Spesifikasi Teknikal IR26-61C/L746/R/TR8 - LED IR Pandang Sisi 1.6mm Bulat - 1.25V - 940nm - 100mW

1. Gambaran Keseluruhan Produk

IR26-61C/L746/R/TR8 ialah diod pancaran inframerah (IR) pandang sisi subminiatur yang direka untuk aplikasi pemasangan permukaan. Peranti ini dibungkus dalam pakej dua hujung yang padat daripada plastik jernih air dengan kanta sfera, dioptimumkan untuk pancaran inframerah yang cekap. Output spektrumnya dipadankan khusus dengan fotodiod dan fototransistor silikon, menjadikannya sumber yang ideal untuk penderiaan jarak dekat, pengesanan objek dan sistem berasaskan IR lain yang memerlukan pemancar yang boleh dipercayai dan padat.

Kelebihan utama komponen ini termasuk faktor bentuk yang sangat kecil, operasi voltan hadapan rendah dan keserasian yang sangat baik dengan pengesan silikon piawai. Peranti ini dibekalkan pada pita 8mm yang dililit pada gegelung berdiameter 7 inci, memudahkan proses pemasangan automatik. Ia mematuhi piawaian alam sekitar termasuk RoHS, EU REACH dan bebas halogen.

1.1 Panduan Pemilihan Peranti

Peranti dikenal pasti dengan nombor bahagian IR26-61C/L746/R/TR8. Ia menggunakan bahan cip GaAlAs (Gallium Aluminum Arsenide), iaitu semikonduktor biasa untuk menghasilkan cahaya inframerah. Kanta adalah jernih air, membolehkan penghantaran maksimum sinaran inframerah yang dipancarkan tanpa sebarang penapisan atau pewarnaan yang boleh melemahkan isyarat.

2. Penyelaman Mendalam Parameter Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

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

• Arus Hadapan Berterusan (IF):65 mA. Ini ialah arus DC maksimum yang boleh dilalui secara berterusan melalui LED.
• Voltan Songsang (VR):5 V. Menggunakan voltan pincang songsang lebih tinggi daripada ini boleh merosakkan simpang LED.
• Suhu Operasi & Penyimpanan (Topr, Tstg):-40°C hingga +100°C. Peranti ini dinilai untuk julat suhu perindustrian yang luas.
• Suhu Pateri (Tsol):260°C untuk maksimum 5 saat. Ini menentukan toleransi profil refluks puncak.
• Pelesapan Kuasa (Pc):100 mW pada atau di bawah suhu ambien 25°C. Ini menghadkan jumlah kuasa elektrik yang boleh ditukar menjadi haba dalam pakej.

2.2 Ciri Elektro-Optik

Parameter ini ditetapkan pada suhu ambien (Ta) 25°C dan menentukan prestasi tipikal peranti di bawah keadaan operasi biasa.

• Keamatan Sinaran (IE):Kuasa optik yang dipancarkan per unit sudut pepejal. Nilai tipikal ialah 8.0 mW/sr pada 20mA dan boleh mencapai 40.0 mW/sr di bawah operasi berdenyut pada 100mA (lebar denyutan ≤100μs, kitar tugas ≤1%).
• Panjang Gelombang Puncak (λp):940 nm. Ini ialah panjang gelombang di mana LED memancarkan kuasa optik paling banyak, selaras sempurna dengan kepekaan puncak banyak pengesan berasaskan silikon.
• Lebar Jalur Spektrum (Δλ):30 nm (tipikal). Ini menunjukkan julat panjang gelombang yang dipancarkan, berpusat di sekitar puncak.
• Voltan Hadapan (VF):Biasanya 1.25V dengan maksimum 1.50V pada 20mA. Pada 100mA (berdenyut), ia meningkat kepada tipikal 1.40V dengan maksimum 1.90V. VF rendah menyumbang kepada kecekapan sistem yang lebih tinggi.
• Arus Songsang (IR):Maksimum 10 μA pada pincang songsang 5V, menunjukkan kualiti simpang yang baik.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):20 darjah. Ini ialah sudut penuh di mana keamatan sinaran turun kepada separuh daripada nilai maksimumnya (paksi), menentukan pancaran yang agak sempit dan diarahkan.

3. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi ini termasuk beberapa lengkung ciri yang memberikan pandangan lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

3.1 Arus Hadapan vs. Suhu Ambien

Graf ini menunjukkan penurunan arus hadapan maksimum yang dibenarkan apabila suhu ambien meningkat. Untuk mengelakkan terlalu panas dan memastikan kebolehpercayaan, arus hadapan mesti dikurangkan apabila beroperasi di atas 25°C. Lengkung biasanya menunjukkan penurunan linear daripada 65mA yang dinilai pada 25°C kepada sifar pada suhu simpang maksimum.

3.2 Taburan Spektrum

Lengkung output spektrum menggambarkan keamatan sinaran relatif merentasi panjang gelombang. Ia mengesahkan puncak 940nm dan lebar jalur kira-kira 30nm, menunjukkan taburan seperti Gaussian yang biasa untuk sumber LED.

3.3 Keamatan Sinaran vs. Arus Hadapan

Plot ini menunjukkan hubungan antara arus pacuan dan output optik. Ia secara amnya linear dalam julat arus rendah tetapi mungkin menunjukkan tanda-tanda tepu atau penurunan kecekapan pada arus yang sangat tinggi disebabkan oleh kesan haba dan bukan linear lain dalam semikonduktor.

3.4 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan

Lengkung ciri IV adalah penting untuk reka bentuk litar. Ia menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Nilai VF yang ditetapkan pada 20mA dan 100mA adalah titik pada lengkung ini. Pereka bentuk menggunakan ini untuk mengira nilai perintang had arus yang diperlukan untuk voltan bekalan tertentu.

3.5 Keamatan Sinaran Relatif vs. Sesaran Sudut

Plot kutub ini secara visual menentukan corak sinaran atau profil pancaran LED. Untuk peranti pandang sisi ini dengan sudut pandangan 20 darjah, plot akan menunjukkan lobus cahaya yang dipancarkan berserenjang dengan satah pemasangan, dengan keamatan menurun dengan mendadak di luar separuh sudut ±10 darjah.

4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

4.1 Dimensi Pakej dan Polarity

LED ialah pakej bulat 1.6mm. Lukisan mekanikal terperinci memberikan dimensi tepat untuk badan, plumbum dan kanta. Anod dan katod dikenal pasti dengan jelas dalam rajah. Corak pad pateri yang disyorkan (corak tanah) juga disediakan untuk memastikan sambungan mekanikal dan haba yang betul semasa pemasangan PCB, meminimumkan tekanan pada komponen.

4.2 Spesifikasi Pita Pembawa dan Gegelung

Peranti ini dibungkus untuk penempatan automatik. Dimensi pita pembawa (saiz poket, pic, dll.) dan spesifikasi gegelung (diameter 7 inci, 1500 keping setiap gegelung) diperincikan untuk memastikan keserasian dengan peralatan pick-and-place piawai.

5. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

5.1 Langkah Berjaga-jaga Kritikal

• Perlindungan Arus Berlebihan:Perintang had arus luaran adalah wajib. Ciri IV eksponen LED bermaksud peningkatan kecil dalam voltan boleh menyebabkan peningkatan arus yang besar dan merosakkan.
• Penyimpanan:Peranti ini sensitif kelembapan (MSL). Beg yang belum dibuka mesti disimpan pada ≤30°C dan ≤90% RH dan digunakan dalam tempoh satu tahun. Selepas dibuka, bahagian mesti digunakan dalam tempoh 168 jam (7 hari) apabila disimpan pada ≤30°C/≤70% RH. Melebihi had ini memerlukan pembakaran pada 60±5°C selama sekurang-kurangnya 24 jam sebelum digunakan.

5.2 Keadaan Pateri

• Pateri Refluks:Profil suhu bebas plumbum dirujuk. Refluks tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej plastik dan ikatan wayar.
• Pateri Tangan:Jika perlu, gunakan suhu hujung besi pateri di bawah 350°C untuk maksimum 3 saat setiap terminal. Gunakan besi dengan kapasiti 25W atau kurang dan benarkan selang penyejukan sekurang-kurangnya 2 saat antara terminal.
• Pembaikan:Elakkan kerja semula selepas pateri. Jika tidak dapat dielakkan, besi pateri berkepala dua mesti digunakan untuk memanaskan kedua-dua terminal secara serentak, mengelakkan tekanan mekanikal daripada mengangkat satu pad manakala yang lain masih dipateri.

6. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Pembungkusan akhir melibatkan pengedapan gegelung dalam beg kalis lembapan aluminium dengan bahan pengering. Label pada beg mengandungi maklumat kritikal untuk kebolehjejakan dan penggunaan: Nombor Bahagian Pelanggan (CPN), Nombor Bahagian Pengilang (P/N), Kuantiti (QTY), pangkat prestasi (CAT), panjang gelombang puncak (HUE), kod rujukan, nombor lot (LOT No.) dan negara asal.

7. Cadangan Aplikasi

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

LED IR ini direka untuksistem terpakai inframerah. Ciri-ciri utamanya menjadikannya sesuai untuk:

• Penderiaan Jarak Dekat dan Kehadiran:Dipasangkan dengan fototransistor atau fotodiod untuk mengesan kehadiran atau ketiadaan objek dalam jarak dekat.
• Pengiraan Objek dan Pengesanan Tepi:Dalam peralatan automasi untuk mengira item pada penghantar atau mengesan tepi.
• Suis Optik dan Pengekod:Di mana pancaran inframerah diganggu oleh bahagian bergerak untuk menghasilkan isyarat digital.
• Penghantaran Data Jarak Pendek:Dalam pautan komunikasi IR mudah (cth., alat kawalan jauh, IRDA), walaupun pancaran sempitnya mungkin memerlukan penjajaran yang teliti.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

• Litar Pacuan:Sentiasa gunakan perintang siri untuk menetapkan arus hadapan. Kira nilai perintang sebagai R = (Vcc - Vf) / If, di mana Vcc ialah voltan bekalan, Vf ialah voltan hadapan daripada spesifikasi (gunakan nilai maks untuk reka bentuk selamat) dan If ialah arus hadapan yang dikehendaki (cth., 20mA).
• Pengurusan Haba:Untuk operasi berterusan berhampiran penarafan arus maksimum, pertimbangkan keupayaan susun atur PCB untuk meleraikan haba dari pad LED.
• Penjajaran Optik:Sudut pandangan 20 darjah dan orientasi pandang sisi memerlukan reka bentuk mekanikal yang tepat untuk memastikan pancaran IR diarahkan dengan betul ke arah pengesan.
• Kekebalan Cahaya Ambien:Untuk aplikasi penderiaan, pertimbangkan untuk menggunakan isyarat IR termodulat dan pengesanan segerak dalam penerima untuk menolak bunyi bising cahaya ambien, terutamanya daripada sumber seperti cahaya matahari atau lampu pendarfluor yang mengandungi komponen IR.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Berbanding dengan LED IR pancaran atas piawai, pakej pandang sisi menawarkan kelebihan mekanikal yang berbeza. Ia membolehkan pancaran IR dipancarkan selari dengan permukaan PCB, yang boleh memudahkan reka bentuk laluan optik dalam aplikasi yang terhad ruang di mana pemancar dan pengesan perlu diletakkan pada satah yang sama, saling berhadapan merentasi jurang. Diameter 1.6mm dan profil rendahnya menjadikannya salah satu pemancar IR SMD yang lebih kecil yang tersedia, sesuai untuk peranti kecil. Gabungan teknologi cip GaAlAs, panjang gelombang 940nm dan kanta jernih memberikan kecekapan tinggi dan padanan yang baik dengan pengesan silikon tanpa pelemahan yang disebabkan oleh kanta epoksi berwarna (cth., biru atau hitam) yang kadangkala digunakan untuk menyekat cahaya nampak.

9. Soalan Lazim (FAQ)

9.1 Apakah tujuan kanta "jernih air"?

Kanta jernih air mempunyai penyerapan minimum merentasi spektrum nampak dan inframerah. Untuk LED IR, ini memaksimumkan penghantaran cahaya inframerah 940nm keluar dari pakej. Ia tidak menapis cahaya nampak, tetapi memandangkan cip memancarkan hampir secara eksklusif dalam IR, sangat sedikit cahaya nampak dihasilkan.

9.2 Bolehkah saya memacu LED ini pada 100mA secara berterusan?

Tidak. Penarafan 100mA untuk keamatan sinaran ditetapkan di bawah keadaan berdenyut (lebar denyutan ≤100μs, kitar tugas ≤1%) untuk mengelakkan pemanasan berlebihan. Arus hadapanberterusanmaksimum (IF) ialah 65 mA pada 25°C, dan ini mesti dikurangkan pada suhu ambien yang lebih tinggi seperti yang ditunjukkan dalam lengkung berkaitan.

9.3 Mengapakah masa penyimpanan begitu singkat selepas membuka beg?

Pembungkusan plastik komponen SMD boleh menyerap kelembapan dari udara. Semasa pateri suhu tinggi (refluks), kelembapan yang terperangkap ini boleh mengewap dengan cepat, menyebabkan pengelupasan dalaman, retakan atau "popcorning," yang memusnahkan peranti. Jangka hayat lantai 168 jam ialah tempoh komponen dinilai untuk bertahan selepas terdedah kepada tahap kelembapan ambien tertentu sebelum memerlukan pembakaran semula.

9.4 Bagaimanakah saya mengenal pasti anod dan katod?

Rajah pakej dalam spesifikasi menunjukkan pengenalan fizikal. Biasanya, satu plumbum mungkin ditanda (cth., takuk, titik hijau atau plumbum yang lebih panjang) atau bentuk pemantul dalaman mungkin tidak simetri. Rajah akan menunjukkan dengan jelas sisi mana yang sepadan dengan anod dan katod.

10. Kajian Kes Reka Bentuk Praktikal

Senario:Mereka bentuk penderia pengesanan kertas untuk pencetak.

Pelaksanaan:IR26-61C/L746/R/TR8 dipasang pada satu sisi laluan kertas, menghadap fototransistor silikon yang sepadan di sebelah bertentangan. Kedua-duanya adalah pandang sisi, jadi pancaran mereka menembak secara melintang merentasi jurang. Apabila tiada kertas, pancaran IR mencapai pengesan, menghasilkan isyarat tinggi. Apabila kertas melalui, ia menyekat pancaran, menyebabkan isyarat pengesan turun. Pancaran sempit 20 darjah membantu memastikan penderia hanya bertindak balas kepada objek secara langsung dalam laluan kertas dan kurang terjejas oleh pantulan sesat. Mikropengawal memacu LED dengan arus 20mA (ditentukan oleh perintang) dan membaca voltan analog dari pengumpul fototransistor untuk menentukan kehadiran kertas.

Pengiraan Utama:Menggunakan bekalan 5V dan mengandaikan Vf maksimum 1.5V pada 20mA, nilai perintang siri ialah R = (5V - 1.5V) / 0.02A = 175 Ohm. Perintang piawai 180 Ohm akan digunakan, menghasilkan arus kira-kira 19.4mA.

11. Prinsip Operasi

Diod Pemancar Cahaya Inframerah (IR LED) beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan digunakan, elektron dari bahan jenis-n dan lubang dari bahan jenis-p disuntik ke dalam kawasan simpang. Apabila pembawa cas ini bergabung semula, mereka membebaskan tenaga. Dalam bahan GaAlAs yang digunakan dalam LED ini, tenaga ini dibebaskan terutamanya sebagai foton dalam spektrum inframerah, khususnya sekitar 940 nanometer. Pakej pandang sisi menggabungkan kanta epoksi acuan yang membentuk cahaya yang dipancarkan menjadi pancaran diarahkan dengan sudut pandangan yang ditetapkan, meningkatkan kecekapan gandingan dalam sistem yang dijajarkan.

12. Trend Teknologi

Bidang optoelektronik inframerah terus berkembang. Trend yang berkaitan dengan komponen seperti IR26-61C/L746/R/TR8 termasuk:

• Pengecilan Meningkat:Permintaan berterusan untuk penderia yang lebih kecil dalam elektronik pengguna (telefon pintar, boleh pakai) mendorong pembangunan pakej pemancar IR yang lebih padat.
• Kecekapan Lebih Tinggi:Kemajuan dalam epitaksi semikonduktor dan reka bentuk cip bertujuan untuk menghasilkan lebih banyak kuasa optik (keamatan sinaran) untuk input elektrik yang sama, meningkatkan hayat bateri sistem dan nisbah isyarat-kepada-bunyi.
• Integrasi:Terdapat trend ke arah mengintegrasikan pemancar IR, pengesan dan kadangkala logik kawalan ke dalam modul atau pakej tunggal, memudahkan reka bentuk dan pemasangan untuk pelanggan akhir.
• Kepelbagaian Panjang Gelombang:Walaupun 940nm kekal piawai, panjang gelombang lain seperti 850nm (sering kelihatan sebagai cahaya merah samar) atau 1050nm digunakan untuk aplikasi khusus yang memerlukan penembusan bahan atau ciri penolakan cahaya ambien yang berbeza.