Dokumen Teknikal LTR-S971-TB Fototransistor Inframerah - Pakej Pandangan Sisi - Vce 30V - Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTR-S971-TB ialah komponen fototransistor inframerah (IR) diskret yang direka untuk aplikasi penderiaan. Ia tergolong dalam keluarga besar peranti optoelektronik yang bertujuan untuk digunakan dalam persekitaran yang memerlukan pengesanan cahaya inframerah yang boleh dipercayai. Fungsi utama komponen ini adalah untuk menukar sinaran inframerah tuju kepada isyarat elektrik, khususnya arus pengumpul yang berkadar dengan ketumpatan kuasa IR yang diterima.

Kelebihan terasnya termasuk kanta kubah pandangan sisi yang ditempatkan dalam pakej hitam, yang membantu mengarahkan medan pandangan dan berpotensi mengurangkan gangguan daripada cahaya ambien dari sudut lain. Peranti ini dibungkus untuk proses pemasangan moden, dibekalkan pada pita 8mm pada gegelung diameter 13 inci, menjadikannya serasi dengan peralatan penempatan automatik dan proses pematerian aliran balik inframerah. Ia juga mematuhi piawaian RoHS dan produk hijau.

Pasaran sasaran dan aplikasi untuk fototransistor ini terutamanya dalam elektronik pengguna dan penderiaan perindustrian. Kawasan aplikasi utama termasuk berfungsi sebagai penerima inframerah dalam sistem seperti alat kawalan jauh dan membolehkan penderiaan inframerah dipasang PCB untuk fungsi seperti pengesanan jarak dekat, penderiaan objek, dan pautan penghantaran data asas di mana IR adalah medium.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Prestasi LTR-S971-TB ditakrifkan oleh satu set penarafan maksimum mutlak dan ciri-ciri elektrik/optik terperinci, semuanya dinyatakan pada suhu ambien (TA) 25°C.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Pelesapan Kuasa (Pd):100 mW. Ini adalah kuasa maksimum yang boleh dipancarkan oleh peranti sebagai haba.
• Voltan Pengumpul-Pemancar (V_CE):30 V. Voltan maksimum yang boleh dikenakan antara terminal pengumpul dan pemancar.
• Voltan Pemancar-Pengumpul (V_EC):5 V. Voltan songsang maksimum yang boleh dikenakan antara pemancar dan pengumpul.
• Julat Suhu Operasi (T_op):-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien untuk operasi peranti yang boleh dipercayai.
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-55°C hingga +100°C. Julat suhu untuk penyimpanan bukan operasi.
• Keadaan Pematerian Inframerah:Tahan 260°C untuk maksimum 10 saat, mentakrifkan keupayaan pematerian aliran baliknya.

2.2 Ciri-ciri Elektrik & Optik

Parameter ini mentakrifkan prestasi peranti di bawah keadaan ujian yang ditentukan, mewakili tingkah laku operasi tipikal.

• Voltan Pecahan Pengumpul-Pemancar (V_(BR)CEO):30 V (Min). Diukur dengan arus bocor songsang (I_R) 100µA dan tiada penyinaran IR tuju (E_e= 0 mW/cm²).
• Voltan Pecahan Pemancar-Pengumpul (V_(BR)ECO):5 V (Min). Diukur dengan I_E= 100µA dan tiada penyinaran.
• Voltan Ketepuan Pengumpul-Pemancar (V_CE(SAT)):0.4 V (Maks). Voltan merentasi peranti apabila ia "hidup" sepenuhnya, diuji pada I_C= 100µA di bawah sinaran 0.5 mW/cm².
• Masa Naik (T_r) & Masa Jatuh (T_f):15 µs (Tip.). Parameter kelajuan pensuisan ini diukur dengan V_CE=5V, I_C=1mA, dan R_L=1kΩ, menunjukkan kesesuaiannya untuk pengesanan kelajuan sederhana.
• Arus Gelap Pengumpul (I_CEO):100 nA (Maks). Arus bocor yang mengalir dari pengumpul ke pemancar apabila tiada cahaya, pada V_CE=20V. Nilai yang lebih rendah adalah lebih baik untuk nisbah isyarat-kepada-hingar.
• Arus Pengumpul Keadaan Hidup (I_C(ON)):4.0 mA (Tip.). Arus keluaran apabila peranti disinari, diuji pada V_CE=5V di bawah sinaran 0.5 mW/cm² daripada sumber 940nm. Ini adalah parameter kepekaan utama.

3. Analisis Keluk Prestasi

Dokumen data merujuk kepada bahagian untuk keluk ciri elektrik/optik tipikal. Perwakilan grafik ini adalah penting untuk jurutera reka bentuk memahami tingkah laku peranti di luar spesifikasi titik tunggal.

Walaupun keluk khusus tidak terperinci dalam teks yang dibekalkan, plot tipikal untuk fototransistor seperti LTR-S971-TB akan termasuk:

• Arus Pengumpul (I_C) vs. Voltan Pengumpul-Pemancar (V_CE):Satu keluarga keluk yang diparameterkan oleh tahap sinaran inframerah tuju (E_e) yang berbeza. Ini menunjukkan ciri keluaran dan kawasan ketepuan.
• Arus Pengumpul (I_C) vs. Sinaran Tuju (E_e):Plot ini, selalunya pada V_CE yang tetap, menunjukkan kelinearan (atau ketidaklinearan) tindak balas fototransistor kepada keamatan cahaya, yang merupakan pusat kepada kepekaannya.
• Tindak Balas Spektrum:Keluk yang menunjukkan kepekaan relatif peranti merentasi panjang gelombang cahaya yang berbeza. Walaupun keadaan ujian menentukan 940nm, keluk ini akan menunjukkan panjang gelombang tindak balas puncak dan lebar jalur kepekaan, penting untuk menapis sumber cahaya yang tidak diingini.
• Kebergantungan Suhu:Graf yang menunjukkan bagaimana parameter utama seperti arus gelap (I_CEO) dan arus pengumpul (I_C) berubah dengan suhu ambien, yang adalah kritikal untuk reka bentuk yang beroperasi di luar suhu bilik.

4. Maklumat Mekanikal & Pembungkusan

4.1 Dimensi Garis Besar

Peranti ini mempunyai pakej pandangan sisi dengan kanta kubah. Semua dimensi dibekalkan dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.1 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Lukisan mekanikal tepat mentakrifkan saiz badan, jarak plumbum, kedudukan kanta, dan tapak keseluruhan yang kritikal untuk susun atur PCB.

4.2 Dimensi Pad Paterian yang Dicadangkan

Corak tanah (tapak) yang disyorkan untuk PCB dibekalkan. Mematuhi dimensi ini memastikan pembentukan sendi paterian yang betul, kestabilan mekanikal, dan pelepasan haba semasa proses pematerian.

4.3 Dimensi Pakej Pita dan Gegelung

Lukisan terperinci menentukan dimensi pita pembawa (saiz poket, pic), pita penutup, dan dimensi gegelung. Maklumat ini adalah penting untuk persediaan talian pemasangan automatik. Spesifikasi utama yang diperhatikan ialah gegelung 13 inci mengandungi 9000 keping, dengan maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan, mengikut piawaian ANSI/EIA 481-1-A-1994.

5. Garis Panduan Pematerian & Pemasangan

5.1 Keadaan Penyimpanan

Peranti ini sensitif kepada kelembapan. Dalam beg kalis lembap tertutup dengan penyerap lembapan, ia harus disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Setelah dibuka, persekitaran penyimpanan tidak boleh melebihi 30°C dan 60% RH. Komponen yang keluar dari pembungkusan asalnya selama lebih daripada satu minggu harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum pematerian untuk mengelakkan "popcorning" semasa aliran balik.

5.2 Parameter Pematerian

Pematerian Aliran Balik:Profil yang mematuhi JEDEC adalah disyorkan.

• Pra-panas: 150–200°C untuk maksimum 120 saat.
• Suhu Puncak: Maksimum 260°C.
• Masa di atas 260°C: Maksimum 10 saat, dengan maksimum dua kitaran aliran balik dibenarkan.

Pematerian Tangan (Besi Pateri):

• Suhu Besi: Maksimum 300°C.
• Masa Sentuhan: Maksimum 3 saat setiap sendi.

Dokumen data menekankan bahawa profil optimum bergantung pada reka bentuk PCB khusus, komponen, dan pes pateri yang digunakan.

5.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol harus digunakan.

6. Nota Aplikasi & Pertimbangan Reka Bentuk

6.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Fototransistor pada asasnya adalah peranti keluaran arus. Dokumen data memberikan panduan penting untuk memacu berbilang peranti.Model Litar (A)adalah konfigurasi yang disyorkan, di mana setiap fototransistor mempunyai perintang had arus siri sendiri yang disambungkan kepada voltan bekalan. Ini memastikan keseragaman keamatan dengan mengimbangi variasi kecil dalam ciri-ciri arus-voltan (I-V) antara peranti individu.Model Litar (B), di mana berbilang peranti berkongsi satu perintang tunggal, adalah tidak digalakkan kerana ia boleh membawa kepada kecerahan tidak sekata atau perkongsian arus yang tidak seimbang disebabkan oleh ketidakpadanan peranti.

6.2 Skop Aplikasi dan Langkah Berjaga-jaga

Komponen ini bertujuan untuk peralatan elektronik piawai (pejabat, komunikasi, isi rumah). Dokumen data termasuk langkah berjaga-jaga khusus terhadap penggunaannya dalam aplikasi kritikal keselamatan atau kebolehpercayaan tinggi—seperti penerbangan, sokongan hayat perubatan, atau sistem kawalan pengangkutan—tanpa perundingan dan kelayakan terlebih dahulu, kerana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan.

6.3 Senario Aplikasi Biasa

• Penerima Kawalan Jauh Inframerah:Mengesan isyarat IR termodulat daripada alat kawalan jauh.
• Pengesanan Jarak Dekat dan Objek:Mengesan kehadiran atau ketiadaan objek dengan mengesan cahaya IR yang dipantulkan atau disekat.
• Pautan Data IR Asas:Untuk penghantaran data tanpa wayar jarak dekat, kelajuan rendah.
• Sensor Penggera Keselamatan:Sebagai sebahagian daripada sistem pengesanan pencerobohan berdasarkan pemutus pancaran atau pantulan.

7. Prinsip Operasi

Fototransistor beroperasi berdasarkan prinsip kesan fotoelektrik dalam struktur transistor simpang dwikutub (BJT). Foton tuju dengan tenaga yang mencukupi (dalam spektrum inframerah untuk peranti ini) diserap dalam kawasan simpang tapak-pengumpul, menjana pasangan elektron-lubang. Pembawa fototerjana ini diperkuat secara berkesan oleh gandaan arus transistor (beta, β). Terminal tapak selalunya dibiarkan tidak bersambung atau digunakan dengan perintang untuk kawalan pincang. Hasil keluaran adalah arus pengumpul (I_C) yang jauh lebih besar daripada arus foto primer, menyediakan penguatan isyarat semula jadi. Kanta pandangan sisi memfokuskan dan mengarahkan cahaya IR masuk ke kawasan semikonduktor sensitif, mentakrifkan medan pandangan peranti.

8. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan piawai adalah 9000 keping setiap gegelung 13 inci. Spesifikasi pita dan gegelung mematuhi piawaian ANSI/EIA untuk memastikan keserasian dengan mesin pilih-dan-letak automatik. Nombor bahagian LTR-S971-TB mengenal pasti varian khusus ini (mungkin menunjukkan jenis pakej 'TB' untuk pandangan sisi).

9. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

S: Apakah kelajuan tindak balas tipikal sensor ini?

J: Masa naik dan jatuh tipikal adalah 15 mikrosaat, menjadikannya sesuai untuk mengesan isyarat IR termodulat yang biasa dalam alat kawalan jauh, yang biasanya beroperasi pada frekuensi pembawa seperti 38 kHz.

S: Berapa sensitif LTR-S971-TB?

J: Di bawah keadaan ujian 0.5 mW/cm² pada 940nm dan V_CE=5V, ia biasanya menyediakan 4.0 mA arus pengumpul. Semakin rendah sinaran yang diperlukan untuk menghasilkan arus keluaran yang boleh digunakan, semakin tinggi kepekaan.

S: Bolehkah saya menggunakannya di luar rumah atau dalam persekitaran suhu tinggi?

J: Julat suhu operasinya adalah -40°C hingga +85°C, membolehkan penggunaan dalam pelbagai persekitaran. Walau bagaimanapun, pereka bentuk mesti mempertimbangkan kebergantungan suhu arus gelap dan arus keluaran, yang boleh menjejaskan nisbah isyarat-kepada-hingar pada keadaan ekstrem.

S: Mengapa perintang berasingan diperlukan untuk setiap fototransistor selari?

J: Disebabkan variasi pembuatan semula jadi, ciri-ciri I-V fototransistor individu berbeza sedikit. Perintang kongsi memaksa mereka mempunyai voltan yang sama, yang boleh menyebabkan ketidakseimbangan arus yang ketara. Perintang individu membolehkan setiap peranti mempincang sendiri, memastikan perkongsian arus dan prestasi yang lebih seragam.

10. Contoh Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk pembilang objek mudah menggunakan sensor pemutus pancaran IR.

1. Persediaan:Pemancar IR (IRED) diletakkan di satu sisi tali sawat, dan fototransistor LTR-S971-TB diletakkan bertentangan secara langsung.
2. Litar:Fototransistor dikonfigurasikan dalam persediaan pemancar biasa. Perintang tarik-naik (cth., 1kΩ hingga 10kΩ) disambungkan dari pengumpul ke V_CC(cth., 5V). Pemancar disambungkan ke bumi. Isyarat keluaran diambil dari nod pengumpul.
3. Operasi:Apabila pancaran IR tidak terganggu, fototransistor disinari, menyebabkannya mengkonduksi dan menarik voltan pengumpul rendah (hampir V_CE(SAT)). Apabila objek memutuskan pancaran, penyinaran berhenti, fototransistor dimatikan, dan voltan pengumpul ditarik tinggi oleh perintang.
4. Pemprosesan Isyarat:Peralihan voltan digital ini (rendah-ke-tinggi) boleh dimasukkan ke dalam pin input digital pengawal mikro atau pembanding untuk mencetuskan rutin pembilangan.
5. Pertimbangan Reka Bentuk:Nilai perintang tarik-naik mempengaruhi kelajuan pensuisan dan penggunaan arus. Cahaya IR ambien (cth., dari cahaya matahari) boleh menyebabkan pencetus palsu, jadi sistem mungkin memerlukan penapisan optik, perumahan untuk melindungi cahaya ambien, atau modulasi/penyahmodulan pancaran IR.

Nota: Penampilan dan spesifikasi produk tertakluk kepada perubahan tanpa notis untuk penambahbaikan.