Spesifikasi Teknikal LED Inframerah IR95-21C/TR7 - SMD Bulat 1.9mm - 1.2V - 940nm - 130mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

IR95-21C/TR7 ialah diod pancaran inframerah peranti permukaan-mount (SMD) subminiatur. Ia dibungkus dalam pakej dua hujung yang padat dengan kanta pandangan atas sfera diperbuat daripada plastik jernih. Peranti ini direka khas untuk penjajaran spektrum dengan fotodiod dan fototransistor silikon, menjadikannya sumber yang ideal untuk pelbagai aplikasi penderiaan inframerah.

1.1 Kelebihan Teras dan Sasaran Pasaran

Komponen ini menawarkan beberapa kelebihan utama termasuk faktor bentuk yang sangat kecil, kebolehpercayaan tinggi, dan operasi voltan hadapan rendah. Pasaran sasarannya termasuk elektronik pengguna, automasi perindustrian, dan peralatan keselamatan di mana pancaran inframerah yang boleh dipercayai dalam ruang terhad diperlukan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Prestasi IR95-21C/TR7 ditakrifkan oleh ciri-ciri elektrik, optik dan termalnya di bawah keadaan yang ditetapkan.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ia tidak bertujuan untuk operasi berterusan.

• Arus Hadapan Berterusan (I_F): 65 mA
• Voltan Songsang (V_R): 5 V
• Suhu Operasi (T_opr): -25°C hingga +85°C
• Suhu Penyimpanan (T_stg): -40°C hingga +85°C
• Pelesapan Kuasa (P_d): 130 mW (pada atau di bawah 25°C ambien)
• Suhu Pateri (T_sol): 260°C untuk ≤ 5 saat

2.2 Ciri-ciri Elektro-Optik (T_a=25°C)

Parameter ini diukur pada arus ujian piawai 20 mA dan mewakili prestasi tipikal peranti.

• Keamatan Sinaran (I_e): 3.0 mW/sr (Min), 5.0 mW/sr (Tip)
• Panjang Gelombang Puncak (λ_p): 940 nm (Tip)
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ): 45 nm (Tip)
• Voltan Hadapan (V_F): 1.2 V (Tip), 1.5 V (Maks)
• Arus Songsang (I_R): 10 μA (Maks) pada V_R=5V
• Sudut Pandangan (2θ_1/2): 25° (Tip)

3. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini menyediakan beberapa lengkung ciri yang penting untuk jurutera reka bentuk.

3.1 Arus Hadapan vs Suhu Persekitaran

Lengkung ini menunjukkan pengurangan arus hadapan maksimum yang dibenarkan apabila suhu persekitaran meningkat melebihi 25°C. Pengurusan haba yang betul adalah penting untuk kekal dalam kawasan operasi selamat.

3.2 Taburan Spektrum

Lengkung keluaran spektrum berpusat pada panjang gelombang puncak tipikal 940 nm dengan lebar jalur kira-kira 45 nm. Ini sepadan dengan kepekaan puncak pengesan foto silikon biasa.

3.3 Keamatan Sinaran Relatif vs Arus Hadapan

Graf ini menggambarkan hubungan tidak linear antara arus pacuan dan keluaran optik. Keamatan sinaran meningkat dengan arus tetapi pereka perlu mempertimbangkan kecekapan dan penjanaan haba.

3.4 Arus Hadapan vs Voltan Hadapan

Lengkung I-V menunjukkan ciri eksponen diod. Voltan hadapan tipikal ialah 1.2V pada 20mA, yang agak rendah, membantu dalam reka bentuk litar kuasa rendah.

3.5 Keamatan Sinaran Relatif vs Sesaran Sudut

Plot kutub ini mentakrifkan corak pancaran ruang LED. Sudut pandangan 25° menunjukkan pancaran yang agak berarah, yang berguna untuk aplikasi penderiaan yang disasarkan.

4. Maklumat Mekanikal dan Pakej

4.1 Dimensi Pakej

IR95-21C/TR7 mempunyai badan bulat 1.9mm dengan lead "gull-wing" untuk pemasangan permukaan. Dimensi utama termasuk diameter badan, ketinggian keseluruhan, dan jarak lead. Semua dimensi kritikal mempunyai toleransi ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Reka bentuk lead gull-wing memberikan kestabilan mekanikal yang baik semasa dan selepas proses pateri.

4.2 Pengenalpastian Polarity

Katod biasanya ditunjukkan oleh penanda visual seperti takuk, tepi rata, atau lead yang lebih pendek pada pakej. Rujuk lukisan pakej terperinci untuk kaedah pengenalpastian khusus yang digunakan pada komponen ini.

5. Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul adalah kritikal untuk komponen SMD untuk memastikan kebolehpercayaan.

5.1 Penyimpanan dan Kepekaan Kelembapan

Peranti ini sensitif kepada kelembapan. Ia mesti disimpan dalam beg kalis lembapan asalnya pada ≤ 30°C dan ≤ 90% RH sebelum dibuka. Selepas dibuka, ia harus disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 60% RH dan digunakan dalam masa 168 jam (7 hari). Jika keadaan ini dilampaui, rawatan pembakaran pada 60 ± 5°C selama 24 jam diperlukan sebelum digunakan.

5.2 Profil Pateri Reflow

Spesifikasi ini menentukan profil suhu pateri bebas plumbum. Pateri reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali. Semasa pemanasan, tiada tekanan mekanikal harus dikenakan pada badan LED, dan PCB tidak boleh meleding selepas pateri.

5.3 Pateri Tangan dan Kerja Semula

Jika pateri tangan diperlukan, besi pateri dengan suhu hujung<350°C dan kapasiti ≤ 25W harus digunakan. Masa sentuhan per lead hendaklah ≤ 3 saat. Kerja semula sangat tidak digalakkan. Jika tidak dapat dielakkan, besi pateri berkepala dua khusus mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua lead secara serentak, mengelakkan tekanan haba pada badan epoksi.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

6.1 Pita Pembawa

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pemasangan automatik. Kuantiti piawai setiap gegelung ialah 1000 keping. Dimensi pita dan gegelung terperinci disediakan untuk keserasian feeder.

6.2 Spesifikasi Label

Label gegelung mengandungi maklumat penting termasuk Nombor Bahagian (P/N), Nombor Pengeluaran Pelanggan (CPN), kuantiti (QTY), pangkat (CAT), panjang gelombang puncak (HUE), rujukan (REF), dan nombor lot (LOT No.).

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Litar Aplikasi Biasa

Aplikasi utama adalah sebagai sumber inframerah yang dipadankan dengan pengesan foto silikon. Perintang pembatas arus adalah wajib secara bersiri dengan LED. Nilai perintang (R) dikira menggunakan formula: R = (V_bekalan- V_F) / I_F. Memandangkan V_Fadalah rendah (~1.2V), walaupun peningkatan kecil dalam voltan bekalan boleh menyebabkan lonjakan arus besar, memerlukan pengiraan perintang yang tepat atau penggunaan pemacu arus malar untuk aplikasi kritikal.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Penjajaran Optik: Sudut pandangan 25° memerlukan penjajaran mekanikal yang teliti dengan sensor penerima untuk kekuatan isyarat yang optimum.
• Pengurusan Haba: Walaupun pelesapan kuasa rendah, susun atur PCB harus mengelakkan meletakkan komponen penjana haba berdekatan, terutamanya jika beroperasi pada suhu ambien tinggi atau berhampiran arus maksimum.
• Bunyi Elektrik: Dalam litar penderiaan analog yang sensitif, pertimbangkan perisai atau penapisan untuk mengelakkan arus pacuan LED berdenyut daripada memperkenalkan bunyi.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

IR95-21C/TR7 membezakannya melalui gabungan pakej bulat 1.9mm yang sangat padat, lead gull-wing untuk pateri yang kukuh, dan keluaran spektrum yang sepadan tepat dengan pengesan silikon. Berbanding dengan LED IR lubang-lalui yang lebih besar, ia menjimatkan ruang papan yang ketara. Berbanding dengan pakej SMD lain, kanta sfera dan sudut pandangan khusus mungkin menawarkan gandingan optik yang lebih baik untuk reka bentuk sensor halangan atau jarak dekat tertentu.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

9.1 Apa yang berlaku jika saya melebihi arus hadapan 65mA?

Melebihi Penarafan Maksimum Mutlak untuk arus hadapan boleh menyebabkan kegagalan bencana serta-merta disebabkan oleh pemanasan berlebihan simpang semikonduktor, atau mengurangkan kebolehpercayaan jangka panjang dan keluaran bercahaya peranti dengan ketara.

9.2 Bolehkah saya menggunakannya untuk operasi berterusan?

Ya, tetapi anda mesti memastikan titik operasi (I_F, T_a) terletak dalam kawasan operasi selamat yang ditakrifkan oleh lengkung pelesapan kuasa maksimum. Pada 25°C, kuasa berterusan maksimum ialah 130mW. Pada suhu persekitaran yang lebih tinggi, arus maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan.

9.3 Mengapakah masa penyimpanan dan penggunaan selepas dibuka begitu kritikal?

Bahan pembungkusan epoksi boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pateri reflow suhu tinggi, kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, menyebabkan pengelupasan dalaman, retakan, atau "popcorning," yang memusnahkan komponen. Keadaan penyimpanan yang ditetapkan dan kawalan jangka hayat lantai mengawal risiko ini.

10. Kes Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Kes: Mereka Bentuk Sensor Kehadiran Kertas Padat dalam Pencetak.IR95-21C/TR7 adalah pilihan yang sangat baik. Saiznya yang kecil membolehkannya muat dalam pemasangan mekanikal yang ketat. Pereka akan memadankannya dengan fototransistor yang diletakkan beberapa milimeter jauhnya, mencipta sensor jenis penghantaran. Mikropengawal akan mendenyutkan LED dengan arus 20mA (menggunakan perintang bersiri yang sesuai) dan membaca keluaran fototransistor. Panjang gelombang 940nm tidak kelihatan dan tidak akan mengganggu pengalaman pengguna. Lead gull-wing memberikan sambungan pateri yang kuat dan tahan getaran dalam mekanisme pencetak. Pematuhan ketat kepada profil reflow dan prosedur pengendalian kelembapan adalah penting untuk hasil pembuatan yang tinggi.

11. Prinsip Operasi

Diod Pancaran Cahaya Inframerah (IR LED) ialah diod simpang p-n semikonduktor. Apabila terpincang hadapan, elektron dari kawasan-n bergabung semula dengan lubang dari kawasan-p dalam kawasan aktif. Proses penggabungan semula ini membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Bahan khusus yang digunakan (Gallium Aluminum Arsenide - GaAlAs dalam kes ini) menentukan tenaga jurang jalur, yang secara langsung mentakrifkan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, di sini dalam spektrum inframerah sekitar 940nm.

12. Trend Industri

Trend dalam optoelektronik terus ke arah pengecilan, kecekapan lebih tinggi, dan integrasi. Pakej SMD seperti ini sebahagian besarnya telah menggantikan komponen lubang-lalui dalam pemasangan automatik. Pembangunan masa depan mungkin termasuk pakej skala cip (CSP) yang lebih kecil, litar pemacu bersepadu dalam pakej, dan komponen yang direka untuk modulasi kelajuan lebih tinggi untuk aplikasi komunikasi data. Terdapat juga tumpuan berterusan untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan memudahkan proses pemasangan, seperti mengurangkan tahap kepekaan kelembapan.