Lembaran Data Pemutus Foto LTH-301-07 - Jenis Slot - Dimensi 4.0x3.2x2.5mm - Voltan Hadapan 1.2V - Penyerakan Kuasa 80mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTH-301-07 ialah modul pemutus foto jenis slot yang padat, direka untuk aplikasi pensuisan tanpa sentuh. Ia menggabungkan diod pemancar cahaya inframerah (LED) dan fototransistor dalam satu perumahan tunggal, dipisahkan oleh jurang fizikal. Prinsip operasi asas melibatkan gangguan pancaran cahaya inframerah yang bergerak dari pemancar ke pengesan. Apabila objek legap memasuki slot, ia menghalang laluan cahaya, menyebabkan keadaan keluaran fototransistor berubah. Ini menyediakan mekanisme penderiaan yang boleh dipercayai dan bebas haus berbanding suis mekanikal.

Kelebihan terasnya termasuk kebolehpercayaan tinggi kerana tiada bahagian bergerak, kelajuan pensuisan pantas sesuai untuk mengesan gerakan pantas, dan penderiaan kedudukan yang tepat. Peranti ini direka untuk pemasangan PCB langsung atau digunakan dengan soket dua baris, menawarkan fleksibiliti dalam pemasangan. Pasaran sasaran dan aplikasi tipikal merangkumi peralatan automasi pejabat seperti mesin faks, mesin fotokopi, pencetak, dan pengimbas, di mana ia digunakan untuk pengesanan kertas, penderiaan tepi, dan pengekodan kedudukan.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah keadaan ini tidak dijamin.

• Input LED:Arus hadapan berterusan maksimum ialah 50 mA. Arus hadapan puncak boleh mencapai 1 A di bawah keadaan berdenyut (300 pps, lebar denyut 10 μs). Penyerakan kuasa maksimum ialah 80 mW, dan voltan songsang tahan adalah terhad kepada 5 V.
• Output Fototransistor:Penarafan voltan pengumpul-pemancar ialah 30 V, manakala voltan pemancar-pengumpul ialah 5 V. Arus pengumpul maksimum ialah 20 mA, dengan had penyerakan kuasa 100 mW.
• Had Terma:Julat suhu operasi ditetapkan dari -25°C hingga +85°C, dengan julat penyimpanan yang lebih luas dari -40°C hingga +100°C. Suhu pematerian kaki tidak boleh melebihi 260°C selama 5 saat apabila diukur 1.6mm dari kes.

2.2 Ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini menentukan prestasi peranti di bawah keadaan operasi biasa pada suhu ambien (TA) 25°C.

• Voltan Hadapan Input LED (V_F):Biasanya 1.2 V dengan maksimum 1.6 V apabila didorong pada arus hadapan (I_F) 20 mA. Voltan rendah ini sesuai untuk litar logik kuasa rendah.
• Arus Gelap Fototransistor Output (I_CEO):Arus bocor apabila tiada cahaya dijamin kurang daripada 100 nA pada V_CE=10V, memastikan keadaan "mati" yang baik.
• Prestasi Pengganding:Parameter utama ialah Arus Pengumpul Keadaan Hidup (I_C(ON)), yang dijamin sekurang-kurangnya 0.6 mA apabila LED didorong dengan I_F=20mA dan V_CE=5V. Voltan Ketepuan Pengumpul-Pemancar (V_CE(SAT)) adalah maksimum 0.4 V di bawah keadaan ini, menunjukkan keadaan "hidup" rintangan rendah yang baik.
• Kelajuan Pensuisan:Masa tindak balas dicirikan oleh Masa Naik (T_r) dan Masa Jatuh (T_f). Nilai tipikal masing-masing ialah 3 μs dan 4 μs, dengan maksimum 15 μs dan 20 μs. Kelajuan ini mencukupi untuk banyak aplikasi penderiaan dan pengiraan kelajuan sederhana.

3. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini mempunyai pakej lubang tembus standard. Dimensi garis besar disediakan dalam lembaran data dengan semua ukuran dalam milimeter. Dimensi badan utama adalah lebih kurang 4.0mm panjang, 3.2mm lebar, dan 2.5mm tinggi, tidak termasuk kaki. Lebar jurang slot adalah dimensi kritikal untuk menentukan saiz objek yang boleh dikesan. Kaki dijarakkan untuk pemasangan dua baris standard. Polarity ditunjukkan oleh bentuk fizikal perumahan dan/atau penandaan; kaki yang lebih panjang biasanya sepadan dengan anod LED. Adalah penting untuk merujuk lukisan dimensi untuk penempatan slot yang tepat berbanding tepi PCB dan komponen lain.

4. Panduan Pematerian dan Pemasangan

4.1 Proses Pematerian

Pematerian yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan kerosakan pada perumahan plastik dan komponen dalaman. Perumahan tidak boleh dicelup ke dalam pateri. Tiada tekanan luaran harus dikenakan pada kaki semasa pematerian semasa peranti panas.

• Pematerian Tangan (Besi):Suhu maksimum yang disyorkan ialah 350°C, dengan masa pematerian tidak melebihi 3 saat setiap kaki. Hujung besi harus digunakan tidak lebih dekat daripada 2mm dari pangkal perumahan.
• Pematerian Gelombang:Profil tertentu disyorkan. Suhu pra-pemanasan tidak boleh melebihi 100°C sehingga 60 saat. Suhu gelombang pateri harus maksimum 260°C, dengan masa sentuhan 5 saat atau kurang. Kedudukan pencelupan mesti memastikan pateri tidak naik dalam 2mm dari pangkal perumahan.

4.2 Keadaan Penyimpanan dan Jangka Hayat Rak

Untuk mengekalkan kebolehpaterian dan integriti peranti, keadaan penyimpanan yang ketat diwajibkan. Ambien penyimpanan ideal adalah di bawah 30°C suhu dan di bawah 70% kelembapan relatif. Komponen harus dipasang dalam tempoh 3 bulan dari tarikh penghantaran. Untuk penyimpanan lebih lama dalam pembungkusan asal, ia harus disimpan dalam bekas tertutup dengan bahan pengering atau dalam desikator ambien nitrogen, tetapi tidak lebih dari satu tahun. Sebaik sahaja beg penghalang kelembapan dibuka, komponen mesti digunakan dalam tempoh 3 bulan dalam persekitaran terkawal <25°C dan <60% RH. Perubahan suhu mendadak dalam kelembapan tinggi harus dielakkan untuk mengelakkan pemeluwapan, yang boleh menyebabkan pengoksidaan pin. Jika keadaan penyimpanan tidak dipenuhi, penilaian kebolehpaterian diperlukan sebelum digunakan.

5. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

5.1 Litar Aplikasi Tipikal

Konfigurasi paling biasa adalah menggunakan pemutus foto sebagai suis digital. Perintang pembatas arus diletakkan secara bersiri dengan input LED, dikira berdasarkan voltan bekalan (V_CC), arus hadapan yang dikehendaki (I_F, contohnya, 20mA), dan voltan hadapan LED (V_F~1.2V): R_limit= (V_CC- V_F) / I_F. Output fototransistor biasanya disambungkan dengan perintang tarik-naik (R_L) dari pengumpul ke V_CC. Pemancar disambungkan ke bumi. Apabila laluan cahaya tidak terhalang, fototransistor mengalirkan arus, menarik voltan keluaran pengumpul rendah (hampir V_CE(SAT)). Apabila terganggu, fototransistor dimatikan, dan output ditarik tinggi oleh R_L. Nilai R_Lmempengaruhi kedua-dua ayunan voltan keluaran dan kelajuan pensuisan; nilai yang lebih rendah memberikan kelajuan lebih pantas tetapi penggunaan arus yang lebih tinggi.

5.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Kekebalan Cahaya Ambien:Memandangkan peranti menggunakan cahaya inframerah termodulat (diimplikasikan oleh pensuisan pantasnya), ia menawarkan penolakan yang baik terhadap cahaya ambien yang stabil. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi kritikal, perisai tambahan atau reka bentuk perumahan mungkin diperlukan untuk menyekat cahaya matahari langsung atau sumber IR kuat lain.
• Ciri Objek:Kebolehpercayaan penderiaan bergantung pada ketelusan objek kepada panjang gelombang inframerah. Bahan lutsinar atau sangat reflektif mungkin tidak mengganggu pancaran dengan boleh dipercayai.
• Penjajaran:Penjajaran mekanikal yang tepat laluan objek dengan slot adalah perlu untuk operasi yang konsisten. Lebar slot menentukan saiz objek minimum untuk pencetus yang boleh dipercayai.
• Penghapusan Denyut:Output elektrik mungkin memerlukan penghapusan denyut perisian atau perkakasan, terutamanya jika digunakan dengan bahagian mekanikal yang mungkin bergetar.

6. Lengkung Prestasi dan Data Grafik

Lembaran data merujuk lengkung ciri tipikal yang penting untuk analisis reka bentuk terperinci. Walaupun graf khusus tidak direproduksi dalam teks, ia biasanya termasuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (I_F-V_F):Menunjukkan hubungan untuk input LED, berguna untuk mengira penurunan voltan tepat pada arus pacuan yang berbeza.
• Arus Pengumpul vs. Voltan Pengumpul-Pemancar (I_C-V_CE):Keluarga lengkung untuk output fototransistor dengan keamatan cahaya insiden (atau arus pacuan LED) sebagai parameter. Graf ini penting untuk menentukan titik operasi dan nilai perintang beban.
• Nisbah Pemindahan Arus (CTR) vs. Arus Hadapan:CTR ialah nisbah arus pengumpul keluaran kepada arus input LED (I_C/I_F). Lengkung ini menunjukkan bagaimana kecekapan berubah dengan arus pacuan, membantu mengoptimumkan reka bentuk untuk penggunaan kuasa dan kekuatan isyarat keluaran.
• Kebergantungan Suhu:Lengkung menunjukkan bagaimana parameter seperti voltan hadapan, arus pengumpul, atau CTR berubah sepanjang julat suhu operasi. Ini penting untuk memastikan operasi yang boleh dipercayai dalam persekitaran bukan ambien.

7. Soalan Lazim (FAQ)

7.1 Apakah perbezaan antara pemutus foto dan pemantul foto?

Pemutus foto (atau sensor transmisi) mempunyai pemancar dan pengesan saling berhadapan merentasi jurang. Objek dikesan apabila ia menyekat pancaran cahaya. Pemantul foto (atau sensor reflektif) mempunyai pemancar dan pengesan bersebelahan, menghadap arah yang sama. Objek dikesan apabila ia memantulkan cahaya yang dipancarkan kembali ke pengesan. LTH-301-07 ialah pemutus foto jenis slot.

7.2 Bolehkah saya memacu LED dengan voltan secara langsung tanpa perintang pembatas arus?

Tidak. LED ialah peranti pacuan arus. Menyambungkannya terus ke sumber voltan melebihi voltan hadapannya akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, berpotensi memusnahkannya. Perintang bersiri adalah wajib untuk menetapkan arus operasi.

7.3 Mengapakah keadaan kelembapan penyimpanan begitu penting?

Pembungkusan plastik komponen elektronik boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa proses pematerian suhu tinggi, kelembapan yang diserap ini boleh mengembang dengan cepat, menyebabkan delaminasi dalaman, retakan, atau "popcorning," yang merosakkan peranti. Keadaan penyimpanan yang ditetapkan dan keperluan pembakaran (jika terdedah) direka untuk mencegah ini.

7.4 Bagaimanakah saya memilih nilai perintang tarik-naik (R_L) pada fototransistor?

Pilihan melibatkan pertukaran. R_Lyang lebih kecil memberikan masa naik lebih pantas (kerana ia mengecas kapasitans litar lebih cepat) dan isyarat "rendah" yang lebih kuat, tetapi ia menggunakan lebih banyak kuasa apabila transistor hidup. R_Lyang lebih besar menjimatkan kuasa tetapi memperlahankan kelajuan pensuisan dan menghasilkan tarik-naik yang lebih lemah. Titik permulaan biasa adalah antara 1kΩ dan 10kΩ, tetapi keadaan ujian lembaran data R_L=100Ω untuk pengukuran kelajuan menunjukkan ia boleh memacu impedans yang agak rendah.