Hati ya Data ya LED ya Infrared ya 5mm HIR323C - Kipenyo cha 5mm - Voltage ya Mbele ya 1.45V - Urefu wa Wimbi wa 850nm - Uvujaji wa Nguvu wa 150mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

HIR323C ni diode yenye nguvu ya juu ya kutoa mwanga wa infrared iliyowekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha T-1 (5mm) chenye lenzi ya plastiki iliyo wazi kama maji. Kifaa hiki kimeundwa kutoa utendakazi unaotegemeka katika mifumo ya kuhisi na mawasiliano ya infrared. Matokeo yake ya wimbi ya mwanga yamefananishwa mahsusi ili kuendana na vipima mwanga vya silicon vya kawaida, photodiodes, na moduli za kupokea infrared, kuhakikisha ufanisi bora wa mfumo. Kikoa kikuu cha matumizi cha sehemu hii ni ndani ya mifumo inayotumia infrared, ambayo inaweza kujumuisha vifaa vya udhibiti wa mbali, kugundua vitu, kuhisi karibu, na swichi za optiki.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za LED hii ya infrared zinatokana na muundo wake na uteuzi wa nyenzo. Inatumia nyenzo za chip ya GaAlAs (Gallium Aluminum Arsenide), ambazo zinajulikana kwa utoaji bora wa mwanga wa infrared. Kifurushi hutoa nguvu ya juu ya mionzi, ikiruhusu usambazaji wa ishara yenye nguvu. Kipengele muhimu ni voltage yake ya chini ya mbele, ambayo inachangia matumizi ya nguvu ya chini katika matumizi ya mwisho. Bidhaa hii imeundwa kufuata viwango vya kisasa via mazingira na usalama, ikiwa haina risasi, inafuata RoHS, inafuata EU REACH, na haina halojeni. Hii inafanya iwe inafaa kwa soko la kimataifa, haswa katika vifaa vya umeme vya watumiaji, otomatiki ya viwanda, na mifumo ya usalama ambapo vyanzo vya infrared vinavyotegemeka na vya muda mrefu vinahitajika.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kusudi ya vigezo muhimu vya kiufundi vilivyoorodheshwa kwenye hati ya data, ikielezea umuhimu wao kwa wahandisi wa muundo.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi.

• Mkondo wa Mbele unaoendelea (IF):100 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu zaidi wa DC ambao unaweza kupitishwa kupitia LED kwa muda usiojulikana chini ya hali maalum.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (IFP):1.0 A. Mkondo huu wa juu unaruhusiwa tu chini ya hali za mipigo (upana wa mipigo ≤ 100μs, mzunguko wa wajibu ≤ 1%). Ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji mipigo mifupi sana, yenye nguvu ya juu.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kuzidi voltage hii katika mwelekeo wa upendeleo wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:Anuwai kutoka -40°C hadi +85°C (uendeshaji) na -40°C hadi +100°C (uhifadhi). Anuwai hii pana inahakikisha kutegemeka katika mazingira magumu.
• Uvujaji wa Nguvu (Pd):150 mW kwa au chini ya joto la mazingira la 25°C. Hii ndiyo nguvu ya juu zaidi ambayo kifurushi kinaweza kutoa kama joto. Mkondo halisi wa mbele unaoruhusiwa utapungua kwa joto la juu la mazingira.

2.2 Sifa za Umeme-na-Optiki

Vigezo hivi hupimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (Ta=25°C) na hufafanua utendakazi wa kifaa.

• Nguvu ya Mionzi (Ie):Hii ndiyo nguvu ya optiki inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe thabiti, inayopimwa kwa mW/sr. Thamani ya kawaida ni 30 mW/sr kwa IF=20mA. Chini ya uendeshaji wa mipigo kwa 100mA, inaweza kufikia 130 mW/sr. Nguvu ya juu ya mionzi inabadilisha kuwa safu ndefu ya uendeshaji au uwiano bora wa ishara-kwa-kelele.
• Urefu wa Wimbi wa Kilele (λp):850 nm (kawaida). Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya optiki ya pato ni ya juu zaidi. 850nm iko katika wigo wa karibu na infrared, isiyoonekana kwa jicho la binadamu lakini hugunduliwa kwa ufanisi na vipima vya msingi vya silicon.
• Upana wa Wigo wa Wimbi (Δλ):45 nm (kawaida). Hii inafafanua anuwai ya urefu wa wimbi unaotolewa, unaozingatia urefu wa wimbi wa kilele. Upana mwembamba unaweza kuwa muhimu kwa kuchuja kelele za mwanga wa mazingira.
• Voltage ya Mbele (VF):1.45V (kawaida) kwa 20mA, na upeo wa 1.65V. Kwa 100mA (mipigo), upeo ni 2.40V. VF ya chini ni kigezo muhimu cha ufanisi.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):15 digrii (kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambapo nguvu ya mionzi hushuka hadi nusu ya thamani yake ya juu zaidi (kwenye mhimili). Pembe nyembamba ya kuona hutoa boriti iliyolengwa zaidi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

HIR323C inatumia mfumo wa kugawa ili kuainisha vifaa kulingana na nguvu yao ya mionzi iliyopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio wa 20mA. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi mahitaji maalum ya pato la chini kwa matumizi yao.

• Bin P:Anuwai ya Nguvu ya Mionzi kutoka 15.0 mW/sr (chini) hadi 24.0 mW/sr (juu).
• Bin Q:Anuwai ya Nguvu ya Mionzi kutoka 21.0 mW/sr (chini) hadi 34.0 mW/sr (juu).
• Bin R:Anuwai ya Nguvu ya Mionzi kutoka 30.0 mW/sr (chini) hadi 48.0 mW/sr (juu).

Uchaguzi wa bin ya juu zaidi (mfano, R) unahakikisha pato la chini la juu zaidi, ambalo linaweza kuwa muhimu kwa kuhakikisha utendakazi thabiti wa mfumo, haswa juu ya mabadiliko ya joto na maisha ya bidhaa.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Hati ya data inajumuisha grafu kadhaa zinazoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti. Kuelewa hizi ni muhimu kwa muundo thabiti wa saketi.

4.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Mkunjo huu unaonyesha kupungua kwa mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kadiri joto linavyopanda, uwezo wa kifurushi wa kutoa joto hupungua, kwa hivyo mkondo lazima upunguzwe ili kubaki ndani ya eneo la usalama la uendeshaji (SOA) lililofafanuliwa na uvujaji wa juu wa nguvu. Wabunifu lazima watumie grafu hii kuchagua vipinga vya kikomo cha mkondo au madereva vinavyofaa kwa mazingira yao yanayotarajiwa ya uendeshaji.

4.2 Nguvu ya Mionzi dhidi ya Mkondo wa Mbele

Grafu hii inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa kuendesha (IF) na pato la optiki (Ie). Kwa ujumla sio laini. Pato linaongezeka na mkondo lakini linaweza kujaa kwa mikondo ya juu sana kutokana na athari za joto na ufanisi. Mkunjo husaidia katika kuamua mkondo wa kuendesha unaohitajika kufikia kiwango kinachohitajika cha pato.

4.3 Usambazaji wa Wigo

Picha hii inaonyesha nguvu ya jamaa ya mionzi kama kazi ya urefu wa wimbi. Inathibitisha urefu wa wimbi wa kilele (λp ~850nm) na upana wa wigo wa wimbi (Δλ). Umbo la mkunjo huu ni muhimu kwa kuhakikisha kuendana na mkunjo wa usikivu wa wigo wa kipima kinachopokea (phototransistor/photodiode).

4.4 Nguvu ya Mionzi ya Jamaa 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. Pembe ya kuona ya digrii 15 inafafanuliwa ambapo nguvu hushuka hadi 50% ya kilele chake. Habari hii ni muhimu kwa muundo wa optiki, kuamua kuenea kwa boriti na uvumilivu wa usawa katika mfumo.

5. Habari ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Mchoro wa Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinafuata muundo wa kawaida wa kifurushi cha duara cha T-1 (5mm) cha LED. Vipimo muhimu vinajumuisha kipenyo cha jumla (5.0mm kwa kawaida), urefu wa lenzi, na nafasi ya waya (2.54mm au inchi 0.1, ambayo ni nafasi ya kawaida ya shimo la PCB). Mchoro unabainisha waya za anode na cathode, na waya ndefu zaidi kwa kawaida ndiyo anode. Toleransi zote zisizobainishwa ni ±0.25mm. Wahandisi lazima warejelee mchoro huu kwa muundo wa alama za mguu za PCB na ukaguzi wa nafasi ya mitambo.

5.2 Utambulisho wa Upekee

Sehemu hii inatumia mkataba wa kawaida wa upekee wa LED: waya ndefu zaidi ndiyo Anode (+), na waya fupi zaidi ndiyo Cathode (-). Kifurushi kinaweza pia kuwa na upande wa gorofa kwenye ukingo karibu na waya ya cathode. Upekee sahihi ni muhimu kwa uendeshaji; upendeleo wa nyuma unaozidi 5V unaweza kuharibu kifaa.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Ushughulikiaji sahihi ni muhimu kudumisha kutegemeka na utendakazi wa kifaa.

6.1 Uundaji wa Waya

• Kupinda lazima kutokea angalau 3mm kutoka msingi wa balbu ya epoxy ili kuepuka mkazo kwenye die ya ndani na vifungo vya waya.
• Uundaji lazima ufanyike kabla ya mchakato wa kuuza.
• Mkazo wa mitambo kwenye kifurushi wakati wa kuunda lazima upunguzwe ili kuzuia ufa au uharibifu wa ndani.
• Usawa wa shimo la PCB lazima uwe sahihi ili kuepuka mkazo wa kufunga.

6.2 Hali za Uhifadhi

Mazingira yanayopendekezwa ya uhifadhi ni kwa au chini ya 30°C na Unyevu wa Jamaa (RH) wa 70%. Maisha ya rafu chini ya hali hizi ni miezi 3 tangu usafirishaji. Kwa uhifadhi wa muda mrefu (hadi mwaka mmoja), vifaa vinapaswa kuhifadhiwa kwenye chombo kilichofungwa chenye angahewa ya nitrojeni na kikaushi ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo kunaweza kuathiri uwezo wa kuuza na kutegemeka.

6.3 Vigezo vya Kuuza

Umbali wa chini wa 3mm lazima udumishwe kati ya kiungo cha kuuza na balbu ya epoxy ili kuzuia uharibifu wa joto.

• Kuuza kwa Mkono:Joto la ncha ya chuma upeo 300°C (kwa chuma cha 30W), muda wa kuuza upeo sekunde 3 kwa kila waya.
• Kuuza kwa Wimbi/Kuzamisha:Joto la joto la awali upeo 100°C kwa hadi sekunde 60. Joto la bafu ya kuuza upeo 260°C, na wakati wa kuzamishwa usiozidi sekunde 5.

Hati ya data inatoa wasifu unaopendekezwa wa joto la kuuza, ikisisitiza umuhimu wa kiwango cha udhibiti wa kupanda, joto la kilele, na viwango vya kupoa ili kuzuia mshtuko wa joto. Kuuza (kuzamisha au mkono) haipaswi kufanywa zaidi ya mara moja. Baada ya kuuza, kifaa kinapaswa kulindwa kutoka kwa mtikisiko hadi kipoe kwa joto la kawaida.

6.4 Kusafisha

Ikiwa kusafisha ni muhimu, pombe ya isopropyl tu kwa joto la kawaida inapaswa kutumiwa, kwa muda usiozidi dakika moja. Kusafisha kwa ultrasonic kunakatazwa kwa nguvu kwani mitikisiko ya mzunguko wa juu inaweza kuharibu muundo wa ndani wa LED. Ikiwa inahitajika kabisa, mchakato lazima uwe na sifa kwa uangalifu kabla.

7. Habari ya Ufungaji na Kuagiza

7.1 Uainishaji wa Ufungaji

Vifaa hivi kwa kawaida hufungwa kwenye mifuko ya kuzuia umeme ili kuzuia uharibifu kutokana na utoaji wa umeme wa tuli (ESD). Usanidi wa kawaida wa kufunga ni: vipande 200-500 kwa kila mfuko, mifuko 5 kuwekwa kwenye karatasi ya ndani, na karatasi 10 za ndani kuwekwa kwenye karatasi kuu (ya nje).

7.2 Uainishaji wa Fomu ya Lebo

Lebo kwenye ufungaji ina habari muhimu ya kufuatilia na matumizi sahihi:

• P/N:Nambari ya Bidhaa (HIR323C).
• CAT:Cheo cha Nguvu ya Mwanga (yaani, msimbo wa bin: P, Q, au R).
• LOT No:Nambari ya Kundi kwa kufuatilia uzalishaji.
• Misimbo mingine inaweza kujumuisha nambari ya sehemu ya mteja (CPN), idadi (QTY), na misimbo ya tarehe.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Vifaa vya Udhibiti wa Mbali vya Infrared:Kwa TV, mifumo ya sauti, na vifaa vingine vya umeme vya watumiaji.
• Kugundua Vitu/Karibu:Katika vifaa, mashine za kuuza, na vifaa vya viwanda kugundua uwepo au kutokuwepo kwa kitu.
• Swichi za Optiki na Vihesabu:Ambapo kuvunja au kutafakari boriti ya infrared inaonyesha nafasi au harakati.
• Mifumo ya Usalama:Kama sehemu ya mionzi ya kugundua uvamizi wa infrared.
• Usambazaji wa Data:Kwa viungo vya data vya safu fupi, rahisi (mifumo inayolingana na IrDA inaweza kuhitaji vifaa maalum).

8.2 Mambo ya Kuzingatia ya Muundo

• Kikomo cha Mkondo:LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Daima tumia kipinga cha safu au dereva wa mkondo thabiti kuweka mkondo wa mbele (IF) kwa thamani inayotaka, iliyohesabiwa kutoka kwa voltage ya usambazaji (Vcc), voltage ya mbele ya LED (VF), na mkondo unaotaka: R = (Vcc - VF) / IF.
• Usimamizi wa Joto:Kwa uendeshaji unaoendelea kwa mikondo ya juu au katika joto la juu la mazingira, fikiria mkunjo wa kupungua. Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au njia nyingine za kuondoa joto kutoka kwa waya za LED.
• Usawa wa Optiki:Pembe nyembamba ya kuona ya digrii 15 inahitaji usawa wa makini wa mitambo kati ya kitoa na kigundua kwa nguvu bora ya ishara.
• Kinga dhidi ya Mwanga wa Mazingira:Kwa mifumo inayoendeshwa katika mazingira yenye mwanga tofauti wa mazingira (mfano, mwanga wa jua), fikiria kurekebisha ishara ya infrared kwa mzunguko maalum na kutumia kipokeaji kilichotengenezwa kwa mzunguko huo ili kukataa kelele za usuli.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ingawa kuna LED nyingi za infrared za 5mm, HIR323C inajitofautisha kupitia mchanganyiko wa vigezo. Nguvu yake ya kawaida ya juu ya mionzi (30 mW/sr kwa 20mA) inaiweka katika kiwango cha juu cha utendakazi kwa ukubwa wake wa kifurushi. Voltage ya chini sana ya kawaida ya mbele (1.45V) inaboresha ufanisi wa nishati, ambayo ni muhimu hasa katika matumizi yanayotumia betri. Ufananishaji maalum na vipima mwanga vya silicon na kufuata viwango vikali vya mazingira (Haina Halojeni, REACH) inafanya iwe chaguo linalofaa kwa miundo ya kisasa, yenye ufahamu wa mazingira inayohitaji utendakazi unaotegemeka, wa muda mrefu.

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

Q1: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 3.3V au 5V?

A: Hapana. LED lazima iwe na mkondo wake mdogo. Kuiunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage chenye upinzani mdogo kama pini ya MCU kungeleta mkondo mwingi kupita, kuharibu LED na pato la MCU. Daima tumia kipinga cha kikomo cha mkondo au saketi ya dereva.

Q2: Kuna tofauti gani kati ya bin za P, Q, na R?

A: Zinawakilisha viwango tofauti vya dhamana ya chini vya pato la mionzi. Bin R ina pato la chini la juu zaidi (30 mW/sr), ikifuatiwa na Q (21 mW/sr), na kisha P (15 mW/sr). Chagua kulingana na nguvu ya ishara inayohitajika na ukingo wa kiungo katika matumizi yako.

Q3: Hati ya data inaonyesha Mkondo wa Mbele wa Kilele wa 1A. Je, naweza kutumia hii kwa matumizi ya nguvu ya juu ya mipigo?

A: Ndiyo, lakini tu chini ya hali kali zilizobainishwa: upana wa mipigo lazima uwe mikrosekunde 100 au chini, na mzunguko wa wajibu lazima uwe 1% au chini (mfano, mipigo moja ya 100μs kila 10ms). Hii inaruhusu LED kushughulikia nguvu ya papo hapo ya juu bila kupata joto kupita kiasi.

Q4: Kwanini hali ya uhifadhi na maisha ya rafu ni muhimu?

A: Vifaa vya elektroniki vilivyofungwa kwa plastiki vinaweza kunyonya unyevu kutoka angahewa. Wakati wa mchakato wa joto la juu la kuuza, unyevu huu uliofungwa unaweza kupanuka haraka, kusababisha kutenganishwa kwa ndani au \"popcorning,\" ambayo huvunja kifurushi na kuharibu kifaa. Kufuata miongozo ya uhifadhi na kuoka vipengele ikiwa ni lazima ni muhimu kwa uzalishaji wa mavuno ya juu.

11. Kesi ya Muundo na Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Kipima Kugundua Kitu Rahisi.

Matumizi ya kawaida ni kipima cha kuvunja boriti. HIR323C huwekwa upande mmoja wa njia, na phototransistor (iliyofananishwa na 850nm) huwekwa kinyume kabisa. Microcontroller huendesha LED kupitia kipinga cha 100Ω kutoka kwa usambazaji wa 5V, na kusababisha mkondo wa mbele wa takriban (5V - 1.45V)/100Ω = 35.5mA. LED inapigwa mipigo kwa 1kHz na mzunguko wa wajibu wa 50% ili kuokoa nguvu na kuruhusu kukataliwa kwa mwanga wa mazingira kupitia kugundua kwa wakati mmoja katika microcontroller. Pato la phototransistor husomwa na ADC ya MCU. Wakati kitu kinavunja boriti, usomaji wa ADC hushuka, na kusababisha hatua. Pembe nyembamba ya kuona ya digrii 15 ya HIR323C inasaidia kuunda eneo lililofafanuliwa vizuri la kuhisi, kupunguza misukumo potofu kutoka kwa vitu vinavyopita karibu lakini si kupitia boriti.

12. Utangulizi wa Kanuni

Diode ya Kutoa Mwanga ya Infrared (IR LED) ni diode ya makutano ya p-n ya semikondukta inayotoa mwanga wakati inapendelewa mbele. Wakati mkondo wa umeme unapotoka kwenye anode (nyenzo za aina ya p) hadi kwenye cathode (nyenzo za aina ya n), elektroni hujumuishwa tena na mashimo katika eneo la makutano, na kutolea nishati kwa namna ya fotoni. Urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa huamuliwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo ya semikondukta. Kwa HIR323C, mfumo wa nyenzo wa GaAlAs una pengo la bendi linalolingana na fotoni katika eneo la karibu na infrared karibu na manomita 850. Lenzi ya epoxy iliyo wazi kama maji ni uwazi kwa urefu huu wa wimbi na imeumbwa ili kutoa muundo unaotaka wa mionzi (pembe ya kuona).

13. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo katika teknolojia ya kitoa infrared unaendelea kuelekea ufanisi wa juu zaidi (nguvu zaidi ya pato la optiki kwa kila wati ya pembejeo ya umeme), ambayo inaruhusu safu ndefu, matumizi ya nguvu ya chini, au zote mbili. Pia kuna msukumo wa kupunguza ukubwa, na vifurushi vya kifaa vya kufunga kwenye uso (SMD) vinakuwa maarufu zaidi kuliko aina za kupitia shimo kama T-1 kwa usanikishaji wa otomatiki. Ujumuishaji ni mwelekeo mwingine, na moduli za kitoa-kipima zilizojumuishwa na vipima vya akili vilivyo na usindikaji wa ishara ndani yake vinakuwa vya kawaida. Zaidi ya hayo, kufuata na kuzidi kanuni za mazingira (kama mahitaji ya Haina Halojeni) bado ni lengo kuu kwa wazalishaji wa vipengele wanaohudumia soko la kimataifa. Wakati 850nm ya kawaida inabaki maarufu kutokana na majibu mazuri ya kipima cha silicon na gharama ya chini, urefu mwingine wa wimbi kama 940nm unapata umaarufu kwa matumizi ambapo mwonekano wa mwanga mdogo wa nyekundu (uliopo katika baadhi ya LED za 850nm) haupendekezwi.