IR928-6C-F साइड-एमिटिंग इन्फ्रारेड LED डेटाशीट - 2.54mm पिन पिच - 940nm वेवलेंथ - 50mA करंट - 75mW पावर डिसिपेशन - हिंदी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

IR928-6C-F एक उच्च तीव्रता वाला साइड-एमिटिंग इन्फ्रारेड लाइट एमिटिंग डायोड (LED) है। यह कॉम्पैक्ट साइड-एमिशन स्रोत की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपकरण पारदर्शी प्लास्टिक पैकेजिंग में निर्मित है, जो GaAs चिप से इन्फ्रारेड विकिरण को घटक के किनारे से उत्सर्जित करने की अनुमति देता है। यह पैकेजिंग शैली उन डिज़ाइनों में विशेष रूप से उपयोगी है जहां स्थान सीमित है और टॉप-एमिटिंग LED का उपयोग उपयुक्त नहीं है।

该器件的主要优势包括其高辐射强度、低正向电压和高可靠性。它采用无铅（Pb-free）工艺制造，符合RoHS、欧盟REACH法规以及无卤素物质限制（溴<900ppm，氯<900ppm，溴+氯<1500ppm）。标准的2.54mm引脚间距使其与常见的通孔PCB布局兼容。

2. तकनीकी विशिष्टताओं का विस्तृत विवरण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

स्थायी क्षति से बचने के लिए डिवाइस को इन सीमाओं से परे संचालित नहीं किया जाना चाहिए। निरंतर अग्र धारा (IF) रेटिंग 50 mA है। लागू की जा सकने वाली अधिकतम रिवर्स वोल्टेज (VR) 5 V है। डिवाइस -25°C से +85°C के परिवेश तापमान (Topr) की सीमा में कार्य कर सकता है और -40°C से +85°C के तापमान पर संग्रहीत (Tstg) किया जा सकता है। अधिकतम सोल्डरिंग तापमान (Tsol) 260°C है, जिसकी अवधि 5 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। 25°C या उससे कम मुक्त वायु तापमान पर, अधिकतम शक्ति अपव्यय (Pd) 75 mW है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

ये पैरामीटर Ta=25°C की मानक परीक्षण स्थितियों के तहत निर्दिष्ट हैं। चरम उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) आमतौर पर 940nm होता है, और वर्णक्रमीय बैंडविड्थ (Δλ) 50nm होता है, जो इसे निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। 20mA की अग्र धारा पर, अग्र वोल्टेज (VF) आमतौर पर 1.25V और अधिकतम 1.60V होता है, जो इसकी अच्छी विद्युत दक्षता को दर्शाता है। 5V पूर्ण रिवर्स बायस पर, रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 10 µA होता है। व्यूइंग एंगल (2θ1/2) 20 डिग्री है, जो पैकेज के किनारे से उत्सर्जित अपेक्षाकृत संकीर्ण अवरक्त बीम को परिभाषित करता है।

एक महत्वपूर्ण पैरामीटर फोटोकरंट (IC(ON)) है, जो निर्दिष्ट स्थितियों (IF=4mA, VCE=3.5V) के तहत फोटोट्रांजिस्टर में उत्पन्न प्रकाश-प्रेरित धारा है। इस पैरामीटर का उपयोग LED को विभिन्न तीव्रता ग्रेड में वर्गीकृत करने के लिए किया जाता है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

IR928-6C-F को उसकी विकिरण तीव्रता (IC(ON) द्वारा मापी गई) के आधार पर विभिन्न ग्रेड में वर्गीकृत किया जाता है। यह अंतिम अनुप्रयोग प्रदर्शन में एकरूपता सुनिश्चित करता है। ग्रेडिंग तालिका प्रत्येक ग्रेड कोड के लिए न्यूनतम और अधिकतम मान प्रदान करती है। उदाहरण के लिए, ग्रेड 5-2 की IC(ON) सीमा 1053 से 1870 µA है, जबकि ग्रेड 7-2 की सीमा 306 से 441 µA है। ध्यान दें कि यह ग्रेडिंग तालिका केवल संदर्भ के लिए है, और विशिष्ट ग्रेड की उपलब्धता की गारंटी नहीं है जब तक कि ऑर्डर करते समय विशेष रूप से निर्दिष्ट न किया गया हो। डिजाइनरों को चयनित ग्रेड के भीतर संभावित आउटपुट भिन्नता पर विचार करना चाहिए।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

The datasheet contains several typical characteristic curves that are crucial for circuit design and thermal management.

4.1 फॉरवर्ड करंट और परिवेश तापमान संबंध

यह डेरेटिंग वक्र दर्शाता है कि जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो जाता है, तो अधिकतम अनुमत निरंतर फॉरवर्ड करंट कैसे कम हो जाता है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और थर्मल रनवे को रोकने के लिए यह महत्वपूर्ण है।

4.2 स्पेक्ट्रम वितरण

यह ग्राफ 940nm शिखर पर केंद्रित सापेक्ष विकिरण तीव्रता की तरंगदैर्ध्य के साथ भिन्नता को दर्शाता है। 50nm की बैंडविड्थ दिखाई देती है, जो उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य के वितरण को प्रदर्शित करती है।

4.3 फॉरवर्ड करंट और फॉरवर्ड वोल्टेज का संबंध

IV कर्व LED से प्रवाहित धारा और उसके सिरों पर वोल्टेज के बीच संबंध को दर्शाता है। यह अरेखीय है, जो डायोड की एक विशिष्ट विशेषता है। यह कर्व करंट-लिमिटिंग सर्किट डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।

4.4 सापेक्ष विकिरण तीव्रता और कोणीय विस्थापन का संबंध

यह ध्रुवीय आरेख 20 डिग्री के दृश्य कोण का सहज प्रतिनिधित्व करता है, जो दर्शाता है कि पैकेज साइड के लंबवत केंद्रीय अक्ष से विचलित होने पर उत्सर्जित अवरक्त प्रकाश की तीव्रता कैसे क्षीण होती है।

5. Mechanical and Packaging Information

पैकेज साइड-व्यू थ्रू-होल डिज़ाइन है। एनोड और कैथोड पैकेज आरेख में स्पष्ट रूप से चिह्नित हैं। विस्तृत आयामी आरेख प्रदान किए गए हैं, सभी माप मिलीमीटर में हैं, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, मानक सहनशीलता ±0.3mm है। पिन में मानक 2.54mm (0.1 इंच) पिच है। ड्राइंग महत्वपूर्ण दूरियाँ निर्दिष्ट करती है, जैसे कि एपॉक्सी गोले से पिन मोड़ या सोल्डर पॉइंट तक की अनुशंसित न्यूनतम दूरी (3mm), ताकि पैकेज पर यांत्रिक और तापीय प्रतिबल से बचा जा सके।

6. Soldering and Assembly Guide

6.1 पिन फॉर्मिंग

लीड्स को सोल्डरिंग से पहले आकार दिया जाना चाहिए। मोड़ का बिंदु एपॉक्सी रेजिन गोले के आधार से कम से कम 3 मिमी दूर होना चाहिए। मोड़ते समय, एपॉक्सी पर तनाव डालने से बचने के लिए लीड फ्रेम को मजबूती से स्थिर किया जाना चाहिए, अन्यथा एलईडी टूट सकती है या आंतरिक बॉन्डिंग वायर क्षतिग्रस्त हो सकती है। लीड कटिंग कमरे के तापमान पर की जानी चाहिए।

6.2 वेल्डिंग प्रक्रिया

मैनुअल वेल्डिंग और डिप/वेव सोल्डरिंग के पैरामीटर निर्धारित किए गए हैं। मैनुअल वेल्डिंग के लिए, सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान अधिकतम 300°C (अधिकतम शक्ति 30W) और सोल्डरिंग समय अधिकतम 3 सेकंड की सिफारिश की जाती है। वेव सोल्डरिंग के लिए, प्रीहीट अधिकतम 100°C, अधिकतम 60 सेकंड, और उसके बाद अधिकतम 260°C के सोल्डर बाथ में अधिकतम 5 सेकंड के लिए डिप सोल्डरिंग निर्धारित है। सभी मामलों में, सोल्डर जॉइंट एपॉक्सी रेजिन गोले से कम से कम 3mm दूर होना चाहिए। एक सोल्डरिंग तापमान प्रोफाइल आरेख प्रदान किया गया है, जो वेव सोल्डरिंग के लिए अनुशंसित तापमान बनाम समय संबंध दर्शाता है। बार-बार सोल्डरिंग नहीं की जानी चाहिए। सोल्डरिंग के बाद, LED को कमरे के तापमान तक ठंडा होने से पहले, इसे यांत्रिक आघात से बचाया जाना चाहिए।

6.3 भंडारण की स्थिति

डिलीवरी के बाद, LED को 10-30°C और ≤70% सापेक्ष आर्द्रता (RH) पर अधिकतम 3 महीने तक संग्रहित किया जाना चाहिए। लंबी अवधि के भंडारण (अधिकतम एक वर्ष) के लिए, इसे नाइट्रोजन वातावरण वाले एक सील कंटेनर में, 10-25°C तापमान और 20-60% आर्द्रता पर संरक्षित किया जाना चाहिए। मूल पैकेजिंग खोलने के बाद, डिवाइस को 24 घंटे के भीतर या जितनी जल्दी हो सके उपयोग किया जाना चाहिए, और 10-25°C और 20-60% RH वाले वातावरण में संग्रहित किया जाना चाहिए। संक्षेपण को रोकने के लिए उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में तेजी से तापमान परिवर्तन से बचना चाहिए।

6.4 सफाई और स्थैतिक बिजली सुरक्षा

अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि इससे पैकेजिंग क्षतिग्रस्त हो सकती है। यह उपकरण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशील है। हैंडलिंग के दौरान उचित ESD सावधानियां जैसे ग्राउंडेड वर्कबेंच और कलाई पट्टा का उपयोग करने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है।

6.5 ताप प्रबंधन

उचित थर्मल डिजाइन महत्वपूर्ण है। जब परिवेश का तापमान 25°C से अधिक हो, तो ऑपरेटिंग करंट को डेरेटिंग कर्व के अनुसार डेरेट किया जाना चाहिए। प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए अंतिम अनुप्रयोग में LED के आसपास के तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डर जानकारी

मानक पैकेजिंग मात्रा प्रति बैग 1000 पीस, प्रति कार्टन 8 बैग, प्रति कार्टन 10 बॉक्स, कुल प्रति कार्टन 80,000 पीस है। लेबल विनिर्देश प्रदान किए गए हैं, जो पैकेजिंग पर मुद्रित जानकारी को विस्तार से बताते हैं, जिसमें ग्राहक पार्ट नंबर (CPN), पार्ट नंबर (P/N), मात्रा (QTY), ग्रेड (CAT), संदर्भ संख्या (REF) और बैच नंबर (LOT No.) जैसे फ़ील्ड शामिल हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

IR928-6C-F उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिन्हें कॉम्पैक्ट साइड-एमिटिंग इन्फ्रारेड स्रोत की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगों में ऑप्टिकल माउस शामिल हैं, जहां सतह से सेंसर पर साइड-एमिटिंग प्रकाश परावर्तित होता है। इसका उपयोग फोटोइलेक्ट्रिक स्विच, वस्तु पहचान प्रणाली, प्रॉक्सिमिटी सेंसर और विभिन्न इन्फ्रारेड रिमोट कंट्रोल या डेटा ट्रांसमिशन सिस्टम में भी किया जाता है, जहां इसकी विशिष्ट तरंगदैर्ध्य और फॉर्म फैक्टर फायदेमंद होते हैं।

8.2 डिज़ाइन विचार

इस LED के साथ डिज़ाइन करते समय, निम्नलिखित बातों पर विचार करें: यांत्रिक तनाव से बचने के लिए सुनिश्चित करें कि PCB होल LED पिन के साथ पूरी तरह से मेल खाते हों। फॉरवर्ड वोल्टेज और आवश्यक ऑपरेटिंग करंट (50mA अधिकतम सीमा के भीतर रखते हुए) के आधार पर उचित करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर कॉन्फ़िगर करें। अपेक्षित अधिकतम परिवेश तापमान के लिए सुरक्षित ऑपरेटिंग करंट चुनने के लिए डिरेटिंग कर्व का उपयोग करें। LED को इस प्रकार स्थित करें कि इसका साइड-एमिटिंग फेस लक्ष्य या सेंसर की ओर सही ढंग से उन्मुख हो। रिसीविंग सर्किट (जैसे फोटोट्रांजिस्टर या फोटोडायोड) की संवेदनशीलता को डिज़ाइन करते समय, बिनिंग सिस्टम द्वारा परिभाषित तीव्रता भिन्नता को ध्यान में रखें।

9. तकनीकी तुलना एवं विभेदीकरण

The primary differentiation of the IR928-6C-F lies in its side-view package structure, which is not common in standard infrared LEDs. Compared to top-emitting LEDs, it allows for a lower mounting height when horizontal radiation is required. Its 940nm wavelength is a common standard and offers good compatibility with silicon-based photodetectors that have high sensitivity in this range. The relatively high radiant intensity (defined by its binning), combined with a narrow 20-degree viewing angle, provides a more directional beam compared to LEDs with wider viewing angles, potentially enhancing signal strength in alignment systems.

10. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: IC(ON) पैरामीटर और बिनिंग सिस्टम का उद्देश्य क्या है?
उत्तर: IC(ON) मानकीकृत परीक्षण स्थितियों के तहत LED के विकिरण आउटपुट को मापने का एक मापदंड है। बिनिंग सिस्टम समान आउटपुट स्तर वाले LEDs को समूहित करता है। यह डिजाइनरों को उनके अनुप्रयोग के लिए स्थिरता का स्तर चुनने में सक्षम बनाता है; महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, अधिक सख्त बिन (जैसे 6-1) निर्दिष्ट किया जा सकता है ताकि उत्पादन बैच में सभी इकाइयों का प्रदर्शन एक समान सुनिश्चित हो।

प्रश्न: लीड बेंडिंग और सोल्डरिंग के लिए 3mm की दूरी इतनी महत्वपूर्ण क्यों है?
उत्तर: एपॉक्सी गोलक और चिप से पिन तक आंतरिक कनेक्शन (बॉन्डिंग वायर) ताप और यांत्रिक तनाव के प्रति संवेदनशील होते हैं। गोलक के बहुत करीब गर्मी या बल लगाने से एपॉक्सी पिघल सकता है, टूट सकता है या नाजुक बॉन्डिंग वायर क्षतिग्रस्त हो सकती है, जिससे एलईडी की तत्काल या संभावित विफलता हो सकती है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को कॉन्स्टेंट वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
उत्तर: ऐसा करने की अनुशंसा नहीं की जाती है। एलईडी करंट-चालित उपकरण हैं। उनके फॉरवर्ड वोल्टेज में सहनशीलता होती है और यह तापमान के साथ बदलता है। कॉन्स्टेंट वोल्टेज ड्राइव का उपयोग करने से करंट में बड़े और अनियंत्रित परिवर्तन हो सकते हैं, जो अधिकतम रेटेड मान से अधिक होकर एलईडी को नुकसान पहुंचा सकते हैं। करंट सेट करने के लिए हमेशा कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर या वोल्टेज स्रोत के साथ एक साधारण श्रृंखला रोकनेवाला का उपयोग करना चाहिए।

प्रश्न: "लेड-फ्री" और "हेलोजन-फ्री" का मेरे अनुप्रयोग के लिए क्या अर्थ है?
उत्तर: ये पर्यावरण और नियामक अनुपालन संबंधी घोषणाएं हैं। लेड-फ्री का अर्थ है कि उपकरण में सीसा नहीं है, जो RoHS जैसे नियमों का अनुपालन करता है। हेलोजन-फ्री का अर्थ है कि इसमें ब्रोमीन (Br) और क्लोरीन (Cl) की मात्रा बहुत कम है, ये पदार्थ कुछ पर्यावरणीय नियमों के साथ-साथ कुछ उच्च विश्वसनीयता या उच्च तापमान अनुप्रयोगों में (जहां हेलोजन उप-उत्पाद समस्या पैदा कर सकते हैं) चिंता का विषय हैं।

11. वास्तविक डिजाइन और उपयोग के उदाहरण

केस: ऑब्जेक्ट डिटेक्शन सेंसर
एक साधारण बीम ब्रेक सेंसर में, एक IR928-6C-F को विपरीत दिशा में रखे गए फोटोट्रांजिस्टर के साथ जोड़ा जा सकता है। LED को एक स्थिर धारा, उदाहरण के लिए 20mA, से चलाया जाता है। जब कोई वस्तु LED और फोटोट्रांजिस्टर के बीच से गुजरती है, तो यह 940nm इन्फ्रारेड बीम को बाधित करती है। फोटोट्रांजिस्टर का आउटपुट बदल जाता है, जिसे कंपेरेटर या माइक्रोकंट्रोलर द्वारा पता लगाया जा सकता है, जिससे कोई क्रिया ट्रिगर होती है। साइड-व्यूइंग पैकेजिंग LED और सेंसर दोनों को एक ही PCB पर समतल रखने की अनुमति देती है, जहाँ उनके सक्रिय फलक एक अंतराल के ऊपर एक-दूसरे के सामने होते हैं, जिससे एक बहुत ही कॉम्पैक्ट सेंसर असेंबली बनती है। 20 डिग्री का व्यूइंग एंगल प्रकाश को रिसीवर पर केंद्रित करने में मदद करता है, जिससे सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात में सुधार होता है। डिज़ाइनर को वांछित सेंसिंग दूरी पर फोटोट्रांजिस्टर तक पर्याप्त सिग्नल स्ट्रेंथ सुनिश्चित करने के लिए उपयुक्त IC(ON) बिनिंग का चयन करना चाहिए।

12. कार्य सिद्धांत

इन्फ्रारेड LED एक सेमीकंडक्टर p-n जंक्शन डायोड है। जब इसके थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सेमीकंडक्टर सामग्री (यहाँ गैलियम आर्सेनाइड, GaAs) के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं। यह पुनर्संयोजन प्रक्रिया फोटॉन (प्रकाश) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। 940nm की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य GaAs सामग्री की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। पारदर्शी एपॉक्सी एनकैप्सुलेशन एक लेंस के रूप में कार्य करता है, जो उत्सर्जित प्रकाश को घटक के किनारे से निकलने वाले निर्दिष्ट 20-डिग्री व्यूइंग एंगल में आकार देता है। "साइड-व्यू" डिज़ाइन सेमीकंडक्टर चिप को एनकैप्सुलेशन के अंदर लंबवत रूप से स्थापित करके प्राप्त किया जाता है, ताकि इसका उत्सर्जक सतह साइडवॉल की ओर हो।

13. उद्योग रुझान और विकास

इन्फ्रारेड LED (साइड-एमिटिंग प्रकार सहित) का रुझान उच्च दक्षता (प्रति वाट विद्युत इनपुट पर अधिक विकिरण आउटपुट) की ओर है, जिससे बिजली की खपत और ताप उत्पादन कम होता है। विशेष रूप से ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, विश्वसनीयता और जीवनकाल बढ़ाने पर भी ध्यान दिया जा रहा है। मिनिएचराइजेशन जारी है, हालांकि IR928-6C-F जैसे थ्रू-होल पैकेज प्रोटोटाइपिंग, शौकिया उपयोग और ऐसे अनुप्रयोगों में जहां मैनुअल असेंबली या उच्च यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है, लोकप्रिय बने हुए हैं। साइड-एमिटिंग इन्फ्रारेड LED के सरफेस माउंट डिवाइस (SMD) संस्करण स्वचालित उच्च-मात्रा उत्पादन में तेजी से आम होते जा रहे हैं। सिलिकॉन डिटेक्टरों के साथ इसकी अच्छी अनुकूलता, और दृश्य प्रकाश या 850nm इन्फ्रारेड (जो हल्की लाल चमक दिखा सकता है) की तुलना में अपेक्षाकृत अदृश्य होने के कारण, 940nm तरंगदैर्ध्य एक उद्योग मानक बनी हुई है।