Lembaran Data Fototransistor Inframerah LTR-C971-TB - Pakej Pandangan Sisi - Vce 30V - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTR-C971-TB ialah komponen fototransistor inframerah diskret yang direka untuk aplikasi penderiaan. Ia adalah sebahagian daripada rangkaian produk luas yang bertujuan menyediakan penyelesaian untuk pengesanan inframerah, dengan ciri-ciri yang sesuai untuk prestasi yang boleh dipercayai dalam pelbagai sistem elektronik. Peranti ini direkabentuk untuk memenuhi piawaian industri bagi proses penempatan dan paterian automatik.

1.1 Ciri-ciri

• Mematuhi piawaian RoHS dan Produk Hijau.
• Mempunyai kanta kubah hitam dengan konfigurasi pandangan sisi.
• Dibungkus dalam pita 12mm pada gegelung diameter 7 inci untuk pengendalian automatik.
• Serasi dengan peralatan penempatan automatik.
• Serasi dengan proses paterian alir balik inframerah.
• Mematuhi spesifikasi pakej piawai EIA.

1.2 Aplikasi

• Modul penerima inframerah.
• Sensor inframerah dipasang PCB.

2. Dimensi Garis Besar

Garis besar mekanikal dan dimensi fototransistor LTR-C971-TB disediakan dalam lukisan lembaran data. Semua dimensi dinyatakan dalam milimeter, dengan toleransi piawai ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Adalah penting untuk merujuk lukisan dimensi terperinci untuk reka bentuk tapak kaki PCB yang tepat. Spesifikasi boleh berubah tanpa notis.

3. Penarafan Maksimum Mutlak

Jadual berikut menyenaraikan penarafan maksimum mutlak untuk fototransistor LTR-C971-TB pada suhu ambien (TA) 25°C. Melebihi had ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada peranti.

Profil alir balik inframerah yang dicadangkan untuk proses bebas plumbum juga disertakan dalam lembaran data untuk rujukan semasa pemasangan.

4. Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter elektrik dan optik utama ditakrifkan pada TA=25°C. Ciri-ciri ini adalah penting untuk reka bentuk litar dan ramalan prestasi.

Nota: Toleransi ujian untuk IC(ON) ialah ±15%.

5. Keluk Prestasi Biasa

Lembaran data termasuk satu set keluk ciri biasa yang diukur pada suhu ambien 25°C (melainkan dinyatakan sebaliknya). Graf ini mewakili secara visual hubungan antara parameter utama seperti arus pemungut berbanding sinaran, masa tindak balas di bawah beban berbeza, dan pergantungan suhu arus gelap. Menganalisis keluk ini membantu jurutera memahami kelakuan peranti di bawah keadaan operasi bukan piawai atau berubah-ubah, yang penting untuk reka bentuk sistem yang teguh.

6. Susun Atur Pad Pateri dan Cadangan

Dimensi pad pateri yang disyorkan untuk susun atur PCB disediakan untuk memastikan paterian yang betul dan kestabilan mekanikal. Lembaran data mencadangkan penggunaan stensil logam untuk percetakan pes pateri dengan ketebalan 0.1mm (4 mil) atau 0.12mm (5 mil). Mematuhi dimensi pad dan spesifikasi stensil ini adalah kritikal untuk mencapai sambungan pateri yang boleh dipercayai semasa proses alir balik dan mencegah isu seperti "tombstoning" atau pateri yang tidak mencukupi.

7. Spesifikasi Pembungkusan Pita dan Gegelung

LTR-C971-TB dibekalkan dalam format pita dan gegelung yang sesuai untuk barisan pemasangan automatik volum tinggi. Dimensi pakej terperinci untuk kedua-dua pita pembawa dan gegelung dinyatakan. Nota utama termasuk: semua dimensi dalam milimeter, poket komponen kosong dimeterai dengan pita penutup atas, setiap gegelung 13 inci mengandungi 6000 keping, maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan, dan pembungkusan mematuhi spesifikasi ANSI/EIA 481-1-A-1994.

8. Amaran Penting dan Panduan Pengendalian

8.1 Aplikasi yang Diniatkan

Komponen ini direka untuk digunakan dalam peralatan elektronik biasa, termasuk peralatan pejabat, peranti komunikasi, dan aplikasi isi rumah. Ia tidak bertujuan untuk sistem keselamatan kritikal di mana kegagalan boleh membahayakan nyawa atau kesihatan (contohnya, penerbangan, peranti perubatan). Untuk aplikasi sedemikian, perundingan dengan pembekal komponen diperlukan sebelum reka bentuk.

8.2 Keadaan Penyimpanan

Penyimpanan yang betul adalah penting untuk mengekalkan kebolehpercayaan komponen. Untuk beg kalis lembap tertutup dengan bahan pengering, simpan pada ≤30°C dan ≤90% RH, dengan tempoh penggunaan disyorkan dalam satu tahun. Sebaik sahaja pembungkusan asal dibuka, komponen harus disimpan pada ≤30°C dan ≤60% RH. Adalah dinasihatkan untuk melengkapkan paterian alir balik IR dalam tempoh satu minggu selepas dibuka. Untuk penyimpanan lebih lama di luar beg asal, gunakan bekas tertutup dengan bahan pengering atau desikator nitrogen. Komponen yang disimpan tanpa bungkusan selama lebih satu minggu harus dibakar pada kira-kira 60°C selama sekurang-kurangnya 20 jam sebelum dipateri.

8.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan, gunakan pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol. Elakkan menggunakan bahan pembersih kimia yang agresif atau tidak diketahui yang boleh merosakkan pakej atau kanta.

8.4 Proses Paterian

Cadangan paterian terperinci disediakan untuk memastikan kebolehpercayaan pemasangan.

• Paterian Alir Balik:Panaskan awal kepada 150–200°C untuk maksimum 120 saat. Suhu puncak tidak boleh melebihi 260°C, dan masa di atas suhu ini harus dihadkan kepada maksimum 10 saat. Alir balik harus dilakukan maksimum dua kali.
• Besi Pateri:Suhu hujung besi tidak boleh melebihi 300°C, dan masa pateri setiap kaki harus dihadkan kepada maksimum 3 saat untuk satu operasi.

Lembaran data menekankan bahawa profil suhu optimum bergantung pada reka bentuk papan khusus, komponen, pes pateri, dan ketuhar. Ia mengesyorkan menggunakan profil patuh JEDEC yang disediakan sebagai sasaran generik dan mematuhi had daripada kedua-dua JEDEC dan pengeluar pes pateri.

8.5 Cadangan Litar Pemacu

Untuk aplikasi yang melibatkan pelbagai peranti, perintang had arus bersiri sangat disyorkan untuk setiap fototransistor dalam litar. Amalan ini, digambarkan sebagai "Model Litar (A)" dalam lembaran data, membantu memastikan keseragaman arus dan prestasi konsisten merentasi semua peranti. Sambungan selari alternatif tanpa perintang individu ("Model Litar (B)") boleh membawa kepada variasi kecerahan atau kepekaan disebabkan perbezaan dalam ciri-ciri arus-voltan (I-V) peranti individu.

9. Maklumat Produk dan Semakan

Pengilang berhak mengubah suai rupa dan spesifikasi produk untuk penambahbaikan tanpa notis terlebih dahulu. Pereka bentuk harus sentiasa merujuk kepada versi terkini lembaran data untuk maklumat paling semasa.

10. Pandangan Mendalam Teknikal dan Pertimbangan Reka Bentuk

10.1 Prinsip Operasi

Fototransistor inframerah beroperasi dengan menukar cahaya inframerah tuju kepada arus elektrik. Ia pada dasarnya adalah transistor simpang dwikutub di mana arus tapak dijana oleh foton yang menghentam simpang tapak-pemungut (yang bertindak sebagai fotodiod). Apabila cahaya inframerah dengan panjang gelombang yang mencukupi (biasanya 940nm untuk peranti ini) menyinari kawasan aktif, pasangan elektron-lubang dijana. Arus foto ini kemudiannya dikuatkan oleh gandaan transistor, menghasilkan arus pemungut yang jauh lebih besar yang boleh diukur dengan mudah oleh litar luaran. Pakej pandangan sisi dengan kanta kubah hitam membantu menentukan medan pandangan tertentu dan boleh menawarkan beberapa penolakan cahaya ambien yang boleh dilihat.

10.2 Analisis Parameter Utama

• Kepekaan (IC(ON)):Arus pemungut keadaan hidup biasa 4.0 mA di bawah sinaran 0.5 mW/cm² pada 940nm menunjukkan kepekaan peranti. Pereka bentuk mesti memastikan kekuatan isyarat IR tuju memenuhi atau melebihi tahap sinaran ini untuk pensuisan atau pengesanan analog yang boleh dipercayai.
• Kelajuan (Tr, Tf):Masa naik dan jatuh biasa 15 μs mentakrifkan kelajuan pensuisan peranti. Parameter ini adalah kritikal untuk aplikasi penghantaran data (seperti kawalan jauh IR) di mana kadar bit tinggi diperlukan. Keadaan ujian yang ditentukan (VCE=5V, IC=1mA, RL=1KΩ) menyediakan penanda aras piawai.
• Arus Gelap (ICEO):Arus gelap maksimum 100 nA pada VCE=20V mewakili arus bocor apabila tiada cahaya. Arus gelap rendah adalah penting untuk mencapai nisbah isyarat-ke-bunyi yang tinggi, terutamanya dalam senario pengesanan cahaya rendah atau apabila menggunakan perintang beban nilai tinggi untuk peningkatan gandaan voltan.
• Penarafan Voltan (V(BR)CEO, V(BR)ECO):Voltan pecahan pemungut-pemancar 30V dan pemancar-pemungut 5V mentakrifkan kawasan operasi selamat untuk pincang yang digunakan. Reka bentuk litar mesti memastikan had ini tidak dilebihi, walaupun di bawah keadaan sementara.

10.3 Reka Bentuk Litar Aplikasi

Konfigurasi paling biasa adalah menggunakan fototransistor dalam mod suis pemancar biasa. Pemungut disambungkan kepada voltan bekalan (VCC) melalui perintang beban (RL), dan pemancar dibumikan. Isyarat keluaran diambil dari nod pemungut. Nilai RL adalah pilihan reka bentuk utama: RL yang lebih besar menyediakan ayunan voltan keluaran yang lebih tinggi untuk arus foto tertentu (gandaan lebih tinggi) tetapi memperlahankan masa tindak balas disebabkan peningkatan pemalar masa RC. Spesifikasi kelajuan lembaran data diberikan dengan RL=1KΩ, menyediakan titik rujukan. Untuk aplikasi analog yang memerlukan tindak balas linear, peranti harus dikendalikan dalam mod fotodiod (tapak dibiarkan terbuka, hanya menggunakan simpang pemungut-tapak) atau dengan pincang berhati-hati untuk mengelakkan ketepuan.

10.4 Pertimbangan Persekitaran dan Pemasangan

Julat suhu operasi -40°C hingga +85°C menjadikan peranti sesuai untuk persekitaran pengguna, industri, dan beberapa automotif. Pereka bentuk harus mempertimbangkan pekali suhu arus gelap dan kepekaan, yang biasanya meningkat dan menurun dengan suhu, masing-masing. Garis panduan profil paterian yang ketat adalah perlu kerana pakej plastik dan ikatan wayar dalaman sensitif kepada kejutan haba dan haba berlebihan. Mengikuti profil berasaskan JEDEC meminimumkan tekanan dan mencegah kegagalan laten.

10.5 Perbandingan dan Pemilihan

Apabila memilih sensor inframerah, jurutera membandingkan fototransistor dengan fotodiod. Fototransistor menawarkan gandaan lebih tinggi (arus keluaran per unit cahaya) tetapi secara amnya lebih perlahan dan mempunyai tindak balas yang lebih tidak linear berbanding fotodiod. LTR-C971-TB, dengan penguatannya bersepadu, adalah pilihan yang sangat baik untuk pengesanan digital mudah (kehadiran/ketiadaan isyarat IR) atau penderiaan analog kelajuan rendah di mana keluaran tinggi diperlukan tanpa peringkat penguat tambahan. Untuk pautan data berkelajuan tinggi atau pengukuran cahaya analog yang tepat, fotodiod PIN mungkin lebih sesuai.

10.6 Contoh Kes Penggunaan Praktikal

Kes penggunaan biasa adalah dalam sensor jarak inframerah untuk pili tanpa sentuh. Pemancar LED inframerah berdenyut pada 940nm. Fototransistor LTR-C971-TB, diletakkan berdekatan, mengesan isyarat pantulan. Apabila tangan diletakkan di bawah pili, ia memantulkan cahaya IR kembali ke sensor, menyebabkan arus pemungut meningkat. Perubahan ini dikesan oleh mikropengawal, yang kemudiannya mengaktifkan injap air. Pakej pandangan sisi membolehkan modul sensor padat di mana LED dan fototransistor dipasang pada satah PCB yang sama. Kepekaan peranti memastikan pengesanan yang boleh dipercayai walaupun dengan pantulan lemah, dan kelajuannya lebih daripada mencukupi untuk antara muka pergerakan manusia yang perlahan ini. Reka bentuk akan termasuk perintang bersiri yang disyorkan untuk LED pemacu dan perintang beban yang sesuai (contohnya, 10kΩ) pada pemungut fototransistor untuk menterjemah perubahan arus kepada voltan yang boleh diukur untuk ADC atau input pembanding mikropengawal.

10.7 Trend Industri

Trend dalam komponen inframerah diskret adalah ke arah integrasi lebih tinggi, pakej lebih kecil, dan prestasi lebih baik. Walaupun peranti seperti LTR-C971-TB kekal penting untuk reka bentuk sensitif kos atau terhad ruang, terdapat peningkatan penggunaan penyelesaian bersepadu yang menggabungkan pengesan foto, penguat, dan logik digital (seperti keluaran I²C) dalam satu pakej. Modul ini memudahkan reka bentuk tetapi mungkin datang dengan kos yang lebih tinggi. Trend lain adalah peningkatan penggunaan penapis panjang gelombang khusus yang disepadukan ke dalam pakej untuk meningkatkan kekebalan terhadap bunyi cahaya ambien, ciri yang disebut sebagai tersedia dalam rangkaian produk yang lebih luas. Untuk tugas pengesanan asas, fototransistor diskret menawarkan keseimbangan optimum prestasi, kos, dan fleksibiliti reka bentuk.