सामग्री
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
- 2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 3.1 डार्क करंट बनाम रिवर्स वोल्टेज (चित्र 1)
- 3.2 कैपेसिटेंस बनाम रिवर्स वोल्टेज (चित्र 2)
- 3.3 光电流与暗电流 vs. 环境温度 (图 3 & 4)
- 3.4 सापेक्ष वर्णक्रमीय संवेदनशीलता (चित्र 5)
- 3.5 फोटोकरंट बनाम विकिरण (चित्र 6)
- 3.6 灵敏度图与功率降额 (图 7 & 8)
- 4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
- 4.1 पैकेज आयाम
- 5. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
- 6. एप्लिकेशन सुझाव
- 6.1 विशिष्ट एप्लिकेशन परिदृश्य
- 6.2 डिज़ाइन विचार
- 7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
- 8. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
- , लेकिन यह सुनिश्चित करें कि ट्रांजिस्टर के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप उसके रेटेड मान से अधिक न हो।
- यह मामला तीव्र स्विचिंग (पल्स ऑपरेशन के लिए), संवेदनशीलता (कमजोर परावर्तन का पता लगाने), और तापमान-निर्भर डार्क करंट के प्रबंधन के महत्व के उपयोग को उजागर करता है।
- एकीकृत लेंस आपतित प्रकाश को सक्रिय अर्धचालक क्षेत्र पर केंद्रित करता है, जिससे अवशोषित फोटॉनों की संख्या बढ़ जाती है और इस प्रकार संवेदनशीलता में सुधार होता है। वाहक पारगमन समय और जंक्शन कैपेसिटेंस को कम करने के लिए अर्धचालक ज्यामिति और डोपिंग प्रोफाइल के सावधानीपूर्वक डिजाइन के माध्यम से त्वरित स्विचिंग समय प्राप्त किया जाता है।
- LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
- एक. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
- दो. विद्युत मापदंड
- तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
- चार, पैकेजिंग और सामग्री
- पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
- छह, परीक्षण और प्रमाणन
1. उत्पाद अवलोकन
LTR-323DB इन्फ्रारेड डिटेक्शन के लिए डिज़ाइन किया गया एक सिलिकॉन NPN प्लानर फोटोट्रांजिस्टर है। इसका प्राथमिक कार्य आपतित इन्फ्रारेड प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित करना है। इस उपकरण में एक अंतर्निर्मित लेंस है जो इसकी प्रकाशीय संवेदनशीलता को बढ़ाता है, जिससे यह विश्वसनीय इन्फ्रारेड सिग्नल पहचान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। इसकी प्रमुख विशेषताएं तीव्र प्रतिक्रिया समय और कम जंक्शन धारिता हैं, जो उच्च आवृत्ति या पल्स प्रकाश संवेदन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
इस घटक का मुख्य लाभ इसके प्रदर्शन विनिर्देशों में निहित है। तेज़ स्विचिंग विशेषताओं के साथ, यह उच्च कट-ऑफ आवृत्ति प्रदान करता है। यह उपकरण -40°C से +85°C के व्यापक कार्यशील तापमान सीमा में स्थिर प्रदर्शन बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके प्रमुख लक्षित बाजारों में औद्योगिक स्वचालन, रिमोट कंट्रोल सिस्टम वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, सुरक्षा उपकरण और विभिन्न प्रकार के ऑप्टो-आइसोलेशन सर्किट शामिल हैं जिन्हें सटीक और तीव्र प्रकाश पहचान की आवश्यकता होती है।
2. गहन तकनीकी मापदंड विश्लेषण
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग
पूर्ण अधिकतम रेटिंग उन तनाव सीमाओं को परिभाषित करती है जो उपकरण को स्थायी क्षति पहुंचा सकती हैं। ये संचालन की स्थितियाँ नहीं हैं।
- शक्ति अपव्यय (PD):150 mW। यह परिवेश के तापमान (TA) 25°C पर उपकरण द्वारा अपव्यय की जा सकने वाली अधिकतम अनुमेय शक्ति है। इस सीमा से अधिक होने पर थर्मल रनवे और विफलता का जोखिम होता है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR):30 V। यह कलेक्टर-एमिटर जंक्शन पर लागू किया जा सकने वाला अधिकतम रिवर्स बायस वोल्टेज है। ब्रेकडाउन वोल्टेज (V(BR)R) आमतौर पर इस मान के बराबर या अधिक होता है।
- संचालन तापमान सीमा (TA):-40°C से +85°C। यह सुनिश्चित करता है कि डिवाइस परिवेश के तापमान की इस सीमा के भीतर अपनी विद्युत विशिष्टताओं को पूरा करता है।
- भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-55°C से +100°C। घटकों को इन सीमाओं के भीतर बिना लगाए गए बिजली आपूर्ति के भंडारित किया जा सकता है, बिना प्रदर्शन में गिरावट के।
- पिन सोल्डरिंग तापमान:260°C, 5 सेकंड के लिए, माप बिंदु पैकेज बॉडी से 1.6mm दूर। यह रीफ्लो या हैंड सोल्डरिंग के लिए तापमान प्रोफाइल को परिभाषित करता है ताकि पैकेज दरार या आंतरिक क्षति को रोका जा सके।
2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ
ये पैरामीटर मानक परीक्षण स्थितियों (TA=25°C) के तहत मापे गए हैं, जो डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज, V(BR)R:न्यूनतम 30 V (IR= 100µA, Ee=0)। डिवाइस निर्दिष्ट अधिकतम रिवर्स वोल्टेज को सहन कर सकता है, इसकी पुष्टि करें।
- रिवर्स डार्क करंट, ID(R):अधिकतम 30 nA (VR=10V, Ee=0)। यह प्रकाश के आपतन के अभाव में रिसाव धारा है। कमजोर प्रकाश संसूचन में सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात के लिए, कम मान महत्वपूर्ण है।
- ओपन-सर्किट वोल्टेज, VOC:टाइपिकल वैल्यू 350 mV (λ=940nm, Ee=0.5 mW/cm²)। प्रकाश में, जब डिवाइस ओपन सर्किट पर होता है, तो उसके दोनों सिरों पर उत्पन्न वोल्टेज, जो उसकी फोटोवोल्टिक क्षमता को दर्शाता है।
- राइज टाइम (Tr) और फॉल टाइम (Tf):) अधिकतम 50 nsec (VR=10V, λ=940nm, RL=1kΩ)। ये तेज़ स्विचिंग समय इसे हाई-फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेटेड इन्फ्रारेड सिग्नल का पता लगाने में सक्षम बनाते हैं, जो रिमोट कंट्रोल और डेटा ट्रांसमिशन की एक महत्वपूर्ण विशेषता है।
- शॉर्ट सर्किट करंट, IS:न्यूनतम 8 µA, टाइपिकल वैल्यू 13 µA (VR=5V, λ=940nm, Ee=0.1 mW/cm²)। आउटपुट शॉर्ट सर्किट होने पर फोटोकरंट। यह पैरामीटर संवेदनशीलता से सीधे संबंधित है।
- कुल धारिता, CT:अधिकतम 25 pF (VR=3V, f=1MHz, Ee=0)। कम जंक्शन धारिता उच्च कट-ऑफ आवृत्ति और तीव्र प्रतिक्रिया प्राप्त करने में सहायक है।
- शिखर संवेदनशीलता तरंगदैर्ध्य, λSMAX:विशिष्ट मान 900 nm। डिवाइस इस तरंगदैर्ध्य (लगभग 940nm) के आसपास की अवरक्त प्रकाश के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है, जो इसे 940nm अवरक्त LED के साथ युग्मित उपयोग के लिए आदर्श बनाता है।
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट विभिन्न परिस्थितियों में प्रदर्शन को दर्शाते हुए कई विशेषता वक्र प्रदान करती है।
3.1 डार्क करंट बनाम रिवर्स वोल्टेज (चित्र 1)
यह वक्र पूर्ण अंधकार की स्थिति में, रिवर्स डार्क करंट (ID) और लागू रिवर्स वोल्टेज (VR) के बीच संबंध दर्शाता है। ब्रेकडाउन क्षेत्र के निकट पहुंचने तक करंट बहुत कम (pA से कम nA रेंज) बना रहता है। यह पुष्टि करता है कि डिवाइस में उत्कृष्ट ऑफ-स्टेट विशेषताएं हैं, जो शोर के कारण होने वाली गलत ट्रिगरिंग को न्यूनतम करती हैं।
3.2 कैपेसिटेंस बनाम रिवर्स वोल्टेज (चित्र 2)
यह ग्राफ दर्शाता है कि जंक्शन कैपेसिटेंस (CT) रिवर्स बायस वोल्टेज बढ़ने के साथ कैसे घटता है। यह PN जंक्शन का विशिष्ट व्यवहार है। उच्च रिवर्स वोल्टेज (सीमा के भीतर) पर कार्य करने से कैपेसिटेंस कम हो जाता है, जिससे उच्च-आवृत्ति प्रतिक्रिया और भी बेहतर हो जाती है।
3.3 光电流与暗电流 vs. 环境温度 (图 3 & 4)
Figure 3 shows how the photocurrent varies with temperature. Photocurrent typically has a positive temperature coefficient, meaning it may increase slightly with temperature under constant irradiance. Figure 4 shows that the dark current (ID) increases exponentially with temperature. This is a key design consideration: at high temperatures, the rising dark current can become a significant noise source, potentially masking weak optical signals.
3.4 सापेक्ष वर्णक्रमीय संवेदनशीलता (चित्र 5)
This is perhaps the most important optical curve. It plots the normalized responsivity of the device across the spectral range. The LTR-323DB shows peak sensitivity around 900nm and has an effective response in the approximate range of 800nm to 1050nm. It is largely insensitive to visible light, which makes it immune to ambient light interference in many environments.
3.5 फोटोकरंट बनाम विकिरण (चित्र 6)
This curve demonstrates the linear relationship between incident optical power (irradiance Ee) and the generated photocurrent (IP) at a specific wavelength (940nm). The linearity is good over several orders of magnitude of irradiance, which is crucial for analog sensing applications where light intensity carries information.
3.6 灵敏度图与功率降额 (图 7 & 8)
चित्र 7 अंतर्निर्मित लेंस द्वारा निर्मित कोणीय संवेदनशीलता पैटर्न को दर्शाता है, जो प्रभावी दृश्य क्षेत्र कोण दिखाता है। चित्र 8 पावर डेरेटिंग वक्र है, जो दर्शाता है कि जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो जाता है तो अधिकतम अनुमेय शक्ति कैसे कम हो जाती है। अनुप्रयोग डिजाइन में थर्मल प्रबंधन के लिए यह आरेख महत्वपूर्ण है।
4. यांत्रिक और पैकेजिंग जानकारी
4.1 पैकेज आयाम
LTR-323DB एक मानक 5mm रेडियल लीड पैकेज का उपयोग करता है। प्रमुख आयामों में शामिल हैं:
- पैकेज का व्यास लगभग 5mm है।
- लीड पिच को उस बिंदु पर मापा जाता है जहां लीड पैकेज बॉडी से बाहर निकलती हैं।
- फ्लैंज के नीचे अधिकतम रेजिन उभार 1.5 मिमी की अनुमति है।
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी आयामी सहनशीलताएं आमतौर पर ±0.25 मिमी होती हैं।
ध्रुवीयता पहचान:लंबी लीड आमतौर पर कलेक्टर होती है, और छोटी लीड एमिटर होती है। पैकेज में कैथोड (एमिटर) लीड के पास एक फ्लैट या अन्य चिह्न हो सकता है। क्षति से बचने के लिए स्थापना से पहले ध्रुवीयता सत्यापित करना सुनिश्चित करें।
5. सोल्डरिंग एवं असेंबली गाइड
उचित हैंडलिंग विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है।
- रिफ्लो सोल्डरिंग:निर्दिष्ट तापमान प्रोफ़ाइल का पालन करें: पीक तापमान 260°C, अधिकतम 5 सेकंड, माप बिंदु पैकेज बॉडी से 1.6mm (0.063") दूर। थर्मल शॉक से बचने के लिए नियंत्रित हीट प्रोफ़ाइल का उपयोग करें।
- हैंड सोल्डरिंग:लीड को गर्म करें, पैकेज बॉडी को नहीं। प्रत्येक लीड का सोल्डरिंग समय 3 सेकंड से कम रखें, सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 350°C से कम हो।
- सफाई:एपॉक्सी के अनुकूल हल्के सफाई एजेंट का उपयोग करें। अल्ट्रासोनिक सफाई से बचें, क्योंकि यह आंतरिक चिप या बॉन्डिंग वायर को नुकसान पहुंचा सकती है।
- भंडारण स्थितियाँ:निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा (-55°C से +100°C) के भीतर, सूखे, इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षित वातावरण में संग्रहित करें। नमी-संवेदनशील उपकरणों को डिसिकेंट के साथ सीलबंद बैग में रखा जाना चाहिए।
6. एप्लिकेशन सुझाव
6.1 विशिष्ट एप्लिकेशन परिदृश्य
- इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल रिसीवर:इसका त्वरित स्विचिंग समय (50ns) इसे 38kHz या 40kHz मॉड्यूलेशन का उपयोग करने वाले टीवी, स्टीरियो और घरेलू उपकरण रिमोट के सिग्नल को डिकोड करने के लिए आदर्श बनाता है।
- वस्तु पहचान और गिनती:स्वचालन, वेंडिंग मशीन और सुरक्षा दरवाजों में बाधित बीम सेंसर के लिए उपयोग किया जाता है।
- ऑप्टिकल एनकोडर:गति या स्थिति संवेदन के लिए घूर्णन डिस्क पर स्लिट का पता लगाना।
- ऑप्टो-आइसोलेटर:सर्किटों के बीच विद्युतीय पृथक्करण प्रदान करते हुए प्रकाश के माध्यम से संकेत संचारित करना।
- ऑप्टिकल ग्रेटिंग और सेफ्टी लाइट कर्टन:औद्योगिक सुरक्षा प्रणालियों के लिए उपयोग किया जाता है।
6.2 डिज़ाइन विचार
- बायस सर्किट:फोटोट्रांजिस्टर का उपयोग दो सामान्य विन्यासों में किया जा सकता है: फोटोकंडक्टिव मोड (रिवर्स बायस्ड, तेज प्रतिक्रिया) या फोटोवोल्टाइक मोड (जीरो बायस, कोई डार्क करंट नहीं)। गति के लिए, रिवर्स बायस (जैसे 5V-10V) और एक लोड रेसिस्टर (R) का उपयोग करें।L).RLका मान आउटपुट वोल्टेज स्विंग और बैंडविड्थ (C के साथ बनने वाले RC टाइम कॉन्स्टेंट के कारण) के बीच संतुलन बनाने की आवश्यकता है।Tके बीच संतुलन बनाने की आवश्यकता है।
- परिवेशी प्रकाश दमन:चूंकि डिवाइस 900nm इन्फ्रारेड प्रकाश के प्रति संवेदनशील है, यह सूर्य के प्रकाश या तापदीप्त बल्बों से आने वाले इन्फ्रारेड प्रकाश से प्रभावित हो सकता है। महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में, भौतिक इन्फ्रारेड फिल्टर (दृश्य प्रकाश को अवरुद्ध करने वाला) या सिंक्रोनस डिटेक्शन वाला मॉड्यूलेटेड प्रकाश स्रोत उपयोग किया जा सकता है।
- तापमान क्षतिपूर्ति:व्यापक तापमान सीमा में सटीक एनालॉग सेंसिंग के लिए, डार्क करंट और फोटोकरंट में तापमान परिवर्तन के साथ होने वाले परिवर्तनों की क्षतिपूर्ति के लिए सर्किटरी अपनाने पर विचार करना आवश्यक है।
- लेंस संरेखण:अंतर्निर्मित लेंस का एक विशिष्ट व्यूइंग एंगल होता है। अधिकतम सिग्नल शक्ति प्राप्त करने के लिए इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोत के साथ उचित प्रकाशीय संरेखण सुनिश्चित करें।
7. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण
मानक फोटोडायोड की तुलना में, LTR-323DB जैसे फोटोट्रांजिस्टर आंतरिक धारा लाभ (द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का hFE) प्रदान करते हैं, जिससे समान प्रकाश इनपुट पर उच्च आउटपुट धारा उत्पन्न होती है। यह कई सरल संसूचन सर्किटों में बाह्य ट्रांसइम्पीडेंस एम्पलीफायर की आवश्यकता को समाप्त कर देता है। अन्य फोटोट्रांजिस्टरों की तुलना में, LTR-323DB का मुख्य विभेदक इसकातीव्र स्विचिंग समय (50ns)和कम धारिता (अधिकतम 25pF)है, जो दोनों मिलकर उच्च प्रभावी बैंडविड्थ प्राप्त करते हैं। एकीकृत लेंस समतल खिड़की वाले उपकरणों की तुलना में उच्च संवेदनशीलता और दिशात्मकता भी प्रदान करता है।
8. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)
प्रश्न: शॉर्ट-सर्किट करंट (IS) और कर्व में फोटोकरंट में क्या अंतर है?
उत्तर: ISएक विशिष्ट पैरामीटर है जिसे शॉर्ट-सर्किट स्थितियों (VR=5V, कम इम्पीडेंस लोड का अनुकरण) में मापा जाता है। कर्व में फोटोकरंट (IP) एक सामान्य आउटपुट करंट है जो लोड रेजिस्टेंस और बायस वोल्टेज पर निर्भर करता है। छोटे लोड रेजिस्टेंस के लिए, IP≈ IS.
。
प्रश्न: क्या मैं इसे 850nm इन्फ्रारेड LED के साथ उपयोग कर सकता हूं?
उत्तर: हां, लेकिन संवेदनशीलता कम हो जाएगी। चित्र 5 देखें। 850nm पर सापेक्ष संवेदनशीलता 900nm की तुलना में कम है। समान आउटपुट सिग्नल प्राप्त करने के लिए आपको अधिक शक्तिशाली इन्फ्रारेड स्रोत या ऑप्टिकल गेन की आवश्यकता हो सकती है।
प्रश्न: डार्क करंट तापमान बढ़ने के साथ क्यों बढ़ता है, और यह महत्वपूर्ण क्यों है?
उत्तर: डार्क करंट अर्धचालक जंक्शन में थर्मली जनरेटेड वाहकों के कारण होता है। तापमान बढ़ने पर, अधिक वाहक उत्पन्न होते हैं, जिससे करंट बढ़ जाता है। यह करंट फोटोकरंट से अलग नहीं किया जा सकता, इसलिए यह शोर के रूप में कार्य करता है। उच्च तापमान या कम प्रकाश स्तर वाले अनुप्रयोगों में, यह शोर न्यूनतम पता लगाने योग्य सिग्नल को सीमित कर सकता है।Lप्रश्न: लोड रेसिस्टर (R
) का मान कैसे चुनें?Lउत्तर: यह एक ट्रेड-ऑफ है। दिए गए फोटोकरंट के लिए, एक बड़ा Rएक बड़ा आउटपुट वोल्टेज स्विंग प्रदान करता है (VoutP= IL* RL), लेकिन टाइम कॉन्स्टेंट τ = RT* CLके कारण, यह प्रतिक्रिया गति को धीमा कर देता है। तेज प्रतिक्रिया (जैसे रिमोट कंट्रोल) के लिए, छोटे R का उपयोग करें।L(उदाहरण के लिए परीक्षण स्थितियों में 1kΩ)। अधिकतम वोल्टेज आउटपुट प्राप्त करने के लिए धीमे अनुप्रयोगों में बड़े R का उपयोग करें
, लेकिन यह सुनिश्चित करें कि ट्रांजिस्टर के सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप उसके रेटेड मान से अधिक न हो।
9. व्यावहारिक अनुप्रयोग केस विश्लेषण
केस: मोबाइल डिवाइस के लिए प्रॉक्सिमिटी सेंसर डिजाइन करना।
- LTR-323DB का उपयोग वस्तुओं की उपस्थिति (जैसे कॉल के दौरान उपयोगकर्ता के कान) का पता लगाने के लिए एक सह-स्थित 940nm इन्फ्रारेड LED के साथ किया जा सकता है। डिजाइन पल्स्ड इन्फ्रारेड LED को ड्राइव करेगा और फोटोट्रांजिस्टर के आउटपुट को मापेगा। जब कोई वस्तु निकट आती है, तो परावर्तित इन्फ्रारेड प्रकाश फोटोकरंट को बढ़ा देता है। प्रमुख डिजाइन चरण:सर्किट कॉन्फ़िगरेशन:
- फोटोट्रांजिस्टर को फोटोकंडक्टिव मोड में संचालित करें, 5V रिवर्स बायस और एक लोड रेसिस्टर (जैसे 10kΩ) का उपयोग करके। आउटपुट कलेक्टर से लिया जाता है।मॉड्यूलेशन और डिमॉड्यूलेशन:
- एक विशिष्ट आवृत्ति (उदाहरण के लिए 10kHz) पर पल्स-चालित इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग करें। सिंक्रोनस डिटेक्शन सर्किट या माइक्रोकंट्रोलर के एडीसी का उपयोग करके केवल उस आवृत्ति पर सिग्नल मापें। यह परिवेशी प्रकाश (जो आमतौर पर डीसी या 50/60Hz होता है) को दबा सकता है।थ्रेशोल्ड सेटिंग:
- किसी वस्तु की अनुपस्थिति में बेसलाइन आउटपुट और निकटता दर्शाने वाला थ्रेशोल्ड स्थापित करने के लिए सिस्टम को कैलिब्रेट करें। चित्र 3 (फोटोकरंट) और चित्र 4 (डार्क करंट) वक्रों के बीच का अंतर तापमान रेंज में अपेक्षित सिग्नल रेंज को प्रकट करता है।ऑप्टिकल डिज़ाइन:
प्रत्यक्ष युग्मन को न्यूनतम करने और परावर्तित प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता को अधिकतम करने के लिए एलईडी और फोटोट्रांजिस्टर के बीच एक छोटा बैफल उपयोग करें। LTR-323DB के लेंस निकट-क्षेत्र क्षेत्र पर फोकस करने में सहायता करते हैं।
यह मामला तीव्र स्विचिंग (पल्स ऑपरेशन के लिए), संवेदनशीलता (कमजोर परावर्तन का पता लगाने), और तापमान-निर्भर डार्क करंट के प्रबंधन के महत्व के उपयोग को उजागर करता है।
10. कार्य सिद्धांत
- फोटोट्रांजिस्टर मूलतः एक बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) है, जिसका बेस करंट विद्युत कनेक्शन के बजाय प्रकाश द्वारा उत्पन्न होता है। LTR-323DB की NPN संरचना में:
- सिलिकॉन बैंडगैप से अधिक ऊर्जा वाले इन्फ्रारेड फोटॉन बेस-कलेक्टर डिप्लीशन क्षेत्र में प्रवेश करते हैं।
- ये फोटॉन इलेक्ट्रॉन-होल युग्म उत्पन्न करते हैं।
- रिवर्स बायस्ड कलेक्टर-बेस जंक्शन में विद्युत क्षेत्र इन वाहकों को प्रसारित करता है, जिससे फोटोकरंट उत्पन्न होता है।Bयह फोटोकरंट ट्रांजिस्टर के बेस करंट (I
- ) के रूप में कार्य करता है।Cफिर ट्रांजिस्टर इस करंट को प्रवर्धित करता है, जिससे कहीं अधिक बड़ा कलेक्टर करंट (IFE= hB* I
). यह आउटपुट सिग्नल है।
एकीकृत लेंस आपतित प्रकाश को सक्रिय अर्धचालक क्षेत्र पर केंद्रित करता है, जिससे अवशोषित फोटॉनों की संख्या बढ़ जाती है और इस प्रकार संवेदनशीलता में सुधार होता है। वाहक पारगमन समय और जंक्शन कैपेसिटेंस को कम करने के लिए अर्धचालक ज्यामिति और डोपिंग प्रोफाइल के सावधानीपूर्वक डिजाइन के माध्यम से त्वरित स्विचिंग समय प्राप्त किया जाता है।
11. तकनीकी रुझान
- इन्फ्रारेड डिटेक्शन का क्षेत्र निरंतर विकसित हो रहा है। LTR-323DB जैसे उपकरणों से संबंधित रुझानों में शामिल हैं:एकीकरण:
- एकीकृत समाधानों की ओर बढ़ना, जो फोटोडिटेक्टर, एम्पलीफायर और सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट (जैसे कि एकल IC में एकीकृत) को एक साथ जोड़ते हैं। यह डिजाइन को सरल बनाता है और शोर प्रतिरोधक क्षमता में सुधार करता है।लघुकरण:
- कॉम्पैक्ट उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए 1206, 0805 जैसे और यहां तक कि चिप-स्केल पैकेज (CSP) जैसे छोटे सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) पैकेजों में फोटोट्रांजिस्टर विकसित करना।प्रदर्शन वृद्धि:
- निरंतर शोध का उद्देश्य कैपेसिटेंस और डार्क करंट को और कम करना है, जबकि संवेदनशीलता को बनाए रखना या बढ़ाना है, ताकि ऑप्टिकल संचार में उच्च डेटा दर और कमजोर प्रकाश संवेदन में अधिक सटीकता प्राप्त की जा सके।तरंगदैर्ध्य विशिष्टता:
अवांछित परिवेशी प्रकाश स्रोतों के दमन में सुधार के लिए, पैकेज के भीतर एकीकृत तीव्र स्पेक्ट्रल फ़िल्टरिंग क्षमता वाले डिटेक्टर विकसित करना।
LED विनिर्देश शब्दावली का विस्तृत विवरण
LED तकनीकी शब्दावली की संपूर्ण व्याख्या
एक. प्रकाशविद्युत प्रदर्शन के मुख्य संकेतक
| शब्दावली | इकाई/प्रतिनिधित्व | सामान्य व्याख्या | यह महत्वपूर्ण क्यों है |
|---|---|---|---|
| दीप्त प्रभावकारिता (Luminous Efficacy) | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | प्रति वाट विद्युत ऊर्जा से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह, जितना अधिक होगा उतनी ही अधिक ऊर्जा बचत। | यह सीधे तौर पर प्रकाश उपकरण की ऊर्जा दक्षता श्रेणी और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| प्रकाश प्रवाह (Luminous Flux) | lm (लुमेन) | प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश मात्रा, जिसे आम बोलचाल में "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश जुड़नार पर्याप्त रूप से चमकीले हैं या नहीं। |
| प्रकाश उत्सर्जन कोण (Viewing Angle) | ° (डिग्री), जैसे 120° | वह कोण जिस पर प्रकाश तीव्रता आधी रह जाती है, यह प्रकाश पुंज की चौड़ाई निर्धारित करता है। | यह प्रकाश के कवरेज क्षेत्र और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| वर्ण तापमान (CCT) | K (केल्विन), जैसे 2700K/6500K | प्रकाश के रंग की गर्माहट या ठंडापन, कम मान पीला/गर्म, उच्च मान सफेद/ठंडा। | प्रकाश व्यवस्था के वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य का निर्धारण करता है। |
| रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI / Ra) | कोई इकाई नहीं, 0–100 | प्रकाश स्रोत द्वारा वस्तुओं के वास्तविक रंगों को प्रदर्शित करने की क्षमता, Ra≥80 उत्तम माना जाता है। | रंगों की वास्तविकता को प्रभावित करता है, शॉपिंग मॉल, आर्ट गैलरी जैसे उच्च आवश्यकता वाले स्थानों में प्रयोग किया जाता है। |
| क्रोमैटिसिटी टॉलरेंस (SDCM) | मैकएडम एलिप्स स्टेप्स, जैसे "5-step" | रंग एकरूपता का मात्रात्मक मापदंड, स्टेप संख्या जितनी कम होगी, रंग उतने ही अधिक एकसमान होंगे। | यह सुनिश्चित करता है कि एक ही बैच के सभी लाइटिंग फिक्स्चर के रंगों में कोई अंतर न हो। |
| प्रमुख तरंगदैर्ध्य (Dominant Wavelength) | nm (नैनोमीटर), उदाहरणार्थ 620nm (लाल) | रंगीन LED रंगों के संगत तरंगदैर्ध्य मान। | लाल, पीला, हरा आदि एकवर्णी LED के रंगतत्व (ह्यू) को निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण (Spectral Distribution) | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | LED द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर तीव्रता वितरण को प्रदर्शित करता है। | रंग प्रतिपादन और रंग गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
दो. विद्युत मापदंड
| शब्दावली | प्रतीक | सामान्य व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| फॉरवर्ड वोल्टेज (Forward Voltage) | Vf | LED को प्रकाशित करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज, "स्टार्ट-अप थ्रेशोल्ड" के समान। | ड्राइविंग पावर सप्लाई वोल्टेज ≥ Vf होना चाहिए, कई LED को श्रृंखला में जोड़ने पर वोल्टेज जुड़ जाता है। |
| फॉरवर्ड करंट (Forward Current) | If | LED को सामान्य रूप से प्रकाशित करने वाला करंट मान। | आमतौर पर कॉन्स्टेंट करंट ड्राइव का उपयोग किया जाता है, करंट चमक और आयु निर्धारित करता है। |
| अधिकतम स्पंद धारा (Pulse Current) | Ifp | अल्प अवधि के लिए सहन करने योग्य शिखर धारा, डिमिंग या फ्लैश के लिए उपयोग की जाती है। | स्पंद चौड़ाई और ड्यूटी साइकिल को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, अन्यथा अत्यधिक गर्मी से क्षति होगी। |
| विपरीत वोल्टेज (Reverse Voltage) | Vr | LED सहन कर सकने वाला अधिकतम रिवर्स वोल्टेज, इससे अधिक होने पर ब्रेकडाउन हो सकता है। | सर्किट में रिवर्स कनेक्शन या वोल्टेज स्पाइक से बचाव आवश्यक है। |
| थर्मल रेजिस्टेंस (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर पॉइंट तक ऊष्मा प्रवाह के प्रतिरोध को दर्शाता है, कम मान बेहतर हीट डिसिपेशन दर्शाता है। | उच्च थर्मल रेजिस्टेंस के लिए मजबूत हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है, अन्यथा जंक्शन तापमान बढ़ जाता है। |
| इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी (ESD Immunity) | V (HBM), जैसे 1000V | इलेक्ट्रोस्टैटिक शॉक प्रतिरोध क्षमता, मान जितना अधिक होगा, स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त होने की संभावना उतनी ही कम होगी। | उत्पादन में इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा उपाय करने आवश्यक हैं, विशेष रूप से उच्च संवेदनशीलता वाले LED के लिए। |
तीन, थर्मल प्रबंधन और विश्वसनीयता
| शब्दावली | प्रमुख संकेतक | सामान्य व्याख्या | प्रभाव |
|---|---|---|---|
| जंक्शन तापमान (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED चिप का आंतरिक वास्तविक कार्य तापमान। | प्रत्येक 10°C कमी पर, जीवनकाल दोगुना हो सकता है; अत्यधिक तापमान से लुमेन ह्रास और रंग विस्थापन होता है। |
| लुमेन ह्रास (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (घंटे) | वह समय जब चमक प्रारंभिक मान के 70% या 80% तक गिर जाती है। | LED के "उपयोगी जीवन" को सीधे परिभाषित करता है। |
| लुमेन रखरखाव दर (Lumen Maintenance) | % (जैसे 70%) | उपयोग के एक निश्चित समय के बाद शेष चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के बाद चमक बनाए रखने की क्षमता को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन (Color Shift) | Δu′v′ या मैकएडम दीर्घवृत्त | उपयोग के दौरान रंग में परिवर्तन की मात्रा। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्य की रंग एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| तापीय वृद्धि (Thermal Aging) | सामग्री प्रदर्शन में गिरावट | लंबे समय तक उच्च तापमान के कारण एनकैप्सुलेशन 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 | विशेषताएं और अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|
| एनकैप्सुलेशन प्रकार | EMC, PPA, सिरेमिक | चिप की सुरक्षा करने और प्रकाशिकी एवं ऊष्मीय इंटरफेस प्रदान करने वाली आवरण सामग्री। | EMC उच्च ताप सहनशील और कम लागत वाला; सिरेमिक बेहतर ताप अपव्यय और लंबी आयु वाला। |
| चिप संरचना | फॉरवर्ड माउंट, फ्लिप चिप | चिप इलेक्ट्रोड व्यवस्था का तरीका। | उलटी स्थापना में बेहतर ताप निकासी और उच्च प्रकाश दक्षता होती है, जो उच्च शक्ति के लिए उपयुक्त है। |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, सिलिकेट, नाइट्राइड | नीले प्रकाश चिप पर लगाया जाता है, जो कुछ को पीले/लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है और सफेद प्रकाश में मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रकाश दक्षता, रंग तापमान और रंग प्रतिपादन को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिकल डिज़ाइन | समतल, माइक्रोलेंस, कुल आंतरिक परावर्तन | पैकेजिंग सतह की प्रकाशिक संरचना, प्रकाश वितरण को नियंत्रित करती है। | उत्सर्जन कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
पाँच, गुणवत्ता नियंत्रण और ग्रेडिंग
| शब्दावली | ग्रेडिंग विषयवस्तु | सामान्य व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिनिंग | कोड जैसे 2G, 2H | चमक के स्तर के अनुसार समूहीकरण, प्रत्येक समूह का न्यूनतम/अधिकतम लुमेन मान होता है। | यह सुनिश्चित करना कि उत्पादों के एक ही बैच की चमक एक समान हो। |
| वोल्टेज बिनिंग | कोड जैसे 6W, 6X | फॉरवर्ड वोल्टेज रेंज के अनुसार समूहीकरण। | ड्राइव पावर स्रोत मिलान की सुविधा, सिस्टम दक्षता में सुधार। |
| रंग ग्रेडिंग | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांक के अनुसार समूहीकरण, यह सुनिश्चित करते हुए कि रंग बहुत छोटी सीमा में आता है। | रंग एकरूपता सुनिश्चित करें, एक ही लैंप के भीतर रंग असमानता से बचें। |
| रंग तापमान श्रेणीकरण | 2700K, 3000K, आदि | रंग तापमान के अनुसार समूहीकरण करें, प्रत्येक समूह की अपनी संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न परिदृश्यों की रंग तापमान आवश्यकताओं को पूरा करें। |
छह, परीक्षण और प्रमाणन
| शब्दावली | मानक/परीक्षण | सामान्य व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | ल्यूमेन रखरखाव परीक्षण | निरंतर तापमान की स्थिति में लंबे समय तक जलाकर, चमक क्षय डेटा रिकॉर्ड करना। | LED जीवनकाल का अनुमान लगाने के लिए (TM-21 के साथ संयोजन में)। |
| TM-21 | जीवनकाल प्रक्षेपण मानक | वास्तविक उपयोग की स्थितियों में जीवनकाल का LM-80 डेटा के आधार पर अनुमान। | वैज्ञानिक जीवनकाल पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA मानक | इल्युमिनेटिंग इंजीनियरिंग सोसाइटी मानक | Optical, electrical, and thermal testing methods are covered. | Industry-recognized testing basis. |
| RoHS / REACH | Environmental Certification | Ensures products are free from harmful substances (e.g., lead, mercury). | Entry requirements for the international market. |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | प्रकाश उत्पादों के लिए ऊर्जा दक्षता और प्रदर्शन प्रमाणन। | सामान्यतः सरकारी खरीद, सब्सिडी कार्यक्रमों में उपयोग किया जाता है, बाजार प्रतिस्पर्धा बढ़ाने के लिए। |