IR8353-14C LED ya Infrared ya 5mm - Mwongozo wa Kiufundi - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya diode inayotoa mwanga wa infrared (IR) yenye nguvu ya 5mm. Kifaa hiki kimefungwa ndani ya kifurushi cha plastiki kilicho wazi kama maji, na kinafaa kwa matumizi mbalimbali ya kuhisi na usafirishaji wa infrared. Pato lake la wigo linalinganishwa mahsusi kufanya kazi kwa ufanisi na fototransista za kawaida, fotodiodi, na moduli za kupokea infrared.

1.1 Faida Kuu

• Uaminifu wa Juu:Imeundwa kwa utendaji thabiti na uendeshaji wa muda mrefu.
• Nguvu ya Juu ya Mionzi:Hutoa pato la infrared lenye nguvu kwa usafirishaji bora wa ishara.
• Voltage ya Chini ya Mbele:Kwa kawaida ni 1.2V kwa 20mA, inachangia uendeshaji wa kutumia nishati kwa ufanisi.
• Kufuata Mazingira:Bidhaa hii inafuata RoHS, EU REACH, na haina Halojeni (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm).

1.2 Matumizi Lengwa

LED hii ya IR imekusudiwa kutumika katika mifumo mbalimbali ya infrared, ikiwa ni pamoja na lakini si mdogo kwa vitengo vya udhibiti wa mbali, vihisi vya karibu, kugundua vitu, swichi za mwanga, na usafirishaji wa data kwa umbali mfupi.

2. Uchambuzi wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Vipimo vifuatavyo vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.

• Mkondo wa Mbele Unaendelea (I_F):100 mA
• Mkondo wa Kilele cha Mbele (I_FP):1.0 A (Upana wa Pigo ≤100μs, Wajibu ≤1%)
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V
• Joto la Uendeshaji (T_opr):-40°C hadi +85°C
• Joto la Uhifadhi (T_stg):-40°C hadi +100°C
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d):150 mW (kwa au chini ya joto la hewa la bure la 25°C)

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwa joto la mazingira (T_a) la 25°C na vinabainisha utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Nguvu ya Mionzi (I_e):7.8 - 17.6 mW/sr (kwa I_F=20mA, kulingana na kundi). Hadi 50 mW/sr kwa kawaida kwa I_F=100mA.
• Urefu wa Kilele cha Wimbi (λ_p):940 nm (kwa I_F=20mA).
• Upana wa Wigo (Δλ):45 nm (kwa I_F=20mA).
• Voltage ya Mbele (V_F):1.2V (Kawaida) / 1.5V (Upeo) kwa 20mA; 1.4V (Kawaida) / 1.8V (Upeo) kwa 100mA.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (Upeo) kwa V_R=5V.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):27° hadi 43° (kwa I_F=20mA).

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Daraja

Nguvu ya mionzi ya LED hii imegawanywa katika makundi tofauti ili kuhakikisha uthabiti katika muundo wa matumizi. Ugawaji huo umebainishwa kwa mkondo wa mbele wa 20mA.

• Kundi M:Nguvu ya Mionzi kutoka 7.80 mW/sr hadi 12.50 mW/sr.
• Kundi N:Nguvu ya Mionzi kutoka 11.0 mW/sr hadi 17.6 mW/sr.

Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua LED zenye pato la chini lililohakikishwa kulingana na mahitaji maalum ya usikivu.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Datasheet hii inajumuisha mikunjo kadhaa muhimu ya sifa kwa muundo wa sakiti na usimamizi wa joto.

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Mkunjo huu wa kupunguza thamani unaonyesha mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea kama utendakazi wa joto la mazingira. Kadiri joto linavyoongezeka, mkondo wa juu lazima upunguzwe ili kuzuia kuzidi mipaka ya mtawanyiko wa nguvu wa kifaa na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu. Wabunifu lazima watumie mkunjo huu kuchagua mikondo inayofaa ya uendeshaji kwa mazingira ya joto ya matumizi yao.

4.2 Nguvu ya Mionzi dhidi ya Mkondo wa Mbele

Grafu hii inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa kuendesha na nguvu ya pato la mwanga (nguvu ya mionzi). Pato kwa ujumla ni laini katika safu fulani lakini litajaa kwa mikondo ya juu sana. Ni muhimu sana kwa kubainisha mkondo wa kuendesha unaohitajika kufikia nguvu ya ishara inayotaka kwenye kipokezi.

4.3 Usambazaji wa Wigo

Mkunjo wa wigo unathibitisha utoaji wa kilele kwa 940nm na upana wa kawaida wa 45nm. Urefu huu wa wigo ni bora kwani huanguka nje ya wigo unaoonekana, na hupunguza usumbufu wa mwanga unaoonekana, na unalinganishwa vizuri na usikivu wa vigunduzi vya mwanga vya msingi wa silikoni.

4.4 Nguvu ya Mionzi ya Jamaa dhidi ya Uhamisho wa Pembe

Picha hii ya polar inabainisha pembe ya kuona (2θ_1/2), ambayo ni pembe ambayo nguvu ya mionzi hushuka hadi nusu ya thamani yake kwa 0° (kwenye mhimili). Safu maalum ya 27° hadi 43° inaonyesha kuenea kwa boriti. Pembe nyembamba hutoa mwanga uliolenga zaidi, wakati pembe pana hutoa eneo la chanjo pana.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kimewekwa ndani ya kifurushi cha kawaida cha duara cha LED ya 5mm. Vipimo muhimu vinajumuisha kipenyo cha jumla (5.0mm kwa kawaida), umbali wa miguu (2.54mm / inchi 0.1 kwa kawaida), na umbali kutoka msingi hadi kwenye lenzi. Miguu kwa kawaida ina kipenyo cha 0.45mm. Vipimo vyote vina uvumilivu wa ±0.25mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo. Mchoro wa kina wenye vipimo umetolewa kwenye datasheet asili kwa mpangilio sahihi wa PCB.

5.2 Kutambua Ubaguzi wa Miguu

Kathodi (mguu hasi) kwa kawaida hutambuliwa kwa doa laini kwenye ukingo wa lenzi ya plastiki na/au kwa kuwa mguu mfupi. Anodi (mguu chanya) ni mrefu zaidi. Ubaguzi sahihi lazima uzingatiwe wakati wa usanikishaji wa sakiti.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Kuunda Miguu

• Vipimo lazima vifanywe angalau 3mm kutoka msingi wa balbu ya epoksi.
• Kuunda lazima kufanyike kabla ya kuuza na kwa joto la kawaida.
• Epuka kusababisha msongo kwenye kifurushi wakati wa kupinda au kukata.
• Mashimo ya PCB lazima yalingane kikamilifu na miguu ya LED ili kuepuka msongo wa kufunga.

6.2 Hali ya Uhifadhi

• Uhifadhi unaopendekezwa: ≤30°C na ≤70% Unyevu wa Jamaa.
• Uhai wa rafu baada ya usafirishaji ni miezi 3 chini ya hali hizi.
• Kwa uhifadhi wa muda mrefu (hadi mwaka 1), tumia chombo kilichofungwa kwa nitrojeni na dawa ya kukausha.
• Epuka mabadiliko ya haraka ya joto katika mazingira yenye unyevu ili kuzuia umande.

6.3 Vigezo vya Kuuza

Kuuza kwa Mkono:

• Joto la Ncha ya Chuma cha Kuuza: 300°C Upeo. (30W Upeo.)
• Muda wa Kuuza: Sekunde 3 Upeo. kwa kila mguu.
• Umbali wa Chini kutoka kwenye kiungo cha kuuza hadi balbu ya epoksi: 3mm.

Kuuza kwa Wimbi/Kuzamisha:

• Joto la Kujipasha Joto: 100°C Upeo. (Sekunde 60 Upeo.)
• Joto la Bafu ya Kuuza: 260°C Upeo.
• Muda wa Bafu: Sekunde 5 Upeo.
• Umbali wa Chini kutoka kwenye kiungo cha kuuza hadi balbu ya epoksi: 3mm.

Vidokezo Muhimu:

• Epuka msongo kwenye miguu wakati LED iko moto.
• Usiuze (kuzamisha au mkono) zaidi ya mara moja.
• Linda LED kutoka kwa mshtuko/uteterezi hadi ipoe hadi joto la kawaida.
• Tumia joto la chini kabisa la kuuza linalofanikisha kiungo cha kuaminika.

6.4 Kusafisha

• Ikiwa ni lazima, safisha tu kwa pombe ya isopropili kwa joto la kawaida kwa ≤ dakika 1.
• Usitumie usafishaji wa ultrasonic isipokuwa umeidhinishwa mapema, kwani unaweza kusababisha uharibifu.

7. Usimamizi wa Joto

Mtawanyiko bora wa joto ni muhimu sana kwa utendaji na uhai wa LED. Mkondo lazima upunguzwe kulingana na mkunjo wa "Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira". Joto linalozunguka LED katika matumizi ya mwisho lazima lidhibitiwe. Hii inaweza kuhusisha kutumia eneo linalofaa la shaba la PCB kwa kutia joto, kuhakikisha uingizaji hewa wa kutosha, au kutumia vifaa vya kupoza joto ikiwa mikondo ya juu inaendeshwa kila wakati.

8. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

8.1 Vipimo vya Kufunga

• LED zimefungwa ndani ya mifuko ya kuzuia umeme tuli.
• Idadi ya Kufunga:Vipande 200-500 kwa kila mfuko. Mifuko 5 kwa kila kikasha cha ndani. Vikasha 10 vya ndani kwa kila kikasha kikuu (cha nje).

8.2 Taarifa za Lebo

Lebo ya bidhaa inajumuisha vitambulisho muhimu: Nambari ya Sehemu ya Mteja (CPN), Nambari ya Bidhaa (P/N), Idadi ya Kufunga (QTY), Cheo cha Nguvu ya Mwanga (CAT), Cheo cha Urefu wa Wimbi Kuu (HUE), Cheo cha Voltage ya Mbele (REF), Nambari ya Kundi, na msimbo wa tarehe.

9. Mambo ya Kuzingatia katika Muundo wa Matumizi

9.1 Kuendesha LED

Daima tumia kipingamkondo cha mfululizo. Thamani ya kipingamkondo inaweza kuhesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Tumia V ya juu kabisa_Fkutoka datasheet kwa muundo wa kihafidhina. Kwa uendeshaji wa pigo (mfano, udhibiti wa mbali), hakikisha mkondo wa kilele (I_FP) na mipaka ya mzunguko wa wajibu haizidishi ili kuepuka kupata joto kupita kiasi.

9.2 Muundo wa Mwanga

Zingatia pembe ya kuona wakati wa kubuni lenzi au vifaa vya kuakisi kwa mfumo. Urefu wa wimbi wa 940nm hauonekani, kwa hivyo LED ya kiashiria au maoni ya sakiti inaweza kuwa muhimu kwa uthibitisho wa mtumiaji wa uendeshaji. Hakikisha kipokezi (fototransista, IC) kinalinganishwa kwa wigo na 940nm kwa usikivu bora.

9.3 Ukingo dhidi ya Kelele za Umeme

Katika mazingira yenye kelele nyingi za umeme, zingatia kulinda jozi ya LED/kipokezi, kutumia ishara za IR zilizobadilishwa (mfano, kipokezi cha 38kHz) na kipokezi kinacholingana cha kufutua, na kutekeleza uchujaji wa programu ili kukataa mwanga wa mazingira na mipigo ya kelele.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Nafasi

LED hii ya IR ya 5mm, 940nm inatoa usawa wa utendaji na gharama kwa matumizi ya jumla ya infrared. Vipengele vyake vya kipekee ni nguvu ya juu ya mionzi (hadi 17.6 mW/sr) kutoka kwa kifurushi cha kawaida cha 5mm na voltage ya chini ya mbele, ambayo hupunguza matumizi ya nguvu. Ikilinganishwa na LED za zamani za 880nm au 850nm, utoaji wa 940nm hauonekani sana (hakuna mwanga mdogo wa nyekundu), na hufanya iweze kutumika kwa matumizi ya busara. Kwa matumizi yanayohitaji pembe nyembamba zaidi za boriti au nguvu za juu zaidi, mitindo mbadala ya kifurushi (mfano, mtazamo wa upande, SMD ya nguvu ya juu) ingekuwa inafaa zaidi.

11. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

11.1 Kuna tofauti gani kati ya Kundi M na Kundi N?

Kundi M na Kundi N vinagawanya LED kulingana na nguvu yake ya chini ya mionzi iliyohakikishwa kwa 20mA. LED za Kundi N zina pato la chini la juu zaidi (11.0 mW/sr) ikilinganishwa na Kundi M (7.8 mW/sr). Chagua Kundi N kwa matumizi yanayohitaji nguvu ya ishara yenye nguvu zaidi au umbali mrefu zaidi.

11.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa 100mA kila wakati?

Ndio, kipimo cha juu kabisa cha mkondo wa mbele unaoendelea ni 100mA. Hata hivyo, lazima urejelee mkunjo wa kupunguza thamani. Kwa joto la mazingira la 25°C, 100mA inaruhusiwa, lakini kadiri joto la mazingira linavyoongezeka, mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea hupungua ili kuweka joto la kiungo ndani ya mipaka salama. Kutia joto kwa kutosha ni muhimu sana kwa uendeshaji wa mkondo wa juu unaoendelea.

11.3 Kwa nini umbali wa chini wa kuuza (3mm) ni muhimu?

Umbali wa 3mm huzuia joto kupita kiasi kusafiri juu ya mguu na kuharibu kipande cha ndani cha semikondukta au ufungaji wa epoksi wakati wa mchakato wa kuuza. Joto kupita kiasi linaweza kusababisha ufa, kutenganishwa, au uharibifu wa kudumu wa umeme.

12. Mfano wa Kesi ya Matumizi ya Muundo

Hali: Kihisi Rahisi cha Karibu cha Kitu.

Muundo:Weka LED ya IR na fototransista kando, wakikabili mwelekeo sawa. Endesha LED kwa mkondo wa mara kwa mara wa 20mA (kwa kutumia kipingamkondo kutoka kwa usambazaji wa 5V: R = (5V - 1.5V) / 0.02A = 175Ω, tumia thamani ya kawaida ya 180Ω). Wakati kitu kinakaribia ndani ya safu, mwanga wa infrared huakisi kutoka kwenye kitu na kuingia kwenye fototransista, na kusababisha mkondo wake wa mkusanyaji kuongezeka. Mabadiliko haya ya mkondo yanaweza kubadilishwa kuwa voltage kupitia kipingamkondo cha kuvuta juu na kutiwa kwenye kilinganishi au ADC ya kontrolla ili kugundua uwepo wa kitu. Urefu wa wimbi wa 940nm husaidia kukataa mwanga wa mazingira unaoonekana. Uchaguzi kati ya Kundi M au N unategemea umbali unaohitajika wa kuhisi na uakisi wa kitu.

13. Kanuni ya Uendeshaji

Diode Inayotoa Mwanga wa Infrared (IR LED) ni diode ya kiungo cha p-n cha semikondukta. Wakati imebaguliwa mbele (voltage chanya imetumiwa kwa anodi ikilinganishwa na kathodi), elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli, na kutolea nishati kwa namna ya fotoni. Nyenzo maalum za semikondukta zinazotumiwa (Gallium Alumini Asenidi - GaAlAs katika kesi hii) huamua urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa. Kwa GaAlAs, hii husababisha mionzi ya infrared iliyozingatia karibu 940 nanomita, ambayo iko nje ya wigo unaoonekana. Lenzi iliyo wazi kama maji haichungi au kuweka rangi ya mwanga, na huruhusu usafirishaji wa juu kabisa wa pato la infrared.

14. Mienendo ya Teknolojia

Wakati LED za kujitegemea za 5mm za kupitia mashimo bado zinavuma kwa utengenezaji wa mifano, miradi ya burudani, na baadhi ya matumizi ya viwanda, mwelekeo wa tasnia unaelekea kwa nguvu kwenye vifurushi vya kifaa cha kushika uso (SMD). LED za IR za SMD zinatoa faida kama eneo ndogo la mguu, ufaao bora wa usanikishaji wa kiotomatiki wa kuchukua-na-kuweka, na mara nyingi utendaji bora wa joto kutokana na kufungwa moja kwa moja kwenye PCB. Pia kuna maendeleo endelevu ya kuongeza ufanisi (pato zaidi la mionzi kwa kila wati ya umeme inayotumiwa) na uaminifu wa vitoa IR. Hata hivyo, kanuni ya msingi ya uendeshaji na vigezo muhimu kama urefu wa wimbi, nguvu, na pembe ya kuona bado ni vigezo muhimu vya uteuzi kwa matumizi yoyote ya IR.