IR204-A 3.0mm LED ya Infrared - Kifurushi cha 3mm - Urefu wa Mawimbi 940nm - Umeme wa 100mA - Waraka wa Kiufundi

1. Muhtasari wa Bidhaa

IR204-A ni diodi yenye nguvu ya kutokeza mwanga wa infrared iliyowekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha plastiki cha bluu cha 3mm (T-1). Imebuniwa kutokeza mwanga kwenye urefu wa wimbi la kilele la 940nm, na hivyo kufanana na fototransista, fotodiodi, na moduli za kupokea infrared zinazotumiwa kawaida. Kifaa hiki kina sifa za kuaminika sana, nguvu kubwa ya mionzi, na voltage ya mbele ya chini, na hivyo kufaa kwa matumizi mbalimbali ya usambazaji wa mawimbi ya infrared.

1.1 Faida Kuu

• Nguvu Kubwa ya Mionzi:Inatoa pato la nguvu la infrared kwa usambazaji wa ishara unaoaminika.
• Ufanisi wa Urefu wa Mawimbi:Urefu wa wimbi la kilele la 940nm umeimarishwa kwa ushirikiano na vipokezi vya kawaida vya IR.
• Kifurushi Kidogo na Cha Kawaida:Kifurushi cha 3mm chenye nafasi ya waya wa 2.54mm huruhusu ujumuishaji rahisi katika mpangilio wa kawaida wa PCB.
• Uzingatiaji wa Viwango:Bidhaa hii inazingatia viwango vya RoHS, EU REACH, na viwango visivyo na halogeni (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm).

1.2 Matumizi Lengwa

LED hii ya infrared inalenga hasa mifumo inayohitaji mawasiliano ya mwanga usioonekana. Maeneo muhimu ya matumizi ni pamoja na vitengo vya kudhibiti mbali vya infrared vilivyo na mahitaji makubwa ya nguvu, mifumo ya usambazaji wa hewa huria, vichunguzi vya moshi, na mifumo mingine ya kawaida ya kugundua au mawasiliano ya msingi wa infrared.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na Lengo

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishwi.

• Umeme wa Mbele Unaendelea (IF):100 mA. Umeme wa juu zaidi wa DC unaoweza kutumiwa kwa mfululizo.
• Umeme wa Mbele wa Kilele (IFP):1.0 A. Umeme huu wa juu unaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo (Upana wa Mipigo ≤ 100μs, Mzunguko wa Kazi ≤ 1%).
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kuzidi voltage hii kwenye upande wa nyuma kunaweza kuharibu kiungo cha diodi.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi (Topr/Tstg):-40°C hadi +85°C. Kifaa hiki kimepimwa kwa anuwai ya joto ya viwanda.
• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):150 mW kwenye 25°C. Nguvu ya juu zaidi ambayo kifurushi kinaweza kutawanya bila kuzidi mipaka yake ya joto.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwenye joto la kawaida la kiungo la 25°C na vinabainisha utendaji wa kifaa chini ya hali maalum.

• Nguvu ya Mionzi (Ie):Kipimo muhimu cha utendaji. Kwenye umeme wa kawaida wa kuendesha wa 20mA, nguvu ya kawaida ya mionzi ni 5.6 mW/sr. Chini ya uendeshaji wa mipigo wa umeme wa juu (100mA, 1A), pato linaongezeka sana hadi 38 mW/sr na 350 mW/sr mtawalia, na hivyo kuwezesha matumizi ya masafa marefu au mipigo yenye mwangaza mkubwa.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λp):940 nm (kawaida). Hii iko kwenye wigo wa karibu wa infrared, isiyoonekana kwa jicho la mwanadamu lakini hugunduliwa kwa ufanisi na vihisi vya msingi wa silikoni.
• Upana wa Wigo wa Mawimbi (Δλ):Takriban 45 nm. Hii inabainisha upana wa wigo wa mwanga unaotolewa karibu na urefu wa wimbi la kilele.
• Voltage ya Mbele (VF):Kwa kawaida 1.2V kwenye 20mA, na huongezeka kwa umeme. Voltage hii ya chini inachangia matumizi madogo ya nguvu katika miundo.
• Pembe ya Mtazamo (2θ1/2):Digrii 35. Hii ndiyo kuenea kwa pembe ambapo nguvu ya mionzi hushuka hadi nusu ya thamani yake ya kilele, na hivyo kubainisha muundo wa boriti.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa

Waraka huu unajumuisha muundo wa kugawa nguvu ya mionzi. LED zimepangwa katika vikundi (K, L, M, N) kulingana na pato lao lililopimwa kwenye IF=20mA. Kwa mfano, kikundi 'L' kina nguvu ya chini ya 5.6 mW/sr na ya juu ya 8.9 mW/sr. Hii huruhusu wabunifu kuchagua sehemu zilizo na viwango vya chini vya utendaji vilivyohakikishwa kwa tabia thabiti ya mfumo. Waraka haubainishi kugawa kwa urefu wa wimbi au voltage ya mbele kwa nambari hii maalum ya sehemu.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka huu unatoa mikunjo kadhaa ya sifa ambayo ni muhimu kwa ubunifu.

4.1 Umeme wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira (Mchoro 1)

Mkunjo huu unaonyesha jinsi umeme wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea hupungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka zaidi ya 25°C. Wabunifu lazima watumie grafu hii kuhakikisha umeme wa uendeshaji hauzidi kikomo salama kwenye joto la juu la mazingira la matumizi.

4.2 Usambazaji wa Wigo (Mchoro 2)

Inaonyesha nguvu ya jamaa ya mionzi kama kazi ya urefu wa wimbi, ikizunguka kilele cha 940nm na upana wa wigo wa ~45nm uliobainishwa.

4.3 Urefu wa Wimbi la Kilele la Kutokeza dhidi ya Joto (Mchoro 3)

Inaonyesha mabadiliko katika urefu wa wimbi la kilele na mabadiliko ya joto la mazingira (na hivyo joto la kiungo). Hii ni muhimu kwa matumizi ambapo ufanisi wa wigo na kigunduzi ni muhimu sana.

4.4 Umeme wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa IV) (Mchoro 4)

Inaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya umeme na voltage. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kudhibiti umeme (kwa mfano, hesabu ya kipingamizi cha mfululizo).

4.5 Uzito wa Jamaa dhidi ya Umeme wa Mbele (Mchoro 5)

Inaonyesha kuwa pato la mwanga halilingani kwa mstari na umeme, haswa kwenye umeme wa juu ambapo ufanisi unaweza kupungua kutokana na joto na athari zingine.

4.6 Nguvu ya Jamaa ya Mionzi dhidi ya Uhamisho wa Pembe (Mchoro 6)

Huu ndio muundo wa anga wa mionzi, unaonyesha kwa picha pembe ya mtazamo ya digrii 35. Hii ni muhimu kwa ubunifu wa macho ili kuhakikisha usawa na ufuniko unaofaa.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki hutumia kifurushi cha kawaida cha duara cha T-1 (3mm). Mchoro wa kina wa mitambo kwenye waraka huu unatoa vipimo vyote muhimu ikiwa ni pamoja na kipenyo cha mwili (3.0mm kwa kawaida), nafasi ya waya (2.54mm), na kipenyo cha waya. Toleo ni kwa kawaida ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Nyenzo za kifurushi ni plastiki yenye rangi ya bluu, ambayo hufanya kazi kama kichujio kilichojengwa ndani.

5.2 Utambulisho wa Upekee

Waya mrefu zaidi ndio anodi (+), na waya mfupi zaidi ndio katodi (-). Hii ndiyo desturi ya kawaida kwa LED. Upande wa gorofa kwenye ukingo wa kifurushi pia unaweza kuonyesha upande wa katodi.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

• Joto la Kuuza:Joto la juu la kuuza ni 260°C.
• Muda wa Kuuza:Waya haipaswi kufichuliwa kwenye joto la kuuza la zaidi ya 260°C kwa zaidi ya sekunde 5.
• Ushughulikiaji wa Jumla:Uangalizi wa kawaida wa ESD (Kutokwa kwa Umeme) unapaswa kuzingatiwa wakati wa usindikaji na usanikishaji ili kuzuia uharibifu wa kiungo cha semiconductor.
• Hali ya Uhifadhi:Kifaa kinapaswa kuhifadhiwa ndani ya anuwai yake maalum ya joto ya -40°C hadi +85°C katika mazingira kavu.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Uainishaji wa Ufungaji

LED kwa kawaida hufungwa kwenye mifuko (vipande 200-1000 kwa kila mfuko). Mifuko minne huwekwa kwenye sanduku, na sanduku kumi hufanya kikapu kimoja.

7.2 Taarifa ya Lebo

Lebo kwenye ufungaji inajumuisha taarifa muhimu kama vile Nambari ya Sehemu (P/N), idadi (QTY), cheo/kikundi (CAT), urefu wa wimbi la kilele (HUE), nambari ya kundi (LOT No.), na nambari ya rejea. Ufuatiliaji huu ni muhimu kwa udhibiti wa ubora.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mzunguko wa Kawaida wa Matumizi

Katika mzunguko wa msingi, LED huendeshwa na chanzo cha voltage kupitia kipingamizi cha kudhibiti umeme. Thamani ya kipingamizi (R) huhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - Vf) / If, ambapo Vcc ni voltage ya usambazaji, Vf ni voltage ya mbele ya LED (kwa mfano, 1.2V kwenye 20mA), na If ni umeme unaotaka wa mbele. Kwa uendeshaji wa mipigo (kwa mfano, katika vidhibiti vya mbali), swichi ya transistor kwa kawaida hutumiwa kutoa umeme wa juu wa kilele (hadi 1A) kutoka kwa capacitor au moja kwa moja kutoka kwa usambazaji wa nguvu.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kuendesha kwa Umeme:Daima endesha LED kwa umeme unaodhibitiwa, sio voltage maalum. Tumia kipingamizi cha mfululizo au kiendeshi cha umeme thabiti.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa kifurushi kina upinzani mdogo wa joto, uendeshaji unaoendelea kwenye umeme wa juu (unakaribia 100mA) au kwenye joto la juu la mazingira unahitaji kuzingatia mkunjio wa kupunguza ili kuepuka kupata joto kupita kiasi.
• Usawa wa Macho:Pembe ya mtazamo ya digrii 35 inahitaji usawa unaofaa na kihisi cha kupokea kwa nguvu bora ya ishara. Lensi au vikumbushio vinaweza kutumiwa kubadilisha muundo wa boriti ikiwa inahitajika.
• Kelele ya Usambazaji wa Nguvu:Katika matumizi nyeti ya kugundua analog, hakikisha mzunguko wa kiendeshi cha LED hauingizi kelele ya umeme ambayo inaweza kuingilia ishara dhaifu kutoka kwa kigunduzi.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu za IR204-A ni mchanganyiko wake wa kifurushi cha kawaida cha 3mm, nguvu kubwa ya mionzi ya mipigo (hadi 350 mW/sr), na urefu wa wimbi wa 940nm uliobainishwa kwa usahihi. Ikilinganishwa na LED za kawaida za IR, inatoa utendaji wa chini uliohakikishwa (kupitia kugawa) na kuzingatia kanuni za kisasa za mazingira. Nyenzo zake za chip za GaAlAs ni za kawaida kwa utokezaji wa ufanisi wa infrared.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

10.1 Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V au 3.3V?

Hapana, si moja kwa moja.Pini ya microcontroller kwa kawaida haiwezi kutoa 20mA kwa mfululizo (angalia waraka wa kiufundi wa MCU yako), na hakika haiwezi kutoa umeme wa kilele wa 1A. Zaidi ya hayo, lazima utumie kipingamizi cha mfululizo kudhibiti umeme hadi thamani unayotaka (kwa mfano, 20mA). Transistor (BJT au MOSFET) inahitajika kubadili umeme wa juu unaohitajika kwa LED.

10.2 Kwa nini nguvu ya mionzi ni kubwa zaidi chini ya hali ya mipigo?

Viwango vya juu vya mipigo (100mA, 1A) huruhusu kiungo kuendeshwa kwa umeme mkubwa zaidi kwa muda mfupi sana. Hii hutoa mwanga zaidi bila kusababisha joto la wastani la kiungo kuongezeka hadi viwango vya uharibifu, kwani wingi wa joto wa chip na kifurushi kina muda wa kupoa kati ya mipigo. Hii ni bora kwa mawasiliano ya mipigo kama vile vidhibiti vya mbali.

10.3 \"Ufanisi wa wigo na fototransista\" inamaanisha nini?

Fototransista na fotodiodi za msingi wa silikoni zina usikivu wa kilele katika eneo la karibu la infrared, karibu na 800-900nm. Utoaji wa IR204-A wa 940nm unapatikana ndani ya ukanda huu wa usikivu mkubwa, na hivyo kuhakikisha kigunduzi kinapokea ishara yenye nguvu, ambayo inaboresha uwiano wa ishara kwa kelele na umbali wa uendeshaji wa mfumo.

11. Kesi ya Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kifaa Rahisi cha Kutuma cha Kudhibiti Mbali cha Infrared.Matumizi ya kawaida ni kwenye kudhibiti mbali kwa TV. Microcontroller hutengeneza nambari ya dijiti iliyobadilishwa (kwa mfano, mzigo wa 38kHz). Ishara hii inaendesha msingi wa transistor. Transistor hubadili umeme wa mkusanyiko kupitia IR204-A. Capacitor karibu na LED inaweza kutoa mipigo mfupi ya umeme wa juu (hadi 100mA au zaidi) inayohitajika kwa ishara yenye nguvu. LED inapigwa mipigo kwenye mzunguko wa 38kHz. Mwanga wa 940nm haunaonekana, na nguvu kubwa ya mipigo huruhusu ishara kuakisiwa kutoka kuta na bado kugunduliwa na kipokeaji kwenye chumba. Voltage ya chini ya mbele inasaidia kuhifadhi nguvu ya betri.

12. Utangulizi wa Kanuni

Diodi ya Kutokeza Mwanga wa Infrared (IR LED) ni diodi ya kiungo cha p-n cha semiconductor. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka eneo la n na mashimo kutoka eneo la p huingizwa kwenye eneo la kiungo. Wakati wabebaji hawa wa malipo wanapojumlishwa tena, hutoa nguvu. Katika kifaa hiki maalum, nyenzo za semiconductor (Gallium Aluminum Arsenide - GaAlAs) zimechaguliwa ili nguvu hii itolewe hasa kama fotoni za mwanga katika wigo wa infrared (urefu wa wimbi wa nanomita 940). Kifurushi cha plastiki cha bluu hufanya kazi kama kichujio, kinaweza kuzuia mwanga unaoonekana na pia kutumika kama lensi kuunda boriti ya pato.

13. Mienendo ya Maendeleo

Mienendo katika teknolojia ya LED ya infrared inajumuisha uundaji wa vifaa vilivyo na ufanisi wa juu zaidi wa ukuta (pato zaidi la mwanga kwa kila wati ya umeme), ambayo huwezesha maisha marefu ya betri au masafa marefu. Pia kuna kazi inayoendelea ya kutengeneza LED zenye upana mdogo wa wigo wa mawimbi kwa matumizi yanayohitaji udhibiti sahihi wa urefu wa wimbi na kupunguza usikivu kwa kelele ya mwanga wa mazingira. Ujumuishaji wa LED na IC ya kiendeshi au kigunduzi cha mwanga katika moduli moja ni mwenendo mwingine, na hurahisisha ubunifu wa mfumo. Msukumo wa msongamano wa nguvu ya juu katika vifurushi vidogo unaendelea, pamoja na msukumo wa tasnia kwa uzingatiaji kamili wa kanuni za mazingira na usalama.