय विशेषताएँ

ये निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों (TA=25°C) के तहत मापे गए विशिष्ट प्रदर्शन मापदंड हैं। ये सर्किट में डिवाइस के व्यवहार को परिभाषित करते हैं।

• विकिरण तीव्रता (I_E):
  • 5.6 - 8.0 mW/sr @ I_F= 20mA- यह प्रति इकाई ठोस कोण (स्टेरेडियन) उत्सर्जित प्रकाश शक्ति है। यह IR प्रकाश स्रोत की "चमक" का सामने से मापने का एक प्रत्यक्ष मापदंड है। यह सीमा विशिष्ट इकाई-से-इकाई भिन्नता को दर्शाती है।
  • 28.0 - 40.0 mW/sr @ I_F= 100mA- यह धारा और आउटपुट के बीच एक अरेखीय संबंध दर्शाता है। धारा में 5 गुना वृद्धि से विकिरण तीव्रता में लगभग 5 गुना वृद्धि होती है, जो यह दर्शाता है कि उच्च धारा स्तरों पर भी दक्षता अच्छी बनी रहती है।
• शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_Peak): 940 nm- वह तरंगदैर्ध्य जिस पर डिवाइस अधिकतम प्रकाश शक्ति उत्सर्जित करता है। 940nm निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम से संबंधित है, जो मानव आँखों के लिए अदृश्य है। यह रिमोट कंट्रोल के लिए एक सामान्य तरंगदैर्ध्य है क्योंकि यह दृश्यमान लाल प्रकाश से बचता है और सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर्स की संवेदनशीलता विशेषताओं के साथ अच्छी तरह मेल खाता है।
• स्पेक्ट्रल लाइन हाफ-विड्थ (Δλ): 50 nm- इस पैरामीटर को फुल विड्थ एट हाफ मैक्सिमम (FWHM) के रूप में भी जाना जाता है, जो उत्सर्जित प्रकाश की स्पेक्ट्रल शुद्धता को दर्शाता है। 50 nm का मान इसका अर्थ है कि उत्सर्जित प्रकाश लगभग 50nm चौड़ाई वाली एक तरंगदैर्ध्य बैंड को कवर करता है, जिसका केंद्र 940nm शिखर पर है। यह मानक GaAs इन्फ्रारेड एमिटिंग डायोड के लिए विशिष्ट है।
• फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F):
  • 1.25 - 1.6 V @ I_F= 50mA- जब 50mA धारा प्रवाहित होती है, तो डिवाइस के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप। यह कम V_Fएक महत्वपूर्ण विशेषता है जो शक्ति हानि और ऊष्मा उत्पादन को कम करती है।
  • 1.85 - 2.3 V @ I_F= 500mA- V_F डायोड के आंतरिक प्रतिरोध के कारण धारा के साथ बढ़ता है। यह मान उच्च धारा पल्स ड्राइवर डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
• रिवर्स करंट (I_R): अधिकतम 100 µA @ V_R= 5V- अधिकतम रिवर्स वोल्टेज लगाने पर बहने वाली छोटी लीकेज करंट। आदर्श रूप से यह मान कम होना चाहिए।
• व्यू एंगल (2θ_1/2): 40°- यह वह पूर्ण कोण है जब विकिरण तीव्रता अपने अधिकतम मान (अक्षीय) से आधी हो जाती है। 40° का कोण काफी चौड़ी बीम प्रदान करता है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां सटीक संरेखण करना कठिन है।

2.3 ऊष्मीय विशेषताएँ

हालांकि एक अलग तालिका में स्पष्ट रूप से सूचीबद्ध नहीं है, लेकिन ऊष्मीय व्यवहार को कई मापदंडों से अनुमान लगाया जा सकता है। बिजली की खपत की रेटिंग (150mW) अनिवार्य रूप से एक ऊष्मीय सीमा है। प्रदर्शन वक्र (बाद में चर्चा की जाएगी) दर्शाते हैं कि आउटपुट और फॉरवर्ड वोल्टेज परिवेश के तापमान के साथ कैसे बदलते हैं। प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए, विशेष रूप से अधिकतम निरंतर धारा के करीब काम करते समय, प्रभावी ऊष्मीय प्रबंधन (PCB तांबे की पन्नी क्षेत्र या हीट सिंक के माध्यम से) महत्वपूर्ण है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

टाइपिकल कर्व्स डिवाइस के व्यवहार की विभिन्न परिस्थितियों में दृश्य और मात्रात्मक अंतर्दृष्टि प्रदान करती हैं, जो मजबूत सर्किट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है।

3.1 फॉरवर्ड करंट vs. फॉरवर्ड वोल्टेज (चित्र 3)

यह IV कर्व एक विशिष्ट डायोड घातांकीय संबंध दर्शाता है। कम करंट पर, वोल्टेज कम होता है। करंट बढ़ने के साथ, वोल्टेज बढ़ता है। यह कर्व डिजाइनर को किसी दिए गए पावर सप्लाई वोल्टेज के लिए उपयुक्त करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर चुनने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, 5V सप्लाई से 100mA पर एक LED चलाने के लिए, रेसिस्टेंस मान R = (V_supply- V_F) / I_F। 100mA पर विशिष्ट V_F लगभग 1.6V (एक्सट्रपलेशन) का उपयोग करते हुए, R (5 - 1.6) / 0.1 = 34 ओम होगा। रेसिस्टर में पावर I²R = 0.34W होगी।

3.2 सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम फॉरवर्ड करंट (चित्र 5)

यह ग्राफ ड्राइव करंट पर प्रकाश उत्पादन की निर्भरता दर्शाता है। कम करंट पर यह आमतौर पर रैखिक होता है, लेकिन बहुत अधिक करंट पर, तापीय प्रभावों और आंतरिक क्वांटम दक्षता के कारण, संतृप्ति या दक्षता में कमी के संकेत दिखा सकता है। यह वक्र पुष्टि करता है कि 2A (निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग से) पर पल्स ऑपरेशन, निरंतर 100mA ऑपरेशन की तुलना में कहीं अधिक तात्कालिक आउटपुट उत्पन्न करेगा, जो लंबी दूरी के सिग्नलिंग में इसके उपयोग को प्रमाणित करता है।

3.3 सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम परिवेश तापमान (चित्र 4)

यह पर्यावरणीय प्रभाव को समझने के लिए महत्वपूर्ण वक्र है। यह दर्शाता है कि परिवेश तापमान बढ़ने के साथ, विकिरण तीव्रता कम हो जाती है। यह LED की एक विशेषता है; उच्च जंक्शन तापमान आंतरिक क्वांटम दक्षता को कम कर देता है। उदाहरण के लिए, +85°C पर आउटपुट, +25°C पर आउटपुट का केवल 60-70% हो सकता है। डिजाइनरों को उन प्रणालियों में इस डीरेटिंग पर विचार करना चाहिए जिन्हें पूरे तापमान सीमा में विश्वसनीय रूप से काम करना चाहिए। इसके लिए उच्च तापमान पर खोए हुए प्रकाश आउटपुट की भरपाई के लिए LED को थोड़ी अधिक धारा पर चलाने की आवश्यकता हो सकती है, बशर्ते कि बिजली अपव्यय सीमा से अधिक न हो।

3.4 स्पेक्ट्रम वितरण (चित्र 1)

यह चित्र 940nm पर केंद्रित, 50nm FWHM वाला उत्सर्जन स्पेक्ट्रम दर्शाता है। यह पुष्टि करता है कि उपकरण निकट-अवरक्त क्षेत्र में उत्सर्जित करता है, और संगत ऑप्टिकल फ़िल्टर चुनने या पर्यावरणीय प्रकाश स्रोतों (जैसे व्यापक स्पेक्ट्रम वाली धूप या गरमागरम बल्ब) से संभावित हस्तक्षेप का मूल्यांकन करने में सहायता करता है।

3.5 विकिरण पैटर्न (चित्र 6)

यह ध्रुवीय आरेख उत्सर्जित प्रकाश के कोणीय वितरण का विस्तृत दृश्य प्रदान करता है। यह 40° दृश्य कोण (2θ) का ग्राफिक रूप से प्रतिनिधित्व करता है।_1/2)। वक्र का आकार लेंस या परावर्तक को डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है ताकि बीम को समानांतर बनाया जा सके या विशिष्ट अनुप्रयोगों के अनुरूप आगे फैलाया जा सके।

4. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

4.1 Outline Dimensions and Tolerances

यह उपकरण एक मानक थ्रू-होल पैकेज में आता है, जो यांत्रिक स्थिरता और संभावित ताप अपव्यय कार्यक्षमता प्रदान करने के लिए एक फ्लैंज के साथ है। मुख्य आयामों में बॉडी व्यास, लीड पिच और कुल लंबाई शामिल हैं। सभी आयाम मिलीमीटर में निर्दिष्ट हैं। जब तक किसी विशिष्ट विशेषता के लिए अलग से इंगित न किया गया हो, मानक सहनशीलता ±0.25mm है। लीड पिच उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड पैकेज बॉडी से बाहर निकलती है, यह PCB होल प्लेसमेंट के लिए मानक संदर्भ है। फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम प्रोट्रूज़न 1.5mm है, जो PCB के ऑफ-बोर्ड हाइट और सफाई के लिए महत्वपूर्ण है।

4.2 Polarity Identification

इन्फ्रारेड एमिटर (LED) के लिए, लंबा पिन आमतौर पर एनोड (सकारात्मक) होता है और छोटा पिन कैथोड (नकारात्मक) होता है। डाटाशीट के आउटलाइन ड्राइंग में इसे स्पष्ट रूप से दर्शाया जाना चाहिए, आमतौर पर पैकेज पर एक फ्लैट या कैथोड पिन के पास एक नॉच होती है। सही पोलरिटी महत्वपूर्ण है; 5V से अधिक का रिवर्स बायस डिवाइस को नुकसान पहुंचा सकता है।

5. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

रीफ्लो सोल्डरिंग:निर्दिष्ट पैरामीटर 260°C पर अधिकतम 5 सेकंड है, पैकेज बॉडी से 1.6 मिमी दूर एक बिंदु पर मापा जाता है। यह एक सामान्य लीड-फ्री रिफ्लो प्रोफाइल (पीक तापमान 240-260°C) के अनुरूप है। प्लास्टिक पैकेज को उसके ग्लास ट्रांजिशन तापमान से अधिक होने और विकृत होने से रोकने के लिए 1.6 मिमी की दूरी महत्वपूर्ण है।

हैंड सोल्डरिंग:यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो तापमान-नियंत्रित सोल्डरिंग आयरन का उपयोग किया जाना चाहिए। प्रत्येक पिन के लिए संपर्क समय न्यूनतम रखा जाना चाहिए, आदर्श रूप से 3 सेकंड से कम, और सोल्डरिंग आयरन और पैकेज बॉडी के बीच पिन पर हीट सिंक क्लिप का उपयोग किया जाना चाहिए।

सफाई:वेल्डिंग के बाद, मानक PCB सफाई प्रक्रिया का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन सफाई एजेंट और पारदर्शी राल एनकैप्सुलेशन के बीच संगतता को सत्यापित किया जाना चाहिए।

भंडारण की स्थिति:नमी अवशोषण (जो रिफ्लो सोल्डरिंग के दौरान "पॉपकॉर्न" प्रभाव पैदा कर सकता है) को रोकने के लिए, उपकरणों को शुष्क वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए, आमतौर पर कमरे के तापमान पर 40% से कम सापेक्ष आर्द्रता पर, या लंबी भंडारण अवधि के लिए, डिसिकेंट युक्त सीलित नमी-प्रतिरोधी बैग में रखा जाना चाहिए।

6. अनुप्रयोग सुझाव और डिज़ाइन विचार

6.1 विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट

ट्रांसमीटर ड्राइवर सर्किट:सबसे सरल सर्किट एक श्रृंखला में जुड़ा करंट-सीमित रोकनेवाला है। पल्स ऑपरेशन के लिए, बड़े करंट को स्विच करने के लिए ट्रांजिस्टर (BJT या MOSFET) का उपयोग किया जाता है। ड्राइवर को पीक करंट (2A तक) प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए और LED के पार वोल्टेज को अधिकतम करने के लिए कम संतृप्ति वोल्टेज ड्रॉप होना चाहिए। डेटा ट्रांसमिशन के लिए तेज राइज/फॉल टाइम की आवश्यकता होती है।

डिटेक्टर सर्किट:जब फोटोडायोड के रूप में उपयोग किया जाता है (यदि मॉडल के अनुसार लागू हो), तो यह आमतौर पर रिवर्स बायस्ड या फोटोवोल्टिक (शून्य बायस) मोड में काम करता है, जो एक ट्रांसइम्पीडेंस एम्पलीफायर से जुड़ा होता है, जो छोटी फोटोकरंट को उपयोगी वोल्टेज में परिवर्तित करता है।

6.2 प्रमुख डिज़ाइन विचार

• करंट लिमिट:हमेशा श्रृंखला प्रतिरोध या सक्रिय निरंतर-धारा ड्राइवर का उपयोग करें। सीधे वोल्टेज स्रोत से कभी न जोड़ें।
• पल्स ऑपरेशन:पल्स ड्राइव के लिए, सुनिश्चित करें कि पल्स चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल औसत बिजली खपत को सीमा के भीतर रखती है। औसत धारा = पीक धारा * ड्यूटी साइकिल। 300pps, 10µs चौड़ाई के 2A पल्स के लिए, ड्यूटी साइकिल = (10e-6 * 300) = 0.003 (0.3%)। औसत धारा = 2A * 0.003 = 6mA, जो निरंतर रेटिंग के भीतर है।
• ऑप्टिकल पाथ:40° के दृश्य कोण पर विचार करें। फोकस्ड बीम के लिए, लेंस की आवश्यकता हो सकती है। व्यापक क्षेत्र का पता लगाने के लिए, यह कोण पर्याप्त हो सकता है। ऑप्टिकल पथ को अवरोध-मुक्त और स्वच्छ रखें।
• परिवेशी प्रकाश हस्तक्षेप प्रतिरोध:डिटेक्टर अनुप्रयोगों में, परिवेशी अवरक्त प्रकाश (सूर्य, दीपक से) एक प्रमुख शोर स्रोत है। मॉड्यूलेटेड अवरक्त सिग्नल (जैसे 38kHz) और संबंधित ट्यून्ड रिसीविंग सर्किट का उपयोग इस प्रकार के डीसी और निम्न-आवृत्ति शोर को दबाने का एक मानक तरीका है।
• PCB लेआउट:ट्रांसमीटर के लिए, अत्यधिक वोल्टेज ड्रॉप के बिना पीक पल्स करंट को संभालने के लिए पर्याप्त ट्रेस चौड़ाई सुनिश्चित करें। थर्मल प्रबंधन के लिए, फ्लैंज (यदि विद्युत रूप से अलग या पिन से जुड़ा हुआ है) को हीट सिंक के रूप में PCB पर तांबे के क्षेत्र से जोड़ें।

7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

हालांकि विशिष्ट प्रतिस्पर्धी मॉडलों का उल्लेख नहीं किया गया है, LTE-3273L के पैरामीटर संयोजन ने इसकी स्थिति को परिभाषित किया है:

• मानक 940nm इन्फ्रारेड एमिटिंग डायोड की तुलना में:इसकी उच्च पीक करंट रेटिंग (2A) और 100mA पर उच्च विकिरण तीव्रता इसे साधारण रिमोट कंट्रोल में उपयोग होने वाले कम शक्ति वाले मॉडलों से अलग करती है। यह इसे लंबी दूरी या उच्च शोर प्रतिरोध क्षमता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
• तेज गति वाले 850nm इन्फ्रारेड एमिटिंग डायोड की तुलना में:LTE-3273L GaAs सामग्री का उपयोग करके 940nm पर कार्य करता है, जबकि तेज गति मॉडल आमतौर पर AlGaAs सामग्री का उपयोग करके 850nm पर कार्य करते हैं। 850nm उपकरणों में तेज गति डेटा के लिए आमतौर पर तेज राइज/फॉल टाइम होता है, लेकिन हल्की लाल रोशनी हो सकती है। 940nm उपकरण पूरी तरह से अदृश्य हैं, जो गुप्त अनुप्रयोगों के लिए अधिक पसंद किए जाते हैं, और इसका 50nm का FWHM मानक है।
• समान पैकेजिंग वाले फोटोट्रांजिस्टर/फोटोडायोड की तुलना में:स्पेसिफिकेशन शीर्षक इंगित करता है कि यह श्रृंखला ट्रांसमीटर और डिटेक्टर दोनों को कवर करती है। समर्पित फोटोडिटेक्टर संस्करणों की अलग विशेषताएं (प्रतिक्रियाशीलता, डार्क करंट, गति) होंगी। एक ही श्रृंखला से मेल खाने वाले जोड़े का मुख्य लाभ यह है कि इष्टतम स्पेक्ट्रल मिलान प्राप्त किया जा सकता है।

8. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

Q1: क्या मैं इस LED को 500mA से निरंतर ड्राइव कर सकता हूं?
A: नहीं। निरंतर फॉरवर्ड करंट की पूर्ण अधिकतम रेटिंग 100mA है। विद्युत विशेषताओं की तालिका में सूचीबद्ध 500mA की स्थिति उच्च धारा पर V_F को मापने के लिए एक परीक्षण स्थिति है, जो संभवतः इसके पल्स ऑपरेशन रेटिंग से संबंधित है। निरंतर संचालन 100mA से अधिक नहीं होना चाहिए।

Q2: गर्म कार में मेरे इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल की रेंज कम क्यों हो जाती है?
A: कृपया चित्र 4 (सापेक्ष विकिरण तीव्रता बनाम परिवेश का तापमान) देखें। LED का आउटपुट तापमान बढ़ने के साथ घटता है। +85°C पर, आउटपुट कमरे के तापमान की तुलना में 30-40% कम हो सकता है, जिससे प्रभावी दूरी सीधे कम हो जाती है।

Q3: 3.3V पावर सप्लाई का उपयोग करते समय, विशिष्ट आउटपुट प्राप्त करने के लिए मुझे कितने प्रतिरोध का उपयोग करना चाहिए?
A: लक्ष्य I_F 20mA (5.6-8.0 mW/sr उत्पन्न करता है) के लिए, और 50mA पर विशिष्ट V_F 1.6V (20mA के लिए, लगभग 1.5V का उपयोग करने का अनुमान), R = (3.3V - 1.5V) / 0.02A = 90 ओम। निकटतम मानक मान 91 ओम है। रेसिस्टर में पावर: (0.02^2)*91 = 0.0364W, इसलिए 1/8W या 1/10W रेसिस्टर पर्याप्त है।

Q4: क्या उत्सर्जन और संसूचन का दृष्टिकोण समान है?
A: इन्फ्रारेड एमिटर (LED) के लिए, 40° कोण उत्सर्जन पैटर्न को निर्दिष्ट करता है। फोटोडायोड या फोटोट्रांजिस्टर डिटेक्टर के लिए, एक समान लेकिन स्वतंत्र पैरामीटर जिसे "फील्ड ऑफ व्यू" या "संवेदनशीलता कोण" कहा जाता है, उसके कोणीय स्वीकृति रेंज को परिभाषित करेगा। वे आमतौर पर समान होते हैं लेकिन जरूरी नहीं कि बिल्कुल एक जैसे हों। कृपया विशिष्ट डिटेक्टर डेटाशीट देखें।

9. वास्तविक डिजाइन एवं उपयोग केस

केस: एक लंबी दूरी के गैरेज दरवाजा ओपनर ट्रांसमीटर का डिजाइन।
डिजाइन का लक्ष्य दिन के उजाले की स्थिति में 50 मीटर की विश्वसनीय दूरी हासिल करना है। LTE-3273L का चयन इसकी उच्च पल्स आउटपुट क्षमता के कारण किया गया।
डिजाइन चरण:
1. ड्राइवर सर्किट:LED को पल्स ड्राइव करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित MOSFET का उपयोग करें। बैटरी वोल्टेज (जैसे 12V) और आवश्यक पीक करंट के आधार पर श्रृंखला रोकनेवाला की गणना करें। दूरी को अधिकतम करने के लिए, पीक रेटेड मान के करीब ड्राइव करें: I चुनें_FP= 1.5A (2A अधिकतम के भीतर)। 1.5A पर V_F(वक्र के एक्सट्रपलेशन के अनुसार) लगभग 2.5V। प्रतिरोध R = (12V - 2.5V) / 1.5A = 6.33 ओम। पल्स पावर को संभालने के लिए 6.2 ओम, 5W रेसिस्टर का उपयोग करें (P = I²R = 1.5^2 * 6.2 ≈ 14W पीक, लेकिन औसत शक्ति बहुत कम है)।
2. पल्स मॉड्यूलेशन:कमांड को डेटा बिट्स द्वारा मॉड्यूलेटेड 38kHz वाहक तरंग का उपयोग करके एन्कोड किया जाता है। रेटेड मानों के भीतर रहने के लिए प्रत्येक 38kHz पल्स ट्रेन की पल्स चौड़ाई 10µs या उससे कम रखी जाती है। ड्यूटी साइकिल बहुत कम है।
3. ऑप्टिकल:LED के सामने एक साधारण प्लास्टिक लेंस जोड़कर, प्राकृतिक 40° बीम को संकरी और अधिक केंद्रित बीम में समांतर किया जाता है, जिससे अधिक दूरी प्राप्त की जा सके।
4. थर्मल प्रबंधन:कम ड्यूटी साइकिल के कारण, औसत शक्ति और ऊष्मा उत्पादन बहुत कम होता है। फ्लैंज से जुड़े PCB कॉपर फॉयल के अलावा, किसी विशेष हीट सिंक की आवश्यकता नहीं है।
यह डिज़ाइन LTE-3273L की प्रमुख विशेषताओं का उपयोग करता है: उच्च पीक करंट, उच्च विकिरण तीव्रता और पल्स ऑपरेशन के लिए उपयुक्तता।

10. कार्य सिद्धांत संक्षिप्त परिचय

इन्फ्रारेड एमिटर (IRED):LTE-3273L एक ट्रांसमीटर के रूप में, गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) अर्धचालक सामग्री पर आधारित एक लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है। जब फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल को अर्धचालक जंक्शन के सक्रिय क्षेत्र में इंजेक्ट किया जाता है। जब ये वाहक पुनर्संयोजित होते हैं, तो वे फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। GaAs सामग्री की विशिष्ट बैंडगैप ऊर्जा इन फोटॉनों की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, जो 940 नैनोमीटर के इन्फ्रारेड क्षेत्र में होती है। पारदर्शी एनकैप्सुलेशन इन प्रकाश को न्यूनतम हानि के साथ बाहर निकलने की अनुमति देता है।

इन्फ्रारेड डिटेक्टर (फोटोडायोड):यदि डिटेक्टर के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया है, तो इस उपकरण में एक अर्धचालक PIN जंक्शन शामिल होता है। जब अर्धचालक की बैंडगैप से अधिक ऊर्जा वाले फोटॉन (यानी इन्फ्रारेड प्रकाश) डिप्लेशन क्षेत्र से टकराते हैं, तो वे इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करते हैं। इन वाहकों को तब अंतर्निहित विद्युत क्षेत्र (या लागू रिवर्स बायस वोल्टेज) द्वारा अलग किया जाता है, जिससे आपतित प्रकाश की तीव्रता के समानुपाती एक फोटोकरंट उत्पन्न होता है। इस छोटी सी धारा को बाहरी सर्किट द्वारा प्रवर्धित और संसाधित किया जा सकता है।

11. तकनीकी रुझान और पृष्ठभूमि

LTE-3273L जैसे अलग-अलग इन्फ्रारेड घटक एक परिपक्व और स्थिर प्रौद्योगिकी का प्रतिनिधित्व करते हैं। मूल सामग्री (GaAs, AlGaAs) और पैकेजिंग प्रकार विश्वसनीयता और लागत प्रभावशीलता प्राप्त करने के लिए दशकों से अनुकूलित किए गए हैं। इस क्षेत्र में निरंतर रुझान अलग-अलग उपकरणों में क्रांतिकारी परिवर्तन नहीं है, बल्कि उनके एकीकरण और अनुप्रयोग संदर्भ में है:

• एकीकरण:एकीकृत मॉड्यूल की ओर रुझान है, जो ट्रांसमीटर, डिटेक्टर, ड्राइवर, एम्पलीफायर और डिजिटल लॉजिक (जैसे विशिष्ट प्रोटोकॉल के लिए डिकोडर) को एक ही सतह-माउंट पैकेज में जोड़ते हैं। ये डिज़ाइन को सरल बनाते हैं, लेकिन विशेषज्ञ अनुप्रयोगों के लिए, वे अलग-अलग घटकों के समान स्तर की अनुकूलन या प्रदर्शन अनुकूलन प्रदान नहीं कर सकते हैं।
• लघुरूपण:हालांकि थ्रू-होल पैकेजिंग अपने मजबूती के कारण लोकप्रिय बनी हुई है, आधुनिक पीसीबी पर स्थान बचाने के लिए छोटे सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) संस्करणों की मांग बढ़ रही है।
• प्रदर्शन वृद्धि:उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स LiDAR या उन्नत हावभाव पहचान जैसे नए अनुप्रयोगों के लिए, तेज़ और अधिक कुशल इन्फ्रारेड एमिटर (जैसे VCSEL तकनीक का उपयोग करके) और उच्च संवेदनशीलता तथा कम शोर वाले डिटेक्टरों पर शोध चल रहा है। हालांकि, रिमोट कंट्रोल, प्रॉक्सिमिटी सेंसिंग और बुनियादी डेटा लिंक जैसे शास्त्रीय अनुप्रयोगों के लिए, LTE-3273L जैसे पारंपरिक घटक प्रदर्शन, विश्वसनीयता और लागत के बीच सर्वोत्तम संतुलन प्रदान करते हैं।
• अनुप्रयोग विस्तार:इसका मूलभूत सिद्धांत उभरते हुए इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) उपकरणों के लिए अभी भी प्रासंगिक है, जिन्हें रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) प्रणालियों की जटिलता के बिना सरल, कम बिजली खपत वाली वायरलेस संचार या संवेदन की आवश्यकता होती है।

संक्षेप में, LTE-3273L एक परिपक्व तकनीक पर आधारित, स्पष्ट विनिर्देशों वाला और मजबूत घटक है। इसका मूल्य इसके स्पष्ट और विस्तृत विनिर्देश दस्तावेज़ में निहित है, जो इंजीनियरों को इसके व्यवहार का सटीक अनुमान लगाने और उन प्रणालियों में इसे प्रभावी ढंग से डिजाइन करने में सक्षम बनाता है जिन्हें नियंत्रण, संवेदन या बुनियादी संचार के लिए विश्वसनीय अवरक्त कार्यक्षमता की आवश्यकता होती है।