LTR-5888DH फोटोट्रांजिस्टर डेटा शीट - गहरे हरे रंग का पैकेज - 30V कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTR-5888DH एक उच्च प्रदर्शन इन्फ्रारेड (IR) फोटोट्रांजिस्टर है जो उन संवेदन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहाँ इन्फ्रारेड प्रकाश का विश्वसनीय पता लगाना आवश्यक है। इसका प्राथमिक कार्य आपतित इन्फ्रारेड विकिरण को विद्युत धारा में परिवर्तित करना है। यह डिवाइस एक विशेष गहरे हरे रंग के प्लास्टिक पैकेज में रखा गया है, यह एक प्रमुख विशेषता है जो दृश्य प्रकाश के प्रति इसकी संवेदनशीलता को काफी कम कर देती है। यह फ़िल्टरिंग प्रभाव परिवेशी दृश्य प्रकाश स्रोतों से हस्तक्षेप को कम करता है, जिससे समर्पित इन्फ्रारेड संवेदन प्रणालियों में सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात और विश्वसनीयता बढ़ जाती है। इस घटक की विशेषता कलेक्टर धारा के लिए एक विस्तृत संचालन सीमा, IR प्रकाश के प्रति उच्च संवेदनशीलता और तेज़ स्विचिंग समय है, जो इसे त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

डिवाइस को विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और क्षति को रोकने के लिए विशिष्ट अधिकतम स्थितियों के तहत संचालन के लिए रेट किया गया है। अधिकतम शक्ति अपव्यय 100 mW है। कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (V_CEO) 30V तक का सामना कर सकता है, जबकि एमिटर-कलेक्टर वोल्टेज (V_ECO) 5V तक सीमित है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C तक है, और इसे -55°C से +100°C तक के वातावरण में संग्रहित किया जा सकता है। सोल्डरिंग के लिए, लीड 260°C के तापमान को 5 सेकंड के लिए सहन कर सकती हैं जब घटक के शरीर से 1.6mm की दूरी पर मापा जाता है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

विस्तृत प्रदर्शन पैरामीटर परिवेश तापमान (T_A) 25°C पर निर्दिष्ट किए गए हैं। कलेक्टर-एमिटर ब्रेकडाउन वोल्टेज (V_(BR)CEO) आमतौर पर 30V होता है जब कलेक्टर धारा (I_C) 1mA हो और कोई विकिरण न हो। कलेक्टर-एमिटर संतृप्ति वोल्टेज (V_CE(SAT)) 0.1V से 0.4V तक होता है जब कलेक्टर धारा 100μA हो और विकिरण 1 mW/cm² हो। स्विचिंग गति राइज़ टाइम (T_r) और फॉल टाइम (T_f) द्वारा परिभाषित की जाती है, जो क्रमशः 15 μs और 18 μs के रूप में निर्दिष्ट है, परीक्षण स्थितियों V_CC=5V, I_C=1mA, और लोड प्रतिरोध (R_L) 1 kΩ के तहत। कलेक्टर डार्क करंट (I_CEO), जो प्रकाश की अनुपस्थिति में रिसाव धारा है, V_CE=10V पर 0.1 nA से 100 nA के बीच होता है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

LTR-5888DH अपने ऑन-स्टेट कलेक्टर करंट (I_C(ON)) के आधार पर डिवाइसों को वर्गीकृत करने के लिए एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है। यह पैरामीटर मानकीकृत स्थितियों (V_CE= 5V, E_e= 1 mW/cm²) के तहत फोटोट्रांजिस्टर द्वारा उत्पन्न औसत धारा है। डेटाशीट दो सेट बिनिंग टेबल प्रदान करती है: एक "उत्पादन सेटिंग" के लिए और दूसरी गारंटीकृत "ऑन स्टेट कलेक्टर करंट रेंज" के लिए।

प्रत्येक बिन (A से H तक) I_C(ON)की एक विशिष्ट सीमा से मेल खाता है और घटक पर एक रंग चिह्न द्वारा पहचाना जाता है। उदाहरण के लिए, उत्पादन सेटिंग में बिन A (लाल चिह्नित) की I_C(ON)सीमा 0.20 mA से 0.26 mA है, जबकि इसकी गारंटीकृत सीमा 0.16 mA से 0.31 mA है। यह बिनिंग डिजाइनरों को उनकी विशिष्ट सर्किट आवश्यकताओं के लिए सुसंगत संवेदनशीलता वाले घटकों का चयन करने की अनुमति देती है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन में अनुमानित प्रदर्शन सुनिश्चित होता है। बिन कम संवेदनशीलता (बिन A) से उच्च संवेदनशीलता (बिन H) तक प्रगति करते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में कई विशेषता वक्र शामिल हैं जो विभिन्न स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को दर्शाते हैं।

4.1 कलेक्टर डार्क करंट बनाम परिवेश तापमान

चित्र 1 दर्शाता है कि कलेक्टर डार्क करंट (I_CEO) बढ़ते परिवेश तापमान के साथ घातीय रूप से बढ़ता है। यह उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण विचार है, क्योंकि बढ़ी हुई रिसाव धारा संवेदन सर्किट के ऑफ-स्टेट सिग्नल स्तर और नॉइज़ फ्लोर को प्रभावित कर सकती है।

4.2 कलेक्टर पावर डिसिपेशन बनाम परिवेश तापमान

चित्र 2 अधिकतम अनुमेय कलेक्टर पावर डिसिपेशन (P_C) के लिए डीरेटिंग वक्र को दर्शाता है। जैसे-जैसे परिवेश तापमान बढ़ता है, अधिकतम सुरक्षित शक्ति अपव्यय रैखिक रूप से घटता है। यह ग्राफ थर्मल प्रबंधन और यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि डिवाइस अपने सुरक्षित संचालन क्षेत्र (SOA) के भीतर काम करे।

4.3 राइज़ और फॉल टाइम बनाम लोड प्रतिरोध

चित्र 3 स्विचिंग गति (राइज़ टाइम T_rऔर फॉल टाइम T_f) और लोड प्रतिरोध (R_L) के बीच संबंध प्रदर्शित करता है। T_rऔर T_fदोनों उच्च लोड प्रतिरोध के साथ बढ़ते हैं। डिजाइनर इस वक्र का उपयोग एक उपयुक्त R_L value.

का चयन करके स्विचिंग गति और आउटपुट वोल्टेज स्विंग के बीच व्यापार को अनुकूलित करने के लिए कर सकते हैं।

4.4 सापेक्ष कलेक्टर करंट बनाम विकिरण_eचित्र 4 सापेक्ष कलेक्टर करंट को इन्फ्रारेड विकिरण (E

) के विरुद्ध प्लॉट करता है। वक्र एक उप-रैखिक संबंध दर्शाता है, जहाँ कलेक्टर धारा में वृद्धि की दर उच्च विकिरण स्तरों पर कम हो जाती है। यह विशेषता फोटोट्रांजिस्टर की संवेदनशीलता और गतिशील सीमा को परिभाषित करती है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

घटक एक मानक फोटोट्रांजिस्टर पैकेज का उपयोग करता है। प्रमुख आयामी नोट्स में शामिल हैं: सभी आयाम मिलीमीटर में हैं, जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सामान्य सहनशीलता ±0.25mm है। फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम प्रोट्रूज़न 1.5mm है। लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहाँ लीड पैकेज बॉडी से बाहर निकलती हैं। गहरे हरे रंग की प्लास्टिक सामग्री को विशेष रूप से इसके प्रकाशीय फ़िल्टरिंग गुणों के लिए चुना गया है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

लीड को अधिकतम 260°C के तापमान पर 5 सेकंड से अधिक समय तक सोल्डर किया जा सकता है। इसे पैकेज बॉडी से 1.6mm (0.063 इंच) की दूरी पर मापा जाना चाहिए ताकि अंदर के सेमीकंडक्टर डाई को थर्मल क्षति से बचाया जा सके। इस थर्मल प्रोफाइल के अनुकूल मानक वेव या रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है। हैंडलिंग और प्लेसमेंट के दौरान लीड पर अत्यधिक यांत्रिक तनाव से बचने का ध्यान रखना चाहिए।

7. अनुप्रयोग सिफारिशें

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

LTR-5888DH विभिन्न इन्फ्रारेड डिटेक्शन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है, जिसमें वस्तु पहचान और गिनती, स्लॉट सेंसर (जैसे, प्रिंटर या वेंडिंग मशीन में), प्रॉक्सिमिटी सेंसिंग और औद्योगिक स्वचालन शामिल हैं जहाँ बीम-ब्रेक सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। इसका गहरा हरा पैकेज इसे उच्च परिवेशी दृश्य प्रकाश वाले वातावरण के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है, जैसे दिन के उजाले या चमकदार इनडोर लाइटिंग के तहत।

7.2 डिज़ाइन विचार_Lसर्किट डिजाइन करते समय, लोड रेसिस्टर (R_L) का मान महत्वपूर्ण है। एक छोटा R_Lतेज स्विचिंग प्रदान करता है (जैसा कि चित्र 3 में देखा गया है) लेकिन दिए गए फोटोकरंट के लिए एक छोटा आउटपुट वोल्टेज स्विंग देता है। एक बड़ा R

बड़ा वोल्टेज स्विंग देता है लेकिन धीमी प्रतिक्रिया देता है। संचालन वोल्टेज पूर्ण अधिकतम रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए। बिनिंग चयन अनुप्रयोग की अपेक्षित IR सिग्नल शक्ति के लिए आवश्यक संवेदनशीलता के अनुरूप होना चाहिए। स्थिर संचालन के लिए, डार्क करंट की तापमान निर्भरता पर विचार करें, विशेष रूप से उच्च तापमान वाले वातावरण में।

8. तकनीकी तुलना और विभेदन

LTR-5888DH की प्राथमिक विभेदक विशेषता इसका गहरा हरा पैकेज है। मानक स्पष्ट या रंगहीन पैकेजों की तुलना में, यह पैकेज एक अंतर्निहित दृश्य प्रकाश फ़िल्टर के रूप में कार्य करता है। यह बाहरी ऑप्टिकल फ़िल्टर की आवश्यकता को समाप्त या कम कर देता है, असेंबली को सरल बनाता है, घटकों की संख्या कम करता है और संभावित रूप से लागत कम करता है। उच्च संवेदनशीलता, तेज स्विचिंग और व्यापक कलेक्टर करंट रेंज का संयोजन इसे इन्फ्रारेड फोटोट्रांजिस्टर के बीच एक बहुमुखी विकल्प बनाता है।

9. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
प्रश्न: गहरे हरे रंग के पैकेज का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: गहरा हरा प्लास्टिक दृश्य प्रकाश का एक महत्वपूर्ण हिस्सा फ़िल्टर कर देता है, जिससे मुख्य रूप से इन्फ्रारेड प्रकाश फोटोट्रांजिस्टर के संवेदनशील क्षेत्र तक पहुँच पाता है। यह चमकीले परिवेशी प्रकाश वाले वातावरण में गलत ट्रिगर या शोर को कम करके प्रदर्शन में सुधार करता है।
प्रश्न: मैं अपने अनुप्रयोग के लिए सही बिन का चयन कैसे करूँ?

उत्तर: अपने अनुप्रयोग में अपेक्षित इन्फ्रारेड सिग्नल शक्ति के आधार पर एक बिन चुनें। यदि IR स्रोत कमजोर या दूर है, तो उच्च संवेदनशीलता वाला बिन (जैसे, H, नारंगी) आवश्यक हो सकता है। मजबूत सिग्नल के लिए, कम संवेदनशीलता वाला बिन (जैसे, A, लाल) पर्याप्त हो सकता है और कम डार्क करंट जैसे लाभ प्रदान कर सकता है। हमेशा केवल उत्पादन सेटिंग रेंज ही नहीं, बल्कि गारंटीकृत करंट रेंज से परामर्श करें।
प्रश्न: स्विचिंग गति लोड रेसिस्टर पर क्यों निर्भर करती है?

उत्तर: लोड रेसिस्टर और फोटोट्रांजिस्टर की आंतरिक कैपेसिटेंस एक RC सर्किट बनाते हैं। एक बड़ा रेसिस्टर RC टाइम कॉन्स्टेंट बढ़ाता है, जिससे स्विचिंग घटनाओं के दौरान इस कैपेसिटेंस के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की गति धीमी हो जाती है, इस प्रकार राइज़ और फॉल टाइम बढ़ जाते हैं।

10. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस
केस: ऑफिस प्रिंटर में पेपर डिटेक्शन

प्रिंटर पेपर ट्रे सेंसर में, एक इन्फ्रारेड LED को पेपर पथ के एक तरफ रखा जाता है, और LTR-5888DH को सीधे विपरीत रखा जाता है। जब पेपर मौजूद होता है, तो यह IR बीम को ब्लॉक कर देता है, जिससे फोटोट्रांजिस्टर का करंट गिर जाता है। गहरा हरा पैकेज यहाँ महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रिंटर का उपयोग अक्सर अच्छी तरह से रोशन कार्यालयों में किया जाता है। यह फ्लोरोसेंट या LED रूम लाइट्स को LED से IR सिग्नल के रूप में गलत व्याख्या होने से रोकता है, जिससे विश्वसनीय पेपर-आउट डिटेक्शन सुनिश्चित होता है। आमतौर पर एक मध्यम संवेदनशीलता वाले बिन (जैसे, C या D) का चयन किया जाएगा, और एक लोड रेसिस्टर मान चुना जाएगा जो प्रिंटर के माइक्रोकंट्रोलर को पेपर मूवमेंट के लिए उचित प्रतिक्रिया समय के साथ एक साफ डिजिटल आउटपुट सिग्नल प्रदान करे।

11. संचालन सिद्धांत

एक फोटोट्रांजिस्टर एक मानक बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) के समान कार्य करता है लेकिन एक प्रकाश-संवेदी बेस क्षेत्र के साथ। बेस करंट के बजाय, आपतित फोटॉन (प्रकाश कण) बेस-कलेक्टर जंक्शन में इलेक्ट्रॉन-होल पेयर उत्पन्न करते हैं जब उनकी ऊर्जा पर्याप्त होती है। ये फोटोजेनरेटेड वाहक बेस करंट के रूप में कार्य करते हैं, जिसे फिर ट्रांजिस्टर के करंट गेन (बीटा, β) द्वारा प्रवर्धित किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप एक कलेक्टर करंट होता है जो मूल फोटोकरंट से कहीं अधिक होता है, जो उच्च संवेदनशीलता प्रदान करता है। LTR-5888DH को इन्फ्रारेड तरंगदैर्ध्य सीमा में फोटॉनों का जवाब देने के लिए अनुकूलित किया गया है।

12. प्रौद्योगिकी रुझान