LTE-306 IR एमिटर LED डेटाशीट - साइड-लुकिंग पैकेज - पीक वेवलेंथ 940nm - फॉरवर्ड वोल्टेज 1.6V - व्यूइंग एंगल 30 डिग्री - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTE-306 एक लघु, साइड-लुकिंग इन्फ्रारेड (IR) एमिटर है जिसे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक संवेदन और पहचान प्रणालियों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य 940 नैनोमीटर (nm) की शिखर तरंगदैर्ध्य पर इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जित करना है। यह उपकरण LTR-306 श्रृंखला के संबंधित फोटोट्रांजिस्टर के साथ यांत्रिक और वर्णक्रमीय रूप से मिलान करने के लिए इंजीनियर किया गया है, जो वस्तु पहचान, स्थिति संवेदन और डेटा संचार जैसे अनुप्रयोगों के लिए रिसीवर-एमिटर जोड़े में इष्टतम प्रदर्शन सुनिश्चित करता है। इस घटक का प्राथमिक लाभ एक कॉम्पैक्ट प्लास्टिक पैकेज के भीतर इसकी कम लागत वाली संरचना है, जो सुसंगत विकिरण तीव्रता आउटपुट के लिए पूर्व-चयनित बिन की उपलब्धता के साथ जुड़ा हुआ है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

उपकरण की परिचालन सीमाएँ 25°C के परिवेश तापमान (T_A) के तहत परिभाषित की गई हैं। प्रमुख रेटिंग्स में 50 mA की निरंतर अग्र धारा (I_F) और स्पंदित संचालन (प्रति सेकंड 300 स्पंद, 10 µs स्पंद चौड़ाई) के लिए 1 A की शिखर अग्र धारा शामिल है। अधिकतम शक्ति अपव्यय 75 mW है। रिवर्स वोल्टेज रेटिंग 5 V है, जो दर्शाता है कि LED को इस मान से अधिक रिवर्स बायस के अधीन नहीं किया जाना चाहिए। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C तक है, और भंडारण सीमा -55°C से +100°C तक है। लीड सोल्डरिंग तापमान पैकेज बॉडी से 1.6mm दूरी पर मापने पर 5 सेकंड के लिए 260°C निर्दिष्ट है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

सभी विशेषताएँ T_A=25°C पर मापी गई हैं। प्राथमिक प्रकाशीय पैरामीटर एपर्चर रेडिएंट इंसिडेंस (E_e) और रेडिएंट इंटेंसिटी (I_E) हैं, दोनों का परीक्षण 20 mA की अग्र धारा पर किया जाता है। ये पैरामीटर बिन (A से H तक) में समूहीकृत हैं, जो अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर चयन के लिए न्यूनतम और विशिष्ट/अधिकतम मानों की एक श्रृंखला प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, बिन A E_eके लिए 0.088 से 0.168 mW/cm² और I_Eके लिए 0.662 से 1.263 mW/sr प्रदान करता है, जबकि बिन H उच्च आउटपुट प्रदान करता है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λ_Peak) आमतौर पर 940 nm होता है जिसकी वर्णक्रमीय अर्ध-चौड़ाई (Δλ) 50 nm होती है। अग्र वोल्टेज (V_F) 20 mA पर आमतौर पर 1.6V होता है। रिवर्स करंट (I_R) 5V के रिवर्स वोल्टेज पर अधिकतम 100 µA होता है। व्यूइंग एंगल (2θ_1/2) 30 डिग्री है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

उत्पाद एक विकिरण तीव्रता बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है। उपकरणों का परीक्षण किया जाता है और उनकी मापी गई रेडिएंट इंटेंसिटी (I_E) और एपर्चर रेडिएंट इंसिडेंस (E_e) के आधार पर मानक 20 mA ड्राइव करंट पर समूहों (बिन A से H) में वर्गीकृत किया जाता है। यह डिजाइनरों को गारंटीकृत न्यूनतम प्रकाश आउटपुट स्तर वाले घटकों का चयन करने की अनुमति देता है, जिससे सिस्टम प्रदर्शन में स्थिरता सुनिश्चित होती है, विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जहां पहचान सीमा या सिग्नल शक्ति महत्वपूर्ण है। बिन आउटपुट पावर का एक क्रमिक पैमाना प्रदान करते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट कई विशिष्ट विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है। चित्र 1 वर्णक्रमीय वितरण दिखाता है, जो 940 nm के आसपास केंद्रित प्रकाश आउटपुट को दर्शाता है। चित्र 2 अग्र धारा और परिवेश तापमान के बीच संबंध को दर्शाता है, जो डीरेटिंग को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। चित्र 3 अग्र धारा बनाम अग्र वोल्टेज (I-V) वक्र है, जो डायोड की टर्न-ऑन विशेषताओं को दर्शाता है। चित्र 4 दिखाता है कि सापेक्ष विकिरण तीव्रता परिवेश तापमान के साथ कैसे बदलती है, जो तापमान बढ़ने पर आउटपुट में कमी का संकेत देती है। चित्र 5 सापेक्ष विकिरण तीव्रता को अग्र धारा के विरुद्ध आलेखित करता है, जो ड्राइव करंट और प्रकाश आउटपुट के बीच गैर-रैखिक संबंध दर्शाता है। चित्र 6 विकिरण आरेख है, जो 30-डिग्री व्यूइंग एंगल और उत्सर्जित इन्फ्रारेड प्रकाश के स्थानिक वितरण को दृश्य रूप से प्रस्तुत करने वाला एक ध्रुवीय आरेख है।

5. यांत्रिक और पैकेज जानकारी

उपकरण एक लघु प्लास्टिक साइड-लुकिंग पैकेज का उपयोग करता है। आयाम एक चित्र में प्रदान किए गए हैं (पाठ में संदर्भित लेकिन पूरी तरह से विस्तृत नहीं)। प्रमुख नोट्स निर्दिष्ट करते हैं कि सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा न कहा गया हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है। लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड पैकेज से बाहर निकलती हैं। साइड-लुकिंग अभिविन्यास का अर्थ है कि प्राथमिक उत्सर्जन दिशा लीड की धुरी के लंबवत है, जो शीर्ष-उत्सर्जक LED से एक प्रमुख अंतर है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

प्रदान किया गया प्राथमिक दिशानिर्देश लीड सोल्डरिंग के लिए है: पैकेज बॉडी से 1.6mm (0.063 इंच) दूरी के एक बिंदु पर तापमान 5 सेकंड की अवधि के लिए 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। आंतरिक अर्धचालक डाई और प्लास्टिक पैकेज को नुकसान से बचाने के लिए यह महत्वपूर्ण है। आधुनिक असेंबली के लिए, इसका तात्पर्य वेव सोल्डरिंग पैरामीटर के सावधानीपूर्वक नियंत्रण या चयनात्मक सोल्डरिंग तकनीकों के उपयोग से है। हैंड सोल्डरिंग तापमान-नियंत्रित आयरन के साथ तेजी से की जानी चाहिए।

7. अनुप्रयोग सिफारिशें

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

LTE-306 संवेदन के लिए गैर-दृश्यमान प्रकाश उत्सर्जन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। सामान्य उपयोगों में वस्तु पहचान और गिनती (जैसे, वेंडिंग मशीन, प्रिंटर), स्थिति संवेदन (जैसे, पेपर एज डिटेक्शन), स्लॉट सेंसर और प्रॉक्सिमिटी स्विच शामिल हैं। LTR-306 फोटोट्रांजिस्टर के साथ इसका वर्णक्रमीय मिलान इसे कॉम्पैक्ट ऑप्टो-इंटरप्टर या परावर्तक वस्तु सेंसर के निर्माण के लिए एकदम सही बनाता है।

7.2 डिजाइन विचार

डिजाइनरों को कई कारकों पर विचार करना चाहिए: पहला, वोल्टेज स्रोत से ड्राइव करते समय अधिकतम निरंतर अग्र धारा (50 mA) से अधिक होने से रोकने के लिए हमेशा LED के साथ श्रृंखला में एक करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करें। दूसरा, आवश्यक संवेदन दूरी और जोड़े गए डिटेक्टर की संवेदनशीलता के आधार पर उपयुक्त तीव्रता बिन (A-H) का चयन करें। तीसरा, सिस्टम में एमिटर और डिटेक्टर को संरेखित करते समय 30-डिग्री व्यूइंग एंगल को ध्यान में रखें; गलत संरेखण सिग्नल शक्ति को कम कर देगा। चौथा, विशेष रूप से कठोर वातावरण में, परिवेश तापमान के विकिरण आउटपुट पर प्रभाव पर विचार करें (जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है)। पांचवां, सुनिश्चित करें कि LED के पार रिवर्स वोल्टेज कभी भी 5V से अधिक न हो, कुछ सर्किट विन्यासों में संभावित रूप से सुरक्षा सर्किटरी की आवश्यकता हो सकती है।

8. तकनीकी तुलना

इस घटक के प्रमुख अलग करने वाले लाभ इसका साइड-लुकिंग पैकेज और पूर्व-बिन की गई तीव्रता हैं। मानक शीर्ष-उत्सर्जक IR LED की तुलना में, साइड-लुकिंग फॉर्म फैक्टर अधिक लचीला PCB लेआउट की अनुमति देता है और पतली उत्पाद डिजाइन को सक्षम कर सकता है। कई तीव्रता बिन की उपलब्धता प्रदर्शन ग्रेडिंग का एक स्तर प्रदान करती है जो कम लागत वाले IR एमिटर में हमेशा उपलब्ध नहीं होती है, जो डिजाइनरों को सिस्टम प्रदर्शन को ठीक-ठीक समायोजित करने और अति-विनिर्देशित करके लागत कम करने की क्षमता देती है। एक विशिष्ट फोटोट्रांजिस्टर श्रृंखला के साथ स्पष्ट यांत्रिक और वर्णक्रमीय मिलान विश्वसनीय प्रकाशीय जोड़े के डिजाइन को सरल बनाता है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी पैरामीटर के आधार पर)

प्रश्न: बिनिंग प्रणाली का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: बिनिंग (A-H) विकिरण तीव्रता के न्यूनतम स्तर की गारंटी देती है। यह उत्पादन में स्थिरता सुनिश्चित करती है। आप कम मांग वाले/कम दूरी के अनुप्रयोगों के लिए कम बिन या लंबी दूरी या अधिक विश्वसनीय पहचान के लिए उच्च बिन चुन सकते हैं।

प्रश्न: क्या मैं इस LED को 3.3V आपूर्ति से चला सकता हूँ?

उत्तर: हाँ, लेकिन आपको एक श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए। 20mA पर V_Fका विशिष्ट मान 1.6V होने पर, रोकनेवाले का मान (3.3V - 1.6V) / 0.02A = 85 ओम होगा। हमेशा अपनी वांछित धारा और वास्तविक आपूर्ति वोल्टेज के आधार पर रोकनेवाले की गणना करें।

प्रश्न: व्यूइंग एंगल महत्वपूर्ण क्यों है?

उत्तर: 30-डिग्री व्यूइंग एंगल उस शंकु को परिभाषित करता है जिसके भीतर अधिकांश प्रकाश उत्सर्जित होता है। एक जोड़े वाले सेंसर सिस्टम में, एमिटर और डिटेक्टर दोनों के व्यूइंग एंगल होते हैं। उनका ओवरलैप प्रभावी संवेदन क्षेत्र को परिभाषित करता है। एक संकीर्ण कोण अधिक सटीक पहचान की अनुमति दे सकता है।

प्रश्न: तापमान प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?

उत्तर: जैसे-जैसे परिवेश तापमान बढ़ता है, विकिरण तीव्रता आमतौर पर कम हो जाती है (चित्र 4 देखें)। किसी दी गई धारा के लिए अग्र वोल्टेज भी थोड़ा कम हो जाता है। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में, ड्राइविंग या रिसीविंग सर्किट में तापमान क्षतिपूर्ति आवश्यक हो सकती है।

10. व्यावहारिक उपयोग मामला

मामला: प्रिंटर में पेपर उपस्थिति सेंसर डिजाइन करना।एक LTE-306 IR एमिटर को पेपर पथ के पार एक LTR-306 फोटोट्रांजिस्टर के साथ जोड़ा जाता है ताकि एक ट्रांसमिसिव सेंसर बनाया जा सके। जब पेपर अनुपस्थित होता है, तो एमिटर से प्रकाश डिटेक्टर तक पहुंचता है। जब पेपर मौजूद होता है, तो यह प्रकाश को अवरुद्ध कर देता है। साइड-लुकिंग पैकेज दोनों घटकों को मुख्य PCB पर सपाट रूप से लगाने की अनुमति देता है, जिसमें उनकी प्रकाशीय धुरियाँ अंतराल के पार संरेखित होती हैं। डिजाइनर उत्पाद के जीवनकाल में संभावित संदूषण (धूल) के बाद डिटेक्टर तक पर्याप्त सिग्नल शक्ति पहुंचाने के लिए बिन D एमिटर का चयन करता है। एक माइक्रोकंट्रोलर पेपर उपस्थिति निर्धारित करने के लिए फोटोट्रांजिस्टर के आउटपुट की निगरानी करता है।

11. संचालन सिद्धांत

एक इन्फ्रारेड एमिटर LED एक अर्धचालक डायोड है। जब अग्र अभिनत (एनोड पर कैथोड के सापेक्ष सकारात्मक वोल्टेज लगाया जाता है), तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक सामग्री (आमतौर पर गैलियम आर्सेनाइड पर आधारित) के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश कणों) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। अर्धचालक की विशिष्ट सामग्री संरचना और संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है। LTE-306 के लिए, इसके परिणामस्वरूप मुख्य रूप से 940 nm के आसपास के इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में फोटॉन उत्पन्न होते हैं, जो मानव आंख के लिए अदृश्य होते हैं लेकिन सिलिकॉन फोटोडिटेक्टर द्वारा पहचाने जा सकते हैं।

12. प्रौद्योगिकी रुझान

इस तरह के अलग ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक घटकों में रुझान आगे लघुकरण, उच्च दक्षता (विद्युत इनपुट शक्ति की प्रति इकाई अधिक प्रकाश आउटपुट) और बढ़ी हुई एकीकरण की ओर है। जबकि अलग एमिटर-डिटेक्टर जोड़े आम बने हुए हैं, एकल पैकेज में LED, फोटोडिटेक्टर और कभी-कभी सिग्नल कंडीशनिंग सर्किटरी शामिल करने वाले एकीकृत मॉड्यूल की ओर एक प्रवृत्ति है। यह डिजाइन को सरल बनाता है और विश्वसनीयता में सुधार करता है। इसके अतिरिक्त, विशेष संवेदन अनुप्रयोगों के लिए अधिक सटीक और स्थिर तरंगदैर्ध्य उत्सर्जन और कड़े व्यूइंग एंगल नियंत्रण प्राप्त करने के लिए निरंतर विकास जारी है। बैटरी-संचालित IoT उपकरणों के लिए कम-शक्ति घटकों की मांग भी दक्षता सुधार को प्रेरित करती है।