विषयसूची
- 1. उत्पाद अवलोकन
- 2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
- 2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
- 2.2 Electrical & Optical Characteristics
- 3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
- 3.1 डार्क करंट बनाम रिवर्स वोल्टेज (Fig.1)
- 3.2 कैपेसिटेंस बनाम रिवर्स वोल्टेज (Fig.2)
- 3.3 Photocurrent & Dark Current vs. Ambient Temperature (Fig.3 & Fig.4)
- 3.4 Relative Spectral Sensitivity (Fig.5)
- 3.5 फोटोकरंट बनाम विकिरण (चित्र.6)
- 3.6 कुल शक्ति क्षय बनाम परिवेश तापमान (चित्र.8)
- 4. Mechanical & Packaging Information
- 4.1 Package Dimensions
- 5. Soldering & Assembly Guidelines
- 6. Application Suggestions & डिज़ाइन संबंधी विचार
- 6.1 Typical Application Circuits
- 6.2 Critical Design Considerations
- 7. Technical Comparison & Differentiation
- 8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
- 8.1 क्या मैं इसे एक लाल एलईडी (650nm) के साथ उपयोग कर सकता हूँ?
- 8.2 गर्म वातावरण में मेरा आउटपुट सिग्नल शोरयुक्त क्यों है?
- 8.3 मैं लोड रेसिस्टर (RL) के मान का चयन कैसे करूं?
- 9. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण
- 10. संचालन सिद्धांत परिचय
- 11. Technology Trends
1. उत्पाद अवलोकन
LTR-536AD एक उच्च-प्रदर्शन सिलिकॉन NPN फोटोट्रांजिस्टर है जो विशेष रूप से इन्फ्रारेड (IR) डिटेक्शन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य आपतित इन्फ्रारेड विकिरण को विद्युत धारा में परिवर्तित करना है। इस घटक की एक विशिष्ट विशेषता इसका विशेष गहरे हरे रंग का प्लास्टिक एपॉक्सी पैकेज है। यह सामग्री दृश्यमान प्रकाश तरंगदैर्ध्य को क्षीण या "काटने" के लिए तैयार की गई है, जो विशेष रूप से इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम, आमतौर पर लगभग 940nm के भीतर, इसकी संवेदनशीलता और सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात को काफी बढ़ा देती है। यह इसे उन अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है जहां परिवेशी दृश्यमान प्रकाश के विरुद्ध भेद करना महत्वपूर्ण है।
मुख्य लाभ:
- उच्च फोटो संवेदनशीलता: इन्फ्रारेड विकिरण के एक निश्चित स्तर के लिए एक मजबूत विद्युत आउटपुट सिग्नल प्रदान करता है।
- Infrared Optimized: गहरे हरे रंग का पैकेज एक दृश्य प्रकाश फिल्टर के रूप में कार्य करता है, जो डिवाइस को विशेष रूप से शुद्ध IR संवेदन के लिए उपयुक्त बनाता है।
- Low Junction Capacitance: यह पैरामीटर उच्च-आवृत्ति संचालन के लिए महत्वपूर्ण है, जो तेज प्रतिक्रिया समय सक्षम करता है।
- तीव्र स्विचिंग विशेषताएँ: तीव्र उदय और पतन समय की विशेषता है, जो स्पंदित IR प्रणालियों और डेटा संचार के लिए उपयुक्त है।
- उच्च कट-ऑफ आवृत्ति: Supports operation in higher frequency circuits.
Target Market: This phototransistor is targeted at designers and engineers working on infrared-based systems. Common applications include proximity sensors, object detection, touchless switches, IR data transmission links (like remote controls), industrial automation, and any system requiring reliable detection of infrared signals while rejecting interference from visible light sources.
2. गहन तकनीकी पैरामीटर विश्लेषण
जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, सभी पैरामीटर 25°C के परिवेश तापमान (T) पर निर्दिष्ट हैं।Aइन पैरामीटरों को समझना उचित सर्किट डिजाइन और डिवाइस की सीमाओं के भीतर विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।
2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स
ये वे तनाव सीमाएँ हैं जिनके परे उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है। संचालन हमेशा इन सीमाओं के भीतर बनाए रखा जाना चाहिए।
- Power Dissipation (PD): 150 mW. यह डिवाइस द्वारा ऊष्मा के रूप में व्यय की जा सकने वाली अधिकतम स्वीकार्य शक्ति है।
- रिवर्स वोल्टेज (VR): 30 V. कलेक्टर-एमिटर जंक्शन पर रिवर्स बायस में लगाया जा सकने वाला अधिकतम वोल्टेज।
- ऑपरेटिंग तापमान रेंज (Toper): -40°C से +85°C. सामान्य डिवाइस संचालन के लिए परिवेश का तापमान सीमा।
- Storage Temperature Range (Tstg): -55°C से +100°C। यह गैर-संचालन भंडारण के लिए तापमान सीमा है।
- लीड सोल्डरिंग तापमान: 260°C पर 5 सेकंड, पैकेज बॉडी से 1.6mm दूरी पर मापा गया। यह रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल की बाधाओं को परिभाषित करता है।
2.2 Electrical & Optical Characteristics
ये पैरामीटर निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत डिवाइस के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं।
- Reverse Breakdown Voltage (V(BR)R): 30 V (न्यूनतम). वह वोल्टेज जिस पर रिवर्स करंट (IR) तेजी से बढ़ता है (100µA पर परीक्षण किया गया)। यह पूर्ण अधिकतम रेटिंग से संबंधित है।
- रिवर्स डार्क करंट (ID(R)): 30 nA (Max). यह वह लीकेज करंट है जो डिवाइस के रिवर्स बायस (VR=10V) और पूर्ण अंधकार (Ee=0) में प्रवाहित होती है। कम मान कम रोशनी की स्थितियों में बेहतर प्रदर्शन को दर्शाता है।
- Open Circuit Voltage (VOC): 350 mV (Typ). The voltage generated across the device under illumination (λ=940nm, Ee=0.5mW/cm²) with no external load (open circuit).
- Short Circuit Current (IS): 1.7 µA (न्यूनतम), 2 µA (सामान्य). यह वह धारा है जो तब प्रवाहित होती है जब डिवाइस प्रकाशित होता है (λ=940nm, Ee=0.1mW/cm²) और आउटपुट शॉर्ट-सर्किट होता है (VR=5V). यह संवेदनशीलता का एक प्रमुख मापदंड है।
- उदय काल (Tr) & Fall Time (Tf): 50 nsec (Typ). प्रकाश में एक चरण परिवर्तन के प्रतिसाद में, आउटपुट धारा को अपने अंतिम मान के 10% से 90% तक बढ़ने (उदय) या 90% से 10% तक गिरने (पतन) के लिए आवश्यक समय। उच्च-गति अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण।
- Total Capacitance (CT): 25 pF (Typ). VR=3V और f=1MHz पर अंधेरे में मापी गई जंक्शन धारिता। कम धारिता तेज स्विचिंग गति को सक्षम बनाती है।
- Wavelength of Max Sensitivity (λSMAX): 900 nm (Typ). फोटोट्रांजिस्टर सबसे अधिक संवेदनशील अवरक्त प्रकाश की शिखर तरंगदैर्ध्य। यह 940nm के आसपास के एमिटर के लिए अनुकूलित है।
3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण
डेटाशीट विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाने वाले कई ग्राफ प्रदान करती है। ये सामान्य/न्यूनतम/अधिकतम संख्याओं से परे विस्तृत डिज़ाइन कार्य के लिए अमूल्य हैं।
3.1 डार्क करंट बनाम रिवर्स वोल्टेज (Fig.1)
यह वक्र दर्शाता है कि रिवर्स डार्क करंट (ID) लगाए गए रिवर्स वोल्टेज (V) के साथ बढ़ता है।R). यह आमतौर पर कम वोल्टेज पर बहुत कम, अपेक्षाकृत स्थिर धारा दिखाता है, और वोल्टेज बढ़ने के साथ धीरे-धीरे बढ़ता है, जो ब्रेकडाउन वोल्टेज पर तेज वृद्धि के साथ समाप्त होता है। डिजाइनरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ऑपरेटिंग VR इस वक्र के घुटने से काफी नीचे है ताकि लीकेज करंट से शोर को कम से कम किया जा सके।
3.2 कैपेसिटेंस बनाम रिवर्स वोल्टेज (Fig.2)
यह ग्राफ जंक्शन कैपेसिटेंस (C) और रिवर्स बायस वोल्टेज के बीच संबंध को दर्शाता है।T) और रिवर्स बायस वोल्टेज। कैपेसिटेंस रिवर्स वोल्टेज बढ़ने के साथ घटती है। हाई-स्पीड सर्किट डिज़ाइन के लिए, उच्च रिवर्स वोल्टेज (सीमाओं के भीतर) पर कार्य करने से CT कम हो सकता है और बैंडविड्थ में सुधार हो सकता है, लेकिन इसकी तुलना बढ़ी हुई डार्क करंट (Fig.1 से) के विरुद्ध करनी होगी।
3.3 Photocurrent & Dark Current vs. Ambient Temperature (Fig.3 & Fig.4)
Figure 3 illustrates how the photocurrent (IP) changes with ambient temperature. Phototransistor sensitivity generally decreases as temperature increases. Figure 4 shows the exponential increase of dark current (ID) with rising temperature. These two curves are critical for designing systems that must operate reliably over a wide temperature range (e.g., -40°C to +85°C). At high temperatures, the increasing dark current can swamp a weak optical signal, reducing the signal-to-noise ratio.
3.4 Relative Spectral Sensitivity (Fig.5)
This is perhaps the most important curve for application matching. It plots the normalized responsivity of the phototransistor across a range of wavelengths (typically ~800nm to 1100nm). The LTR-536AD shows peak sensitivity around 900nm and significant attenuation in the visible light spectrum (<800nm), a direct result of its dark green package. This curve must be cross-referenced with the emission spectrum of the intended IR LED or light source to ensure optimal coupling.
3.5 फोटोकरंट बनाम विकिरण (चित्र.6)
यह ग्राफ आपतित अवरक्त प्रकाश शक्ति (विकिरणता Ee) और परिणामी फोटोकरंट (IP). इस रेखा का ढलान डिवाइस की प्रतिसादशीलता को दर्शाता है। यह पुष्टि करता है कि डिवाइस परीक्षण किए गए विकिरण सीमा के लिए एक रैखिक क्षेत्र में संचालित होता है, जो एनालॉग संवेदन अनुप्रयोगों के लिए वांछनीय है।
3.6 कुल शक्ति क्षय बनाम परिवेश तापमान (चित्र.8)
यह डीरेटिंग वक्र अधिकतम अनुमेय शक्ति अपव्यय (PD) परिवेश तापमान के एक फलन के रूप में। 150mW की पूर्ण अधिकतम रेटिंग केवल एक निश्चित तापमान (संभवतः 25°C) तक लागू होती है। जैसे-जैसे परिवेश का तापमान बढ़ता है, डिवाइस की गर्मी नष्ट करने की क्षमता कम हो जाती है, इसलिए अधिक गर्म होने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमत शक्ति को रैखिक रूप से कम किया जाना चाहिए। यह विश्वसनीयता गणना के लिए महत्वपूर्ण है।
4. Mechanical & Packaging Information
4.1 Package Dimensions
LTR-536AD एक मानक 3mm (T-1) थ्रू-होल पैकेज में आता है। डेटाशीट से प्रमुख आयामीय नोट्स में शामिल हैं:
- सभी आयाम मिलीमीटर में हैं (कोष्ठक में इंच दिए गए हैं)।
- जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, ±0.25mm (.010") का एक मानक सहनशीलता लागू होता है।
- फ्लैंज के नीचे रेजिन का अधिकतम उभार 1.5 मिमी (.059") है।
- लीड स्पेसिंग उस बिंदु पर मापी जाती है जहां लीड पैकेज बॉडी से निकलती हैं।
ध्रुवीयता पहचान: डिवाइस के लेंस पर एक समतल पक्ष होता है, जो आमतौर पर कलेक्टर लीड को दर्शाता है। लंबी लीड आमतौर पर एमिटर होती है। हालांकि, डिज़ाइनरों को स्थापना से पहले हमेशा डायोड टेस्ट मोड में मल्टीमीटर से ध्रुवीयता सत्यापित करनी चाहिए।
5. Soldering & Assembly Guidelines
असेंबली के दौरान डिवाइस की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए, निम्नलिखित शर्तों का पालन किया जाना चाहिए:
- रीफ्लो सोल्डरिंग: लीड 260°C के तापमान को अधिकतम 5 सेकंड तक सहन कर सकते हैं। यह माप पैकेज बॉडी से 1.6mm (0.063") की दूरी पर लिया जाता है। आंतरिक सेमीकंडक्टर डाई या एपॉक्सी पैकेज को क्षति से बचाने के लिए, इस सीमा का अनुपालन सुनिश्चित करने हेतु मानक वेव या रीफ्लो प्रोफाइल को समायोजित किया जाना चाहिए।
- Hand Soldering: यदि हाथ से सोल्डरिंग करना आवश्यक है, तो तापमान-नियंत्रित आयरन का उपयोग करें और प्रति लीड संपर्क समय 3 सेकंड से कम रखें। यदि संभव हो तो जोड़ और पैकेज बॉडी के बीच लीड पर हीट सिंक क्लिप का उपयोग करें।
- Cleaning: केवल उन स्वीकृत सफाई विलायकों का उपयोग करें जो गहरे हरे एपॉक्सी सामग्री के अनुकूल हों। अल्ट्रासोनिक सफाई से तब तक बचें जब तक कि इसकी अनुकूलता और शक्ति/समय सेटिंग्स सत्यापित न हों, क्योंकि यह पैकेज या आंतरिक बॉन्ड को क्षति पहुंचा सकती है।
- भंडारण स्थितियाँ: निर्दिष्ट भंडारण तापमान सीमा -55°C से +100°C के भीतर एक शुष्क, एंटी-स्टैटिक वातावरण में संग्रहित करें। यदि दीर्घकालिक भंडारण की अपेक्षा हो तो मूल नमी अवरोध बैग का उपयोग किया जाना चाहिए।
6. Application Suggestions & डिज़ाइन संबंधी विचार
6.1 Typical Application Circuits
LTR-536AD का उपयोग दो प्राथमिक विन्यासों में किया जा सकता है:
- स्विच मोड (डिजिटल आउटपुट): फोटोट्रांजिस्टर आपूर्ति वोल्टेज (VCC) और ग्राउंड। आउटपुट कलेक्टर नोड से लिया जाता है। जब सेंसर पर IR प्रकाश पड़ता है, तो यह चालू हो जाता है, आउटपुट वोल्टेज को नीचे खींचता है। अंधेरे में, यह बंद हो जाता है, और पुल-अप रेसिस्टर आउटपुट को उच्च खींचता है। पुल-अप रेसिस्टर का मान स्विचिंग गति और करंट खपत निर्धारित करता है (एक छोटा रेसिस्टर तेज स्विचिंग देता है लेकिन अधिक शक्ति)।
- लीनियर मोड (एनालॉग आउटपुट): समान कॉन्फ़िगरेशन, लेकिन फोटोट्रांजिस्टर को एक निश्चित बेस करंट (अक्सर शून्य, केवल फोटोकरंट पर निर्भर) और एक कलेक्टर रेसिस्टर का उपयोग करके इसके एक्टिव रीजन में बायस किया जाता है। कलेक्टर पर वोल्टेज आपतित IR प्रकाश की तीव्रता के साथ रैखिक रूप से बदलता है। इस मोड का उपयोग एनालॉग सेंसिंग के लिए किया जाता है, जैसे दूरी माप या प्रकाश स्तर का पता लगाना।
6.2 Critical Design Considerations
- स्रोत मिलान: अधिकतम दक्षता के लिए LTR-536AD को हमेशा एक IR एमिटर (LED) के साथ जोड़ें जिसकी चरम तरंगदैर्ध्य 940nm के करीब हो और फोटोट्रांजिस्टर की वर्णक्रमीय संवेदनशीलता के चरम (900nm) के साथ संरेखित हो।
- परिवेश प्रकाश अस्वीकृति: हालांकि गहरे हरे पैकेज से सहायता मिलती है, प्रकाशमान वातावरण में संचालन के लिए, परिवेशी प्रकाश रव को निरस्त करने के लिए अतिरिक्त प्रकाशीय निस्यंदन (एक समर्पित IR-पास फिल्टर) या मॉड्यूलेशन/डीमॉड्यूलेशन तकनीकें (IR स्रोत को स्पंदित करना और संकेत का तुल्यकालिक रूप से पता लगाना) आवश्यक हो सकती हैं।
- गति के लिए अभिनति: संभवतः सबसे तीव्र अनुक्रिया समय (50ns typ.) प्राप्त करने के लिए, उपकरण को एक उत्क्रम वोल्टेज (VCE) लगभग 10V का हो और एक छोटा लोड रेसिस्टर (जैसे, टेस्ट कंडीशन में 1kΩ) का उपयोग करें। इससे जंक्शन कैपेसिटेंस (CT) और लोड रेसिस्टेंस (RL) द्वारा बनने वाला RC टाइम कॉन्स्टेंट न्यूनतम हो जाता है।
- तापमान क्षतिपूर्ति: एक विस्तृत तापमान सीमा में सटीक अनुप्रयोगों के लिए, डार्क करंट और संवेदनशीलता में भिन्नता की क्षतिपूर्ति करने के लिए सर्किट तकनीकों पर विचार करें। इसमें डार्क संदर्भ चैनल में एक मिलान किए गए फोटोट्रांजिस्टर का उपयोग करना या सिग्नल कंडीशनिंग सर्किटरी में तापमान-निर्भर लाभ समायोजन लागू करना शामिल हो सकता है।
7. Technical Comparison & Differentiation
LTR-536AD अपने विशेष पैकेज के माध्यम से फोटोट्रांजिस्टर बाजार में खुद को अलग करता है। मानक स्पष्ट या वाटर-क्लियर एपॉक्सी फोटोट्रांजिस्टरों की तुलना में, इसका मुख्य लाभ अंतर्निहित दृश्य प्रकाश कटऑफ है। यह कई अनुप्रयोगों में बाहरी IR फिल्टर की आवश्यकता को समाप्त कर देता है, जिससे घटकों की संख्या, लागत और असेंबली जटिलता कम हो जाती है। अपेक्षाकृत तेज स्विचिंग गति (50ns), कम कैपेसिटेंस (25pF) और अच्छी संवेदनशीलता (0.1mW/cm² पर 2µA typ.) का संयोजन इसे एनालॉग सेंसिंग और मध्यम-गति डिजिटल IR संचार लिंक दोनों के लिए एक संतुलित विकल्प बनाता है।
8. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)
8.1 क्या मैं इसे एक लाल एलईडी (650nm) के साथ उपयोग कर सकता हूँ?
उत्तर: नहीं, इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। Relative Spectral Sensitivity वक्र (Fig.5) 650nm (दृश्यमान लाल) पर बहुत कम प्रतिक्रियाशीलता दर्शाता है। गहरे हरे पैकेज सक्रिय रूप से इस तरंगदैर्ध्य को अवरुद्ध करते हैं। लाल प्रकाश का पता लगाने के लिए, एक स्पष्ट पैकेज और दृश्यमान सीमा में चरम संवेदनशीलता वाला phototransistor चुना जाना चाहिए।
8.2 गर्म वातावरण में मेरा आउटपुट सिग्नल शोरयुक्त क्यों है?
उत्तर: चित्र 4 (डार्क करंट बनाम तापमान) देखें। डार्क करंट तापमान के साथ घातांकीय रूप से बढ़ता है। यदि आपका सर्किट एक कमजोर आईआर सिग्नल का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो उच्च तापमान पर तापीय रूप से उत्पन्न डार्क करंट महत्वपूर्ण हो सकता है, जो शोर या डीसी ऑफसेट के रूप में प्रकट होता है। समाधानों में सेंसर को ठंडा करना, सिंक्रोनस डिटेक्शन के साथ एक मॉड्यूलेटेड लाइट स्रोत का उपयोग करना, या ऐसा सर्किट टोपोलॉजी चुनना शामिल है जो डार्क करंट को घटाती है।
8.3 मैं लोड रेसिस्टर (RL) का मान कैसे चुनूं?
उत्तर: इसमें गति, संवेदनशीलता और शक्ति के बीच समझौता शामिल है।
For Speed (Digital Switching): एक छोटा R चुनेंL (उदाहरण के लिए, 1kΩ से 4.7kΩ)। इससे एक छोटा RC समय स्थिरांक (CT * RL) तेज किनारों के लिए लेकिन अधिक धारा खींचता है।
उच्च वोल्टेज स्विंग (एनालॉग सेंसिंग) के लिए: एक बड़ा R चुनेंL (उदाहरण के लिए, 10kΩ से 100kΩ)। यह प्रकाश में दिए गए परिवर्तन के लिए एक बड़ा आउटपुट वोल्टेज परिवर्तन प्रदान करता है लेकिन प्रतिक्रिया समय को धीमा कर देता है।
हमेशा सुनिश्चित करें कि R के पार वोल्टेज ड्रॉपL जब फोटोट्रांजिस्टर पूरी तरह से चालू होता है, तो कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज संतृप्ति स्तर से नीचे न गिरे, और फोटोट्रांजिस्टर में शक्ति क्षय आपके कार्यशील तापमान के लिए डीरेटेड सीमा से नीचे बना रहे।
9. व्यावहारिक उपयोग मामला उदाहरण
Application: एक औद्योगिक काउंटर में गैर-संपर्क वस्तु पहचान।
कार्यान्वयन: एक आईआर एलईडी (940nm) और एलटीआर-536AD को एक कन्वेयर बेल्ट के विपरीत किनारों पर लगाया गया है (थ्रू-बीम कॉन्फ़िगरेशन)। ड्राइवर सर्किट का उपयोग करके एलईडी को 10kHz पर पल्स किया जाता है। फोटोट्रांजिस्टर को 5V के लिए 4.7kΩ पुल-अप रेसिस्टर के साथ स्विच मोड में जोड़ा गया है। इसका आउटपुट एक माइक्रोकंट्रोलर के इनपुट कैप्चर पिन में फीड किया जाता है। सामान्य स्थितियों में (कोई वस्तु नहीं), पल्स्ड आईआर प्रकाश सेंसर तक पहुंचता है, जिससे आउटपुट 10kHz पर पल्स करता है। माइक्रोकंट्रोलर फर्मवेयर इस आवृत्ति का पता लगाता है। जब कोई वस्तु बीम से गुजरती है, तो वह प्रकाश को अवरुद्ध कर देती है, और फोटोट्रांजिस्टर का आउटपुट उच्च (या निम्न, लॉजिक के आधार पर) हो जाता है और बना रहता है। माइक्रोकंट्रोलर 10kHz सिग्नल की अनुपस्थिति का पता लगाता है और एक काउंटर को बढ़ा देता है। एलटीआर-536AD के गहरे हरे पैकेज से कारखाने में मौजूद परिवेशी फ्लोरोसेंट या तापदीप्त प्रकाश काउंटर को गलत तरीके से ट्रिगर करने से रोकता है।
10. संचालन सिद्धांत परिचय
एक फोटोट्रांजिस्टर मूल रूप से एक बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) होता है जहां बेस करंट विद्युत रूप से आपूर्ति किए जाने के बजाय प्रकाश द्वारा उत्पन्न होता है। LTR-536AD (NPN प्रकार) में, सिलिकॉन के बैंडगैप से अधिक ऊर्जा वाले (~1100nm से कम तरंगदैर्ध्य के अनुरूप) आपतित फोटॉन बेस-कलेक्टर जंक्शन क्षेत्र में अवशोषित होते हैं। यह अवशोषण इलेक्ट्रॉन-होल युग्म बनाता है। रिवर्स-बायस्ड कलेक्टर-बेस जंक्शन में विद्युत क्षेत्र इन वाहकों को प्रवाहित करता है, जिससे एक फोटोकरंट उत्पन्न होता है। यह फोटोकरंट ट्रांजिस्टर में इंजेक्ट किए गए बेस करंट की तरह ही कार्य करता है। ट्रांजिस्टर के करंट गेन (बीटा, β) के कारण, कलेक्टर करंट प्रारंभिक फोटोकरंट (IC = β * Iphoto). यह आंतरिक प्रवर्धन ही फोटोट्रांजिस्टर को फोटोडायोड की तुलना में उनकी उच्च संवेदनशीलता प्रदान करता है। गहरे हरे एपॉक्सी अधिकांश दृश्य प्रकाश फोटॉनों को अवशोषित कर लेता है, जिससे मुख्य रूप से अवरक्त फोटॉन सिलिकॉन चिप तक पहुंच पाते हैं, और इस प्रकार यह उपकरण आईआर के प्रति चयनात्मक रूप से संवेदनशील बन जाता है।
11. Technology Trends
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स का क्षेत्र निरंतर विकसित हो रहा है। जहां LTR-536AD जैसे असतत थ्रू-होल फोटोट्रांजिस्टर कई अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बने हुए हैं, वहीं रुझानों में शामिल हैं:
एकीकरण: फोटोडिटेक्टर का एनालॉग फ्रंट-एंड सर्किट्री (एम्पलीफायर, फिल्टर) और डिजिटल लॉजिक (कम्पेरेटर, लॉजिक आउटपुट) के साथ बढ़ता एकीकरण, सिंगल-चिप समाधान या मॉड्यूल में।
सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी): स्वचालित असेंबली और कम बोर्ड स्थान के लिए छोटे एसएमटी पैकेजों की ओर एक मजबूत बदलाव, हालांकि अक्सर छोटे सक्रिय क्षेत्रों के कारण संवेदनशीलता के साथ समझौता करना पड़ता है।
विशेषीकरण: और भी अधिक विशिष्ट स्पेक्ट्रल प्रतिक्रियाओं, ऑप्टिकल डेटा संचार के लिए तेज गति और कठोर वातावरण (उच्च तापमान, आर्द्रता) के प्रति बढ़ी हुई लचीलापन वाले उपकरणों का विकास।
फोटोट्रांजिस्टर का मूल सिद्धांत अपरिवर्तित रहता है, लेकिन इसके कार्यान्वयन अधिक अनुप्रयोग-विशिष्ट और एकीकृत होते जा रहे हैं।
LED Specification Terminology
Complete explanation of LED technical terms
Photoelectric Performance
| शब्द | इकाई/प्रतिनिधित्व | सरल व्याख्या | महत्वपूर्ण क्यों |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (लुमेन प्रति वाट) | बिजली के प्रति वाट प्रकाश उत्पादन, उच्च का अर्थ है अधिक ऊर्जा कुशल। | सीधे ऊर्जा दक्षता ग्रेड और बिजली लागत निर्धारित करता है। |
| Luminous Flux | lm (lumens) | स्रोत द्वारा उत्सर्जित कुल प्रकाश, जिसे आमतौर पर "चमक" कहा जाता है। | यह निर्धारित करता है कि प्रकाश पर्याप्त चमकीला है या नहीं। |
| देखने का कोण | ° (डिग्री), उदाहरण के लिए, 120° | वह कोण जहाँ प्रकाश की तीव्रता आधी रह जाती है, बीम की चौड़ाई निर्धारित करता है। | प्रकाशन सीमा और एकरूपता को प्रभावित करता है। |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin), जैसे, 2700K/6500K | प्रकाश की गर्माहट/ठंडक, कम मान पीलेपन/गर्म, अधिक मान सफेदी/ठंडे स्वर का संकेत देते हैं। | प्रकाश व्यवस्था का वातावरण और उपयुक्त परिदृश्य निर्धारित करता है। |
| CRI / Ra | इकाईहीन, 0–100 | वस्तुओं के रंगों को सटीक रूप से प्रस्तुत करने की क्षमता, Ra≥80 अच्छा माना जाता है। | रंग की प्रामाणिकता को प्रभावित करता है, मॉल, संग्रहालय जैसे उच्च मांग वाले स्थानों में उपयोग किया जाता है। |
| SDCM | MacAdam ellipse steps, उदाहरण के लिए, "5-step" | Color consistency metric, छोटे steps का मतलब है अधिक सुसंगत रंग। | एक ही बैच के एलईडी में समान रंग सुनिश्चित करता है। |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers), e.g., 620nm (red) | रंगीन एलईडी के रंग के अनुरूप तरंग दैर्ध्य। | लाल, पीले, हरे मोनोक्रोम एलईडी के रंग का स्वर निर्धारित करता है। |
| स्पेक्ट्रम वितरण | तरंगदैर्ध्य बनाम तीव्रता वक्र | तरंगदैर्ध्यों पर तीव्रता वितरण दर्शाता है। | रंग प्रतिपादन और गुणवत्ता को प्रभावित करता है। |
Electrical Parameters
| शब्द | प्रतीक | सरल व्याख्या | डिज़ाइन संबंधी विचार |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | Minimum voltage to turn on LED, like "starting threshold". | ड्राइवर वोल्टेज Vf से अधिक या बराबर होना चाहिए, श्रृंखला में जुड़े एलईडी के लिए वोल्टेज जुड़ते हैं। |
| फॉरवर्ड करंट | If | सामान्य एलईडी संचालन के लिए वर्तमान मूल्य। | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| अधिकतम पल्स धारा | Ifp | छोटी अवधि के लिए सहनीय शिखर धारा, जिसका उपयोग डिमिंग या फ्लैशिंग के लिए किया जाता है। | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | Max reverse voltage LED can withstand, beyond may cause breakdown. | Circuit must prevent reverse connection or voltage spikes. |
| थर्मल रेजिस्टेंस | Rth (°C/W) | चिप से सोल्डर तक ऊष्मा स्थानांतरण के प्रतिरोध, कम होना बेहतर है। | उच्च तापीय प्रतिरोध के लिए अधिक मजबूत ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है। |
| ESD Immunity | V (HBM), e.g., 1000V | Ability to withstand electrostatic discharge, higher means less vulnerable. | उत्पादन में एंटी-स्टैटिक उपायों की आवश्यकता है, विशेष रूप से संवेदनशील एलईडी के लिए। |
Thermal Management & Reliability
| शब्द | मुख्य मापदंड | सरल व्याख्या | Impact |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED चिप के अंदर का वास्तविक संचालन तापमान। | हर 10°C कमी जीवनकाल को दोगुना कर सकती है; बहुत अधिक तापमान प्रकाश क्षय और रंग परिवर्तन का कारण बनता है। |
| लुमेन मूल्यह्रास | L70 / L80 (घंटे) | प्रारंभिक चमक के 70% या 80% तक गिरने में लगने वाला समय। | सीधे तौर पर LED "सेवा जीवन" को परिभाषित करता है। |
| Lumen Maintenance | % (उदाहरण के लिए, 70%) | समय के बाद बची हुई चमक का प्रतिशत। | दीर्घकालिक उपयोग के दौरान चमक बनाए रखने को दर्शाता है। |
| रंग परिवर्तन | Δu′v′ or MacAdam ellipse | उपयोग के दौरान रंग परिवर्तन की डिग्री। | प्रकाश व्यवस्था के दृश्यों में रंग स्थिरता को प्रभावित करता है। |
| थर्मल एजिंग | सामग्री क्षरण | दीर्घकालिक उच्च तापमान के कारण ह्रास। | चमक में कमी, रंग परिवर्तन, या ओपन-सर्किट विफलता का कारण बन सकता है। |
Packaging & Materials
| शब्द | सामान्य प्रकार | सरल व्याख्या | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| Package Type | EMC, PPA, Ceramic | हाउसिंग सामग्री चिप की सुरक्षा करती है, ऑप्टिकल/थर्मल इंटरफेस प्रदान करती है। | EMC: अच्छी ताप प्रतिरोधकता, कम लागत; सिरेमिक: बेहतर ताप अपव्यय, लंबी आयु। |
| चिप संरचना | फ्रंट, फ्लिप चिप | Chip electrode arrangement. | Flip chip: better heat dissipation, higher efficacy, for high-power. |
| फॉस्फर कोटिंग | YAG, Silicate, Nitride | नीले चिप को ढकता है, कुछ को पीले/लाल रंग में परिवर्तित करता है, सफेद रंग बनाने के लिए मिलाता है। | विभिन्न फॉस्फर प्रभावकारिता, CCT, और CRI को प्रभावित करते हैं। |
| लेंस/ऑप्टिक्स | Flat, Microlens, TIR | सतह पर प्रकाश वितरण को नियंत्रित करने वाली प्रकाशीय संरचना। | दृश्य कोण और प्रकाश वितरण वक्र निर्धारित करता है। |
Quality Control & Binning
| शब्द | बिनिंग सामग्री | सरल व्याख्या | उद्देश्य |
|---|---|---|---|
| ल्यूमिनस फ्लक्स बिन | कोड उदाहरणार्थ, 2G, 2H | चमक के आधार पर समूहीकृत, प्रत्येक समूह में न्यूनतम/अधिकतम ल्यूमेन मान होते हैं। | एक ही बैच में समान चमक सुनिश्चित करता है। |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | Grouped by forward voltage range. | ड्राइवर मिलान सुविधाजनक बनाता है, सिस्टम दक्षता में सुधार करता है। |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | रंग निर्देशांकों के अनुसार समूहीकृत, सुनिश्चित करता है कि सीमा सघन हो। | रंग स्थिरता की गारंटी देता है, फिक्स्चर के भीतर असमान रंग से बचाता है। |
| CCT Bin | 2700K, 3000K आदि। | CCT के अनुसार समूहीकृत, प्रत्येक की संबंधित निर्देशांक सीमा होती है। | विभिन्न दृश्य CCT आवश्यकताओं को पूरा करता है। |
Testing & Certification
| शब्द | मानक/परीक्षण | सरल व्याख्या | महत्व |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lumen maintenance test | स्थिर तापमान पर दीर्घकालिक प्रकाश व्यवस्था, चमक क्षय का रिकॉर्डिंग। | एलईडी जीवन का अनुमान लगाने के लिए उपयोग किया जाता है (TM-21 के साथ)। |
| TM-21 | जीवन अनुमान मानक | LM-80 डेटा के आधार पर वास्तविक परिस्थितियों में जीवन का अनुमान लगाता है। | वैज्ञानिक जीवन पूर्वानुमान प्रदान करता है। |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | प्रकाशिक, विद्युत, तापीय परीक्षण विधियों को शामिल करता है। | उद्योग-मान्यता प्राप्त परीक्षण आधार। |
| RoHS / REACH | पर्यावरण प्रमाणन | हानिकारक पदार्थों (सीसा, पारा) की अनुपस्थिति सुनिश्चित करता है। | अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर बाजार पहुंच आवश्यकता। |
| ENERGY STAR / DLC | ऊर्जा दक्षता प्रमाणन | Energy efficiency and performance certification for lighting. | Used in government procurement, subsidy programs, enhances competitiveness. |