LTR-S951-TB आईआर एमिटर और डिटेक्टर डेटाशीट - साइड व्यू पैकेज - Vce 30V - हिन्दी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTR-S951-TB एक अलग इन्फ्रारेड (आईआर) घटक है जो एक एमिटर और डिटेक्टर को एकल, कॉम्पैक्ट साइड-व्यू पैकेज में एकीकृत करता है। यह उपकरण उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें इन्फ्रारेड प्रकाश के माध्यम से गैर-संपर्क संवेदन या पहचान की आवश्यकता होती है। इसका प्राथमिक कार्य एमिटर द्वारा इन्फ्रारेड विकिरण उत्पन्न करना और डिटेक्टर (इस मामले में एक फोटोट्रांजिस्टर) द्वारा आपतित आईआर प्रकाश पर प्रतिक्रिया देते हुए अपने कलेक्टर करंट को मॉड्यूलेट करना है। इसके मुख्य लाभों में स्थान बचाने वाला साइड-व्यू फॉर्म फैक्टर, स्वचालित असेंबली प्रक्रियाओं के साथ संगतता, और इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए उपयुक्त डिज़ाइन शामिल है, जो इसे उच्च मात्रा वाली पीसीबी निर्माण के लिए आदर्श बनाता है। लक्षित बाजारों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक स्वचालन, सुरक्षा प्रणालियाँ और कोई भी अनुप्रयोग शामिल है जो रिमोट कंट्रोल या प्रॉक्सिमिटी सेंसिंग सिद्धांतों का उपयोग करता है।

2. तकनीकी मापदंडों की गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

यह उपकरण 25°C के परिवेश तापमान (TA) पर अधिकतम 100 mW की शक्ति क्षय के लिए रेटेड है। कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (V_CE) 30 V से अधिक नहीं होना चाहिए, और एमिटर-कलेक्टर वोल्टेज (V_EC) 5 V से अधिक नहीं होना चाहिए। ये रेटिंग्स उन पूर्ण सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके परे स्थायी क्षति हो सकती है। संचालन तापमान सीमा -40°C से +85°C तक निर्दिष्ट है, जबकि भंडारण तापमान सीमा -55°C से +100°C तक अधिक व्यापक है, जो विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है। इस घटक को 260°C के शिखर तापमान पर अधिकतम 10 सेकंड के लिए इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग के लिए भी रेट किया गया है।

2.2 विद्युत और प्रकाशीय विशेषताएँ

मुख्य विद्युत मापदंड TA=25°C पर परिभाषित किए गए हैं। कलेक्टर-एमिटर ब्रेकडाउन वोल्टेज (V_(BR)CEO) न्यूनतम 30V है, जिसे 100µA की रिवर्स करंट (I_R) और शून्य विकिरण (E_e=0) के साथ मापा जाता है। कलेक्टर डार्क करंट (I_CEO), जो प्रकाश की अनुपस्थिति में रिसाव धारा है, का अधिकतम मान V_CE=20V पर 100 nA है। संवेदन अनुप्रयोगों में उच्च सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात प्राप्त करने के लिए यह कम डार्क करंट महत्वपूर्ण है। ऑन-स्टेट कलेक्टर करंट (I_C(ON)), जो फोटोट्रांजिस्टर की आईआर प्रकाश के प्रति प्रतिक्रिया को दर्शाता है, का विशिष्ट मान 5.5 mA है जब V_CE=5V और 940nm स्रोत से 0.5 mW/cm² के विकिरण से प्रकाशित किया जाता है। स्विचिंग गति को राइज़ और फॉल टाइम्स (t_r, t_f) द्वारा विशेषता बताई गई है, जो विशिष्ट रूप से 15 µs है, V_CE=5V, I_C=1mA, और R_L=1kΩ की निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत। यह गति कई रिमोट कंट्रोल और डेटा ट्रांसमिशन प्रोटोकॉल के लिए पर्याप्त है।

3. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट में विशिष्ट विशेषता वक्र शामिल हैं जो सर्किट डिज़ाइन के लिए आवश्यक हैं। ये वक्र विभिन्न परिस्थितियों में प्रमुख मापदंडों के बीच संबंध को ग्राफिक रूप से प्रस्तुत करते हैं। हालाँकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट प्लॉट्स का विवरण नहीं दिया गया है, ऐसे वक्रों में आम तौर पर विभिन्न विकिरण स्तरों के लिए कलेक्टर करंट (I_C) बनाम कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज (V_CE) शामिल होता है, जो फोटोट्रांजिस्टर की आउटपुट विशेषताओं को दर्शाता है। एक अन्य सामान्य वक्र एक निश्चित V_e पर कलेक्टर करंट बनाम विकिरण (E_CE) है, जो उपकरण की संवेदनशीलता को दर्शाता है। ये ग्राफ डिज़ाइनरों को अपने विशिष्ट अनुप्रयोग में घटक के व्यवहार की भविष्यवाणी करने की अनुमति देते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि सर्किट फोटोट्रांजिस्टर के प्रदर्शन के रैखिक और सुरक्षित क्षेत्रों के भीतर संचालित होता है।

4. यांत्रिक और पैकेज सूचना

LTR-S951-TB में ब्लैक डोम लेंस के साथ एक साइड-व्यू पैकेज है। डेटाशीट में विस्तृत आउटलाइन आयाम प्रदान किए गए हैं, जिनमें सभी माप मिलीमीटर में हैं। सहनशीलता आम तौर पर ±0.1 mm है जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो। साइड-व्यू डिज़ाइन आईआर बीम को पीसीबी सतह के समानांतर होने देता है, जो एज-सेंसिंग अनुप्रयोगों या लंबवत स्थान सीमित होने पर उपयोगी है। पैकेज को स्वचालित प्लेसमेंट उपकरणों के साथ संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो कुशल असेंबली की सुविधा प्रदान करता है। अलग-अलग अनुभाग पीसीबी डिज़ाइन के लिए सुझाए गए सोल्डरिंग पैड लेआउट आयाम और स्वचालित हैंडलिंग में उपयोग किए जाने वाले टेप और रील प्रारूप के लिए पैकेज आयाम प्रदान करते हैं।

5. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

5.1 भंडारण स्थितियाँ

डिसिकेंट के साथ अनओपन्ड, नमी-रोधी पैकेजिंग के लिए, उपकरण को ≤30°C और ≤90% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर संग्रहीत किया जाना चाहिए और एक वर्ष के भीतर उपयोग किया जाना चाहिए। एक बार मूल पैकेजिंग खोलने के बाद, भंडारण वातावरण 30°C या 60% RH से अधिक नहीं होना चाहिए। अपनी मूल पैकेजिंग से निकाले गए घटकों को एक सप्ताह के भीतर आईआर रीफ्लो सोल्डरिंग से गुजरने की सिफारिश की जाती है। मूल बैग के बाहर लंबे समय तक भंडारण के लिए, उन्हें डिसिकेंट के साथ एक सीलबंद कंटेनर में या नाइट्रोजन वातावरण में रखा जाना चाहिए। यदि एक सप्ताह से अधिक समय तक अनपैकेज्ड संग्रहीत किया जाता है, तो सोल्डरिंग से पहले लगभग 60°C पर कम से कम 20 घंटे तक बेक करने की आवश्यकता होती है ताकि अवशोषित नमी को हटाया जा सके और रीफ्लो के दौरान "पॉपकॉर्निंग" को रोका जा सके।

5.2 सोल्डरिंग प्रक्रिया

यह उपकरण इन्फ्रारेड रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के साथ संगत है। अनुशंसित स्थितियों में 150–200°C का प्री-हीट ज़ोन, अधिकतम 120 सेकंड तक का प्री-हीट समय, 260°C से अधिक नहीं का शिखर तापमान और 260°C से ऊपर का समय अधिकतम 10 सेकंड तक सीमित शामिल है। रीफ्लो अधिकतम दो बार किया जाना चाहिए। आयरन के साथ हैंड सोल्डरिंग के लिए, टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और प्रति लीड सोल्डरिंग समय 3 सेकंड तक सीमित होना चाहिए। डेटाशीट प्रक्रिया सेटअप के आधार के रूप में JEDEC मानक प्रोफाइल्स का संदर्भ देती है, जो सोल्डर पेस्ट निर्माता विनिर्देशों का पालन करने और बोर्ड-विशिष्ट विशेषता प्रदर्शन करने की आवश्यकता पर जोर देती है।

5.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई आवश्यक है, तो केवल अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स जैसे आइसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग किया जाना चाहिए। पैकेज या लेंस सामग्री को नुकसान से बचाने के लिए कठोर या आक्रामक रासायनिक क्लीनर से बचना चाहिए।

6. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

घटक 13-इंच व्यास के रील्स पर 8mm टेप में आपूर्ति किया जाता है, जो EIA मानकों के अनुरूप है। प्रत्येक रील में 9000 टुकड़े होते हैं। टेप और रील विनिर्देश ANSI/EIA 481-1-A-1994 का पालन करते हैं। पैकेजिंग उच्च गति वाली स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनों के साथ संगतता सुनिश्चित करती है। नोट्स निर्दिष्ट करते हैं कि खाली घटक पॉकेट्स को कवर टेप से सील किया जाता है और एक रील पर अधिकतम दो लगातार लापता घटकों की अनुमति है।

7. अनुप्रयोग सुझाव

7.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

LTR-S951-TB रिमोट कंट्रोल सिस्टम में इन्फ्रारेड रिसीवर, पीसीबी-माउंटेड प्रॉक्सिमिटी या ऑब्जेक्ट डिटेक्शन सेंसर, और बेसिक आईआर वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन लिंक जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। साइड-व्यू पैकेज इसे किसी उपकरण के किनारे या स्लॉट में वस्तुओं का पता लगाने के लिए विशेष रूप से उपयोगी बनाता है।

7.2 ड्राइव सर्किट डिज़ाइन

फोटोट्रांजिस्टर डिटेक्टर एक करंट-आउटपुट उपकरण है। एक विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट में कलेक्टर और आपूर्ति वोल्टेज (V_L) के बीच एक लोड रेसिस्टर (R_CC) जोड़ना शामिल है, जिसमें एमिटर ग्राउंड से जुड़ा होता है। आउटपुट सिग्नल कलेक्टर नोड से लिया जाता है। R_L का मान लाभ, बैंडविड्थ और आउटपुट वोल्टेज स्विंग को प्रभावित करता है। डेटाशीट R_L=1kΩ का उपयोग करके परीक्षण स्थितियाँ प्रदान करती है। आईआर एमिटर (यदि सक्रिय रूप से संचालित) के लिए, प्रत्येक एलईडी के लिए एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग करना महत्वपूर्ण है ताकि एक समान तीव्रता सुनिश्चित की जा सके और करंट हॉगिंग को रोका जा सके, क्योंकि फॉरवर्ड वोल्टेज (V_f) उपकरणों के बीच भिन्न हो सकता है। व्यक्तिगत रेसिस्टर्स के बिना एलईडी को समानांतर में ड्राइव करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

7.3 डिज़ाइन विचार

डिज़ाइनरों को उपकरण के व्यूइंग एंगल (डोम लेंस द्वारा निहित), 940nm तरंगदैर्ध्य के प्रति संवेदनशीलता और अपने अनुप्रयोग की डेटा दर के सापेक्ष स्विचिंग गति पर विचार करना चाहिए। परिवेश प्रकाश प्रतिरक्षा एक चिंता का विषय हो सकता है; हालाँकि ब्लैक लेंस मदद करता है, उच्च-परिवेश-प्रकाश वातावरण में आईआर स्रोत का प्रकाशीय फ़िल्टरिंग या मॉड्यूलेशन आवश्यक हो सकता है। पीसीबी पर प्लेसमेंट यांत्रिक आउटलाइन और सुझाए गए पैड आयामों के साथ संरेखित होना चाहिए ताकि संवेदन के लिए उचित सोल्डरिंग और संरेखण सुनिश्चित किया जा सके।

8. सावधानियाँ और विश्वसनीयता नोट्स

यह उत्पाद मानक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए है। असाधारण विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए जहाँ विफलता जीवन या स्वास्थ्य को जोखिम में डाल सकती है (जैसे, चिकित्सा, विमानन, परिवहन), विशिष्ट परामर्श और योग्यता आवश्यक है। उत्पाद सुधार के लिए विनिर्देश और उत्पाद की उपस्थिति बिना किसी सूचना के परिवर्तन के अधीन हैं।

9. संचालन का सिद्धांत

यह उपकरण अर्धचालकों में प्रकाशविद्युत प्रभाव के सिद्धांत पर काम करता है। इन्फ्रारेड एमिटर आम तौर पर एक गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) या समान सामग्री का लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है जो फॉरवर्ड बायस्ड होने पर लगभग 940nm की शिखर तरंगदैर्ध्य पर फोटॉन उत्सर्जित करता है। डिटेक्टर एक सिलिकॉन फोटोट्रांजिस्टर है। जब एमिटर (या किसी अन्य आईआर स्रोत) से फोटॉन फोटोट्रांजिस्टर के बेस क्षेत्र से टकराते हैं, तो वे इलेक्ट्रॉन-होल जोड़े उत्पन्न करते हैं। यह फोटोजेनरेटेड करंट बेस करंट के रूप में कार्य करता है, जिसे फिर ट्रांजिस्टर के करंट गेन (β) द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत बड़ा कलेक्टर करंट होता है। आईआर प्रकाश के प्रतिक्रिया में कलेक्टर करंट में यह परिवर्तन मूलभूत संवेदन तंत्र है। एकीकृत पैकेज एमिटर और डिटेक्टर को प्रतिबिंबित संवेदन मोड के लिए प्रकाशीय रूप से संरेखित करता है, जहाँ एक वस्तु उत्सर्जित प्रकाश को वापस डिटेक्टर पर प्रतिबिंबित करती है।