Lembaran Data LED Pemancar Inframerah 850nm SMD - Panjang Gelombang Puncak 850nm - Voltan Hadapan 1.4V - Keamatan Sinaran 20mW/sr - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Dokumen ini memperincikan spesifikasi untuk komponen pemancar inframerah diskret yang direka untuk aplikasi teknologi pemasangan permukaan (SMT). Peranti ini ialah diod pancaran inframerah (IRED) 850nm yang dibina dengan sistem bahan AlGaAs, disalut dalam pakej piawai EIA dengan kanta kubah hitam untuk pengagihan cahaya terkawal. Ia direka untuk memberikan prestasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran pemasangan automatik.

Fungsi teras komponen ini adalah untuk menukar arus elektrik kepada cahaya inframerah pada panjang gelombang puncak 850 nanometer dengan cekap. Panjang gelombang ini biasa digunakan dalam aplikasi di mana pancaran cahaya nampak tidak diingini, atau di mana keserasian dengan fotopengesil berasaskan silikon (yang mempunyai sensitiviti tinggi sekitar 850-940nm) diperlukan. Produk ini mematuhi arahan RoHS dan dikelaskan sebagai produk hijau.

1.1 Ciri Utama dan Aplikasi

Pemancar inframerah ini dicirikan oleh beberapa ciri utama yang menjadikannya sesuai untuk pembuatan elektronik moden:

• Keserasian dengan proses pematerian refluks inframerah, penting untuk pemasangan PCB volum tinggi.
• Dibungkus dalam pita 8mm pada gegelung diameter 7 inci untuk digunakan dengan peralatan ambil-dan-letak automatik.
• Mempunyai reka bentuk pandangan atas dengan kanta kubah hitam, memberikan sudut pandangan tipikal (2θ1/2) 20 darjah untuk pancaran terarah.
• Panjang gelombang pancaran puncak (λp) ditetapkan pada 850nm.

Kawasan Aplikasi Utama:Komponen ini terutamanya bertujuan untuk digunakan sebagai pemancar inframerah dalam sistem yang memerlukan komunikasi atau penderiaan cahaya tidak nampak. Aplikasi tipikal termasuk, tetapi tidak terhad kepada, unit kawalan jauh untuk elektronik pengguna, pautan penghantaran data tanpa wayar inframerah jarak pendek, dan sistem penderia inframerah terpasang PCB seperti penderia jarak atau pemutus.

2. Penarafan Maksimum Mutlak

Mengendalikan peranti melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal. Semua penarafan ditetapkan pada suhu ambien (TA) 25°C.

• Pelesapan Kuasa (PD):100 mW
• Arus Hadapan Puncak (IFP):800 mA (dalam keadaan berdenyut: 300 denyutan sesaat, lebar denyut 10μs)
• Arus Hadapan DC (IF):60 mA
• Voltan Songsang (VR):5 V
• Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-55°C hingga +100°C
• Pematerian Refluks Inframerah:Suhu puncak maksimum 260°C selama 10 saat dibenarkan.

Penarafan ini mentakrifkan sempadan operasi untuk jangka hayat peranti yang boleh dipercayai. Melebihi arus hadapan DC atau pelesapan kuasa akan menghasilkan haba berlebihan, berpotensi membawa kepada degradasi dipercepatkan sambungan semikonduktor. Penarafan voltan songsang adalah kritikal untuk melindungi LED daripada nyahcas elektrostatik (ESD) atau sambungan kekutuban yang salah dalam litar.

3. Ciri Elektrik dan Optik

Parameter berikut dijamin pada suhu ambien 25°C di bawah keadaan ujian yang ditetapkan. Nilai ini mewakili prestasi tipikal yang dijangkakan daripada peranti.

• Keamatan Sinaran (I_E):20 mW/sr (Tipikal) pada arus hadapan (I_F) 20mA. Toleransi ujian untuk pengukuran ini ialah ±15%.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_Puncak):850 nm (Tipikal) pada I_F= 20mA.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):50 nm (Tipikal) pada I_F= 20mA. Ini menunjukkan lebar jalur spektrum di mana keamatan sinaran adalah sekurang-kurangnya separuh daripada nilai puncaknya.
• Voltan Hadapan (V_F):1.4 V (Tipikal), dengan maksimum 1.7 V pada I_F= 20mA.
• Arus Songsang (I_R):10 μA (Maksimum) pada voltan songsang (V_R) 5V.
• Sudut Pandangan (2θ_1/2):20 darjah (Tipikal). θ_1/2ditakrifkan sebagai sudut luar paksi di mana keamatan sinaran jatuh kepada separuh daripada nilainya pada paksi optik (0 darjah).

Voltan hadapan ialah parameter penting untuk reka bentuk litar, kerana ia menentukan susutan voltan merentasi LED dan diperlukan untuk mengira nilai perintang had arus. Sudut pandangan 20 darjah menandakan pancaran yang agak sempit, yang bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan terarah ke atas kawasan atau jarak tertentu.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Lembaran data menyediakan beberapa lengkung ciri yang menggambarkan tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan. Memahami lengkung ini adalah penting untuk reka bentuk sistem yang teguh.

4.1 Taburan Spektrum

Lengkung taburan spektrum menunjukkan keamatan sinaran relatif sebagai fungsi panjang gelombang. Untuk pemancar 850nm ini, output berpusat sekitar 850nm dengan separuh lebar tipikal 50nm. Ciri ini penting untuk memadankan pemancar dengan sensitiviti spektrum fotopengesil penerima (cth., fotodiod PIN silikon atau fototransistor) untuk memaksimumkan nisbah isyarat-ke-hingar.

4.2 Arus Hadapan vs. Suhu Ambien

Lengkung penurunan nilai ini menunjukkan arus hadapan DC maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu ambien meningkat. Pada suhu operasi maksimum +85°C, arus berterusan yang dibenarkan adalah jauh lebih rendah daripada penarafan 60mA pada 25°C. Pereka bentuk mesti menggunakan lengkung ini untuk memastikan LED tidak didorong berlebihan dalam persekitaran suhu tinggi.

4.3 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung IV)

Lengkung IV menggambarkan hubungan tak linear antara voltan hadapan yang dikenakan dan arus yang terhasil melalui LED. Voltan hadapan tipikal 1.4V pada 20mA ditunjukkan pada lengkung ini. Sifat eksponen lengkung menekankan mengapa LED mesti didorong oleh sumber arus atau dengan perintang had arus bersiri, kerana perubahan kecil dalam voltan boleh menyebabkan perubahan besar dalam arus.

4.4 Keamatan Sinaran Relatif vs. Arus Hadapan

Lengkung ini menunjukkan bahawa output cahaya (keamatan sinaran) adalah kira-kira berkadar dengan arus hadapan dalam julat operasi normalnya. Ia tidak sempurna linear disebabkan pemanasan dan faktor kecekapan lain, tetapi ia mengesahkan bahawa mengawal arus adalah kaedah utama untuk mengawal output cahaya.

4.5 Keamatan Sinaran Relatif vs. Suhu Ambien

Kuasa output LED berkurangan apabila suhu sambungannya meningkat. Lengkung ini mengukur hubungan itu, menunjukkan keamatan sinaran relatif jatuh apabila suhu ambien meningkat, walaupun arus pacuan dikekalkan malar. Penurunan nilai terma ini mesti diambil kira dalam aplikasi yang memerlukan output stabil dalam julat suhu yang luas.

4.6 Corak Sinaran (Gambar Rajah Kutub)

Gambar rajah kutub mewakili sudut pandangan secara grafik. Keamatan ternormal diplotkan terhadap sudut dari paksi pusat. Gambar rajah untuk peranti ini mengesahkan separuh sudut 20 darjah, menunjukkan corak pancaran yang paling kuat di tengah dan berkurangan secara simetri.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Garis Besar

Peranti ini mematuhi garis besar pakej pemasangan permukaan EIA piawai. Dimensi utama termasuk saiz badan, jarak plumbum, dan ketinggian keseluruhan. Semua dimensi diberikan dalam milimeter dengan toleransi tipikal ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Pakej ini mempunyai badan epoksi hitam dengan kanta kubah.

5.2 Susunan Pad Pematerian yang Dicadangkan

Corak landasan (tapak kaki) yang disyorkan untuk reka bentuk PCB disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa refluks. Dimensi adalah 1.8mm panjang dan 1.0mm lebar untuk kawasan pad utama, dengan jurang 1.0mm di antaranya. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan stensil logam untuk aplikasi pes pateri dengan ketebalan 0.1mm (4 mil) atau 0.12mm (5 mil).

5.3 Dimensi Pembungkusan Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung diameter 7 inci (178mm). Lebar pita ialah 8mm. Setiap gegelung mengandungi 2000 keping. Pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA 481-1-A-1994. Pita ditutup dengan pita penutup, dan bilangan maksimum komponen hilang berturut-turut dalam gegelung yang dibenarkan ialah dua.

6. Panduan Pemasangan, Pengendalian dan Aplikasi

6.1 Profil Pematerian dan Refluks

Peranti ini serasi dengan proses pematerian refluks inframerah (IR), yang merupakan piawai untuk pemasangan SMT. Profil refluks yang mematuhi JEDEC untuk pateri bebas plumbum (Pb-free) adalah disyorkan. Parameter utama profil ini termasuk: peringkat pra-pemanasan pada 150-200°C sehingga 120 saat, diikuti oleh kenaikan suhu ke puncak maksimum 260°C. Masa di atas 245°C harus dikawal, dan jumlah masa pada suhu puncak 260°C tidak boleh melebihi 10 saat. Adalah kritikal untuk mengikuti cadangan pengeluar pes pateri dan melakukan pencirian peringkat papan, kerana profil ideal boleh berbeza berdasarkan pemasangan PCB tertentu.

Untuk kerja semula manual dengan besi pemateri, suhu hujung tidak boleh melebihi 300°C, dan masa sentuhan harus dihadkan kepada 3 saat setiap sendi pateri.

6.2 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Apabila beg penghalang kalis lembapan asal (dengan penyerap lembapan) dimeterai, komponen harus disimpan pada 30°C atau kurang dan kelembapan relatif (RH) 90% atau kurang. Jangka hayat simpanan di bawah keadaan ini ialah satu tahun. Setelah beg penghalang dibuka, komponen terdedah kepada kelembapan ambien. Untuk penyimpanan lanjutan di luar pembungkusan asal (lebih daripada satu minggu), adalah sangat disyorkan untuk menyimpannya dalam bekas tertutup dengan penyerap lembapan atau dalam pengering yang disucikan nitrogen. Jika komponen telah terdedah kepada keadaan ambien selama lebih daripada satu minggu, prosedur pembakaran (lebih kurang 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam) diperlukan sebelum pematerian refluks untuk membuang kelembapan yang diserap dan mencegah kerosakan "popcorning" semasa refluks.

6.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol (IPA) harus digunakan. Pembersih kimia yang keras atau agresif boleh merosakkan kanta epoksi atau pakej.

6.4 Reka Bentuk Litar Pacuan

LED ialah peranti beroperasi arus. Untuk memastikan output cahaya konsisten dan mencegah kerosakan, ia mesti didorong oleh sumber arus terkawal. Kaedah paling mudah dan biasa adalah menggunakan perintang had arus bersiri. Nilai perintang (R_siri) boleh dikira menggunakan Hukum Ohm: R_siri= (V_bekalan- V_F) / I_F, di mana V_Fialah voltan hadapan LED pada arus yang dikehendaki I_F. Apabila berbilang LED disambung secara selari, adalah sangat disyorkan untuk menggunakan perintang had arus berasingan untuk setiap LED (seperti yang ditunjukkan dalam "Litar A" dalam dokumen asal) untuk mencegah perebutan arus dan memastikan kecerahan seragam, kerana voltan hadapan boleh berbeza sedikit dari peranti ke peranti.

6.5 Pertimbangan dan Amaran Aplikasi

Produk ini direka untuk digunakan dalam peralatan elektronik komersial dan perindustrian piawai, termasuk peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan perkakas rumah. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (cth., penerbangan, sistem perubatan, peranti keselamatan kritikal), kelayakan khusus dan perundingan dengan pengeluar komponen adalah penting sebelum reka bentuk masuk. Pereka bentuk harus sentiasa mengendalikan peranti dalam Penarafan Maksimum Mutlak dan keadaan operasi yang disyorkan, dengan mempertimbangkan senario persekitaran terburuk untuk aplikasi mereka.