Hati ya Uchambuzi wa Kiufundi ya LED ya Infrared ya 5mm 850nm HIR7373C - Ukubwa 5mm - Voltage 1.45V - Nguvu 150mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya diodi ya infrared (IR) yenye nguvu ya juu ya 5mm. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji utoaji thabiti wa mionzi ya infrared, na kina urefu wa wimbi la kilele la nanomita 850 (nm). Kimefungwa kwenye kifurushi cha kawaida cha plastiki cha T-1 3/4 (5mm) chenye uwazi kamili, kinachoruhusu usambazaji bora wa mwanga wa infrared. Kipengele hiki kinalingana kwa wigo na fototransista za silikoni za kawaida, fotodiodi, na moduli za kupokea infrared, na kukifanya kuwa chanzo bora kwa mifumo mbalimbali ya kugundua na mawasiliano ya IR.

Faida kuu za bidhaa hii ni pamoja na uaminifu wa juu, pato kubwa la mionzi, na tabia ya voltage ya mbele ya chini, ambayo inachangia uendeshaji wa ufanisi wa nishati. Imetengenezwa kuwa isiyo na risasi (Pb-Free) na inafuata kanuni kuu za kimazingira ikiwemo RoHS, EU REACH, na viwango visivyo na halojeni (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm). Soko lake kuu linajumuisha wabunifu na wahandisi wanaofanya kazi kwenye mifumo ya msingi wa infrared kama vile sensor za ukaribu, kugundua vitu, vidhibiti vya mbali, na otomatiki ya viwanda.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kimekadiriwa kwa msimamo wa mbele unaoendelea (I_F) wa 100 mA. Kwa uendeshaji wa mipigo, kinaweza kushughulikia msimamo wa mbele wa kilele (I_FP) hadi 1.0 A chini ya hali maalum: upana wa mipigo ≤ 100μs na mzunguko wa wajibu ≤ 1%. Voltage ya juu kabisa ya kurudisha (V_R) ni 5 V. Safu ya joto la uendeshaji imebainishwa kutoka -40°C hadi +85°C, na safu ya joto la uhifadhi kutoka -40°C hadi +100°C. Nguvu ya juu kabisa ya kutokwa (P_d) kwenye au chini ya joto la hewa huru la 25°C ni 150 mW. Kiwango cha joto cha kuuza ni 260°C kwa muda usiozidi sekunde 5.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo muhimu vya utendaji hupimwa kwenye joto la mazingira (T_a) la 25°C. Nguvu ya mionzi (I_e) ndio kipimo kikuu cha pato la mwanga. Kwenye msimamo wa kawaida wa majaribio wa 20 mA, nguvu ya kawaida ya mionzi ni 15 mW/sr, na thamani ya chini ya 7.8 mW/sr kulingana na kundi la bidhaa. Kwenye msimamo wa juu unaoendelea wa 100 mA (chini ya hali ya mipigo), nguvu ya kawaida ya mionzi huongezeka hadi 75 mW/sr.

Urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λ_p) kwa kawaida ni 850 nm, na upana wa wigo (Δλ) wa takriban 45 nm kwenye nusu ya nguvu ya juu. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ni 1.45 V kwenye 20 mA, na kiwango cha juu cha 1.65 V. Kwenye 100 mA (mipigo), V_Fiko kati ya 1.80 V hadi 2.40 V. Msimamo wa juu kabisa wa kurudisha (I_R) ni 10 μA wakati voltage ya kurudisha ya 5 V inatumika. Pembe ya kuona (2θ_1/2), iliyofafanuliwa kama pembe kamili kwenye nusu ya nguvu, kwa kawaida ni digrii 40.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Bidhaa hii imepangwa katika makundi tofauti ya utendaji kulingana na nguvu ya mionzi iliyopimwa wakati I_F= 20 mA. Hii inaruhusu uthabiti wa uteuzi katika uzalishaji. Uainishaji wa makundi umefafanuliwa kama ifuatavyo:

• Kundi M:Safu ya Nguvu ya Mionzi kutoka 7.8 mW/sr (Chini) hadi 12.5 mW/sr (Juu).
• Kundi N:Safu ya Nguvu ya Mionzi kutoka 11.0 mW/sr (Chini) hadi 17.6 mW/sr (Juu).
• Kundi P:Safu ya Nguvu ya Mionzi kutoka 15.0 mW/sr (Chini) hadi 24.0 mW/sr (Juu).
• Kundi Q:Safu ya Nguvu ya Mionzi kutoka 21.0 mW/sr (Chini) hadi 34.0 mW/sr (Juu).

Mfumo huu wa kugawa daraja unawawezesha wabunifu kuchagua vipengele vinavyokidhi mahitaji maalum ya pato la chini kwa matumizi yao, na kuhakikisha utendaji bora wa mfumo.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Hati hii inatoa mikunjo kadhaa ya tabia ambayo ni muhimu kwa ubunifu.

4.1 Msimamo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Mkunjo huu wa kupunguza nguvu unaonyesha msimamo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea kama utendakazi wa joto la mazingira. Kadiri joto linavyoongezeka, msimamo wa juu unaoruhusiwa hupungua kwa mstari ili kuzuia joto la kupita kiasi na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu. Wabunifu lazima warejelee mkunjo huu kuchagua msimamo unaofaa wa uendeshaji kwa hali zao zinazotarajiwa za mazingira.

4.2 Usambazaji wa Wigo

Grafu ya usambazaji wa wigo inapanga nguvu ya mionzi ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi. Inathibitisha kilele kwenye 850 nm na upana wa wigo wa takriban 45 nm. Mkunjo huu ni muhimu kwa kuhakikisha ulinganifu na unyeti wa wigo wa kipokeaji kinachokusudiwa (k.m., fototransista yenye unyeti wa kilele karibu 850-950 nm).

4.3 Nguvu ya Mionzi dhidi ya Msimamo wa Mbele

Grafu hii inaonyesha uhusiano kati ya msimamo wa kuendesha na pato la mwanga. Nguvu ya mionzi huongezeka kwa kiwango cha juu zaidi kuliko msimamo. Inasaidia wabunifu kuelewa usawazishaji kati ya msimamo wa kuendesha, nguvu ya mwanga, na ufanisi wa kifaa.

4.4 Nguvu ya Mionzi ya J ama a dhidi ya Uhamisho wa Pembe

Picha hii ya polar inaonyesha muundo wa utoaji wa LED. Nguvu ni ya juu zaidi kwenye mhimili wa kati (0°) na hupungua kadiri pembe inavyoongezeka, na kufafanua pembe ya kuona ya digrii 40. Taarifa hii ni muhimu sana kwa ubunifu wa mwanga, kama vile uteuzi wa lenzi na usawa katika matumizi ya kugundua.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

Kifaa hiki hutumia kifurushi cha kawaida cha waya wa radial wa 5mm. Mchoro wa vipimo vya kifurushi unabainisha vipimo vya kimwili, ikiwa ni pamoja na kipenyo cha lenzi ya epoksi (kwa kawaida 5.0mm), umbali wa waya (2.54mm au inchi 0.1, kawaida kwa vipengele vya kupenya shimo), na urefu wa jumla. Mchoro huo unajumuisha uvumilivu, kwa kawaida ±0.25mm kwa vipimo muhimu. Waya wa anode (chanya) kwa kawaida hutambuliwa kama waya mrefu zaidi. Nyenzo ya lenzi yenye uwazi kamili imeboreshwa kwa usambazaji wa infrared na unyonyaji mdogo.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

6.1 Uundaji wa Way a

Ikiwa waya zinahitaji kupindika, lazima zifanyike kwenye mahali angalau 3mm kutoka msingi wa balbu ya epoksi. Uundaji unapaswa kufanywa kabla ya kuuza na kwenye joto la kawaida ili kuepuka kusumbua kifurushi au kuharibu kifaa cha ndani na viunganisho vya waya. Mashimo ya PCB lazima yalingane kwa usahihi na waya za LED ili kuzuia mkazo wa kufunga.

6.2 Uhifadhi

Vipengele vinapaswa kuhifadhiwa katika mazingira yaliyodhibitiwa kwenye 30°C au chini na unyevu wa jamaa wa 70% au chini. Maisha yanayopendekezwa ya uhifadhi baada ya usafirishaji ni miezi 3. Kwa uhifadhi wa muda mrefu (hadi mwaka mmoja), zinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa chenye angahewa ya nitrojeni na dawa ya kukausha. Mabadiliko ya haraka ya joto katika mazingira yenye unyevu yanapaswa kuepukwa ili kuzuia umande.

6.3 Mchakato wa Kuuza

Kuuza kunapaswa kufanywa kwa uangalifu ili kuzuia uharibifu wa joto. Kiungo cha solder kinapaswa kuwa angalau 3mm kutoka kwa balbu ya epoksi.

• Kuuza kwa Mkono:Joto la juu la ncha ya chuma la 300°C (kwa chuma cha 30W kiwango cha juu), na wakati wa kuuza usiozidi sekunde 3 kwa kila waya.
• Kuuza kwa Wimbi/Kuzamisha:Joto la juu la kuwasha kabla la 100°C kwa hadi sekunde 60. Joto la bafu ya solder halipaswi kuzidi 260°C, na kipengele kikizamishwa kwa kiwango cha juu cha sekunde 5.

Profa iliyopendekezwa ya joto la kuuza inatolewa, ikisisitiza kupanda kwa udhibiti, kukaa kwa joto la kilele, na kupoa kwa udhibiti. Kupoa kwa haraka hakupendekezwi. Kuzamisha au kuuza kwa mkono hakupaswi kufanywa zaidi ya mara moja. Baada ya kuuza, LED inapaswa kulindwa kutoka mshtuko wa mitambo hadi itakaporudi kwenye joto la kawaida.

6.4 Usafishaji

Ikiwa usafishaji unahitajika, tumia pombe ya isopropili kwenye joto la kawaida kwa si zaidi ya dakika moja, kufuatia kukausha kwa hewa. Usafishaji wa ultrasonic kwa ujumla haupendekezwi kwa sababu ya hatari ya kuharibu muundo wa ndani. Ikiwa inahitajika kabisa, mchakato lazima uwe na sifa kwa uangalifu kabla.

6.5 Usimamizi wa Joto

Ingawa hiki ni kifaa cha nguvu ya chini, usimamizi wa joto lazima uzingatiwe katika ubunifu wa matumizi, hasa wakati wa uendeshaji karibu na viwango vya juu kabisa. Msimamo unapaswa kupunguzwa kulingana na mkunjo wa Msimamo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira ili kudumisha joto la kiungo ndani ya mipaka salama na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu.

7. Taarifa za Ufungaji na Uagizaji

Vipimo vya kawaida vya ufungaji ni kama ifuatavyo: vipande 500 hufungwa kwenye begi moja la kuzuia umeme. Mbegi tano kati ya hizi huwekwa kwenye kikapu kimoja cha ndani. Kikapu kumi cha ndani kisha hufungwa kwenye kikapu kikuu (cha nje), na kusababisha jumla ya vipande 25,000 kwa kila kikapu kikuu.

Lebo kwenye ufungaji ina misimbo kadhaa: Nambari ya Bidhaa ya Mteja (CPN), Nambari ya Bidhaa ya mtengenezaji (P/N), Idadi ya Ufungaji (QTY), Cheo cha Nguvu ya Mwanga (CAT), Cheo cha Urefu wa Wimbi Kuu (HUE), Cheo cha Voltage ya Mbele (REF), Nambari ya Kundi (LOT No.), na msimbo wa tarehe (Mwezi X).

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya infrared inafaa kwa anuwai ya matumizi ikiwa ni pamoja na, lakini sio mdogo kwa: Vipitishaji vya vidhibiti vya mbali vya infrared, sensor za ukaribu na kugundua vitu, swichi za mwanga za viwanda na vihesabu, mifumo ya mwanga wa usiku wa macho, viungo vya usambazaji wa data ya mwanga, na interfaces za watumiaji zisizogusa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kupunguza Msimamo:Daima tumia kipingamizi cha kupunguza msimamo mfululizo wakati wa kuendesha LED kutoka kwa chanzo cha voltage. Thamani inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F.
• Ulinganifu wa Kipokeaji:Hakikisha kigunduzi cha mwanga kilichochaguliwa (fototransista, fotodiodi, au IC ya kupokea IR) kina unyeti wa kilele karibu 850 nm kwa utendaji bora.
• Njia ya Mwanga:Zingatia pembe ya kuona na hitaji la uwezekano wa lenzi au apertures kwa kuunganisha au kuzingatia boriti ya IR kwa matumizi ya masafa marefu au yaliyoelekezwa.
• Kelele za Umeme:Katika matumizi ya kugundua, ubadilishaji wa ishara ya IR (k.m., na mzunguko maalum) na kugundua kwa wakati mmoja kwenye kipokeaji kunaweza kuboresha sana kinga dhidi ya usumbufu wa mwanga wa mazingira.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za infrared za jumla, kifaa hiki kinatoa mchanganyiko uliobainishwa vizuri wa nguvu ya juu ya mionzi (hadi 75 mW/sr kwa kawaida kwenye 100mA ya mipigo) na voltage ya mbele ya chini (1.45V kwa kawaida kwenye 20mA). Urefu wa wimbi wa 850nm ni kiwango cha kawaida, na kuhakikisha ulinganifu mpana na vipokeaji vya msingi wa silikoni. Kufuata kwake kwa viwango vikali vya mazingira (RoHS, REACH, Isiyo na Halojeni) kunafanya iwe inafaa kwa vifaa vya kisasa vya elektroniki vinavyohitaji vyeti vya kijani kibichi. Kifurushi kilicho wazi kinatoa pato thabiti, lisilochujwa ikilinganishwa na vifurushi vilivyo na rangi ambavyo vinaweza kupunguza ishara.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Kuna tofauti gani kati ya nguvu ya mionzi (mW/sr) na nguvu ya mwanga (mcd)?

A: Nguvu ya mionzi hupima nguvu ya mwanga (kwenye milliwatts) inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara (steradian), inayohusiana na urefu wote wa wimbi. Nguvu ya mwanga hupimwa kwa uzito wa unyeti wa jicho la mwanadamu (mkunjo wa fotopiki) na hupimwa kwenye candelas; haifai kwa vyanzo vya infrared kama LED hii ya 850nm.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa msimamo wa mara kwa mara wa 100 mA kila wakati?

A: Kiwango cha Juu Kabisa kinabainisha 100 mA kama msimamo wa juu kabisauna oendeleawa mbele. Hata hivyo, kwa uendeshaji wa muda mrefu unaoweza kutegemewa, inashauriwa kuendesha chini ya kiwango hiki cha juu, hasa kwenye joto la juu la mazingira, kwa kurejelea mkunjo wa kupunguza nguvu.

Q: Kwa nini pembe ya kuona imebainishwa kama digrii 40?

A> Pembe ya digrii 40 (2θ_1/2) ni upana kamili kwenye pointi ambapo nguvu ya mionzi hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele kwenye mhimili wa kati. Inaelezea kuenea kwa boriti ya LED.

Q: Je, diodi ya ulinzi ya ESD inahitajika kwa LED hii?

A> Ingawa hati hii haibainishi kiwango cha juu cha ESD, ni desturi nzuri kushughulikia vifaa vyote vya semiconductor, ikiwa ni pamoja na LED, kwa tahadhari za ESD. Kujumuisha vipingamizi vya kupunguza msimamo mfululizo pia kunatoa ulinzi fulani wa asili.

11. Mifano ya Vitendo ya Ubunifu na Matumizi

Mfano 1: Sensor Rahisi ya Ukaribu.Panga LED pamoja na fototransista iliyowekwa umbali mfupi. Kitu kinachopita kati yao kinaingilia boriti, na kugunduliwa kama upungufu wa msimamo wa fototransista. Kwa kutumia ishara ya LED iliyobadilishwa (k.m., wimbi la mraba la 38 kHz) na kipokeaji kilichotunzwa kunaweza kukataa mwanga wa mazingira.

Mfano 2: Kianjo cha Mwanga cha IR kwa Kamera ya Usiku wa Macho.Safu ya LED hizi, zinazoendeshwa kwenye hali ya mipigo kwenye au karibu na msimamo wa kilele cha 1A (na mzunguko unaofaa wa wajibu), inaweza kutoa mwanga mkubwa usioonekana kwa kamera zinazonya kwa mwanga wa 850nm, na kupanua masafa yao yenye ufanisi katika hali za mwanga mdogo.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diodi ya Kutolea Mwanga ya Infrared (IR LED) ni diodi ya makutano ya p-n ya semiconductor. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka eneo la n na mashimo kutoka eneo la p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli. Wakati vibeba mal haya vinaungana tena, hutolea nishati kwa mfumo wa fotoni. Nyenzo maalum za semiconductor zinazotumiwa (Gallium Aluminum Arsenide - GaAlAs katika kesi hii) huamua nishati ya pengo la bendi na hivyo urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa, ambao uko kwenye wigo wa infrared (850nm) kwa kifaa hiki. Kifurushi cha epoksi chenye uwazi kamili hufanya kazi kama lenzi, na kuunda boriti ya pato.

13. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo katika teknolojia ya vitoaji vya infrared unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi (pato zaidi la mionzi kwa kila wati ya umeme), kuongezeka kwa msongamano wa nguvu kwa matumizi ya masafa marefu, na ukuzaji wa vifurushi vya kifaa vya kufunga kwenye uso (SMD) kwa usanikishaji wa otomatiki na umbo ndogo. Pia kuna ukuzaji unaoendelea katika vyanzo vya IR vya urefu mbalimbali wa wimbi na wigo mpana kwa matumizi ya hali ya juu ya kugundua kama vile spektroskopi na kugundua gesi. Ujumuishaji wa mzunguko wa kiendeshi cha LED na vipengele vya ulinzi kwenye kipengele chenyewe ni eneo lingine la maendeleo.