Hati ya Data ya LED ya Infrared 5mm SIR383C - Kifurushi cha 5mm - Voltage ya Mbele ya 1.6V - Urefu wa Wimbi la 875nm - Nguvu ya 150mW - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

SIR383C ni Diodi ya Kutoa Mwanga wa Infrared (IR) yenye nguvu ya juu ya 5mm. Imeundwa kwenye kifurushi cha plastiki wazi na imeundwa kutoa mwanga kwenye urefu wa wimbi la kilele la nanomita 875 (nm). Kifaa hiki kinafanana na fototransistor za silikoni za kawaida, photodiodes, na moduli za kupokea infrared, na kukifanya kiwe chanzo bora kwa matumizi mbalimbali ya kuhisi na usambazaji wa IR.

Faida kuu za sehemu hii ni pamoja na uaminifu wake wa juu, pato la nguvu ya mionzi ya juu, na mahitaji ya chini ya voltage ya mbele. Imejengwa kwa kutumia vifaa visivyo na risasi (Pb-Free) na inafuata kanuni za mazingira zinazohusiana ikiwa ni pamoja na RoHS, EU REACH, na viwango visivyo na halojeni (Br < 900ppm, Cl < 900ppm, Br+Cl < 1500ppm). Umbali wa kawaida wa bomba la 2.54mm hurahisisha ujumuishaji katika bodi za mzunguko zilizochapishwa (PCBs).

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Vipimo hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibiwa kabisa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.

• Sasa wa Mbele Endelevu (I_F): 100 mA
• Sasa wa Mbele wa Kilele (I_FP): 1.0 A (Upana wa Mfululizo ≤ 100μs, Mzunguko wa Kazi ≤ 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
• Joto la Kuuza (T_sol): 260°C (kwa ≤ sekunde 5)
• Kupoteza Nguvu (P_d): 150 mW (kwenye au chini ya joto la hewa la bure la 25°C)

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga (T_a= 25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji chini ya hali maalum za majaribio.

• Nguvu ya Mionzi (I_e): Kwa kawaida 20 mW/sr kwa I_F= 20mA. Chini ya hali za mfululizo (I_F= 100mA, Mfululizo ≤ 100μs, Mzunguko wa Kazi ≤ 1%), inaweza kufikia 95 mW/sr, na hadi 950 mW/sr kwa I_F= 1A na vikwazo sawa vya mfululizo.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_p): 875 nm (kwa I_F= 20mA)
• Upana wa Wigo (Δλ): 80 nm (kwa I_F= 20mA)
• Voltage ya Mbele (V_F): 1.3 V (Kawaida), 1.6 V (Upeo) kwa I_F= 20mA
• Sasa wa Nyuma (I_R): 10 μA (Upeo) kwa V_R= 5V
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2): digrii 20 (kwa I_F= 20mA)

Kumbuka: Kutokuwa na uhakika kwa kipimo ni ±0.1V kwa V_F, ±10% kwa I_e, na ±1.0nm kwa λ_p.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Hati ya data hutoa mikondo kadhaa muhimu kwa wahandisi wa muundo.

3.1 Mstari wa Sasa wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Mviringo huu wa kupunguza unaonyesha jinsi sasa wa juu unaoruhusiwa wa mbele unavyopungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka zaidi ya 25°C. Usimamizi sahihi wa joto unahitaji kushauriana na grafu hii ili kuzuia joto la kupita kiasi na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu.

3.2 Usambazaji wa Wigo

Grafu inaonyesha pato la nguvu ya mionzi ya jamaa katika wigo wa urefu wa wimbi, ikizingatia kilele cha 875nm. Upana wa 80nm unaonyesha safu ya urefu wa wimbi unaotolewa, ambayo ni muhimu kwa kufanana na mviringo wa usikivu wa sensor ya kupokea.

3.3 Urefu wa Wimbi la Kilele la Mionzi dhidi ya Joto la Mazingira

Mviringo huu unaonyesha mabadiliko katika urefu wa wimbi la kilele (λ_p) na mabadiliko ya joto la mazingira. Kuelewa mabadiliko haya ya joto ni muhimu sana kwa matumizi yanayohitaji usawazishaji sahihi wa urefu wa wimbi.

3.4 Mstari wa Sasa wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Mviringo wa I-V ni msingi kwa muundo wa mzunguko, unaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya sasa inayopita kwenye LED na voltage kwenye hiyo. Inasaidia katika kuchagua vipinga vya kikomo cha sasa na mahitaji ya usambazaji wa nguvu.

3.5 Nguvu ya Mionzi dhidi ya Sasa wa Mbele

Grafu hii inaonyesha pato la macho (nguvu ya mionzi) kama kazi ya sasa ya kuendesha. Kwa kawaida ni chini ya mstari kwa sasa za juu kutokana na athari za joto na ufanisi, na inasisitiza umuhimu wa kuendesha LED ndani ya safu yake bora.

3.6 Nguvu ya Mionzi ya Jamaa dhidi ya Uhamisho wa Pembe

Mpango huu wa polar hufafanua muundo wa usambazaji wa anga au pembe ya kuona ya LED. Pembe ya kuona ya digrii 20 inaonyesha boriti iliyolengwa, ambayo inafaa kwa matumizi ya IR yaliyoelekezwa.

4. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi

SIR383C imewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha LED ya duara ya 5mm. Vipimo muhimu vinajumuisha kipenyo cha mwili cha 5.0mm, umbali wa kawaida wa bomba la 2.54mm, na urefu wa jumla. Cathode kwa kawaida huonyeshwa na upande wa gorofa kwenye lenzi ya LED na/au bomba fupi. Vipimo vyote vina uvumilivu wa ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Wahandisi lazima watazamie mchoro wa kina wa mitambo katika hati ya data kwa ajili ya uwekaji sahihi na muundo wa alama.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Ushughulikiaji sahihi ni muhimu sana kudumisha uadilifu na utendaji wa kifaa.

5.1 Uundaji wa Mabomba

• Kupinda kunapaswa kutokea angalau 3mm kutoka kwenye msingi wa balbu ya epoxy.
• Unda mabomba kabla ya kuuza na epuka kusababisha mkazo kwenye kifurushi.
• Kata mabomba kwenye joto la kawaida, sio wakati moto.
• Hakikisha mashimo ya PCB yanalingana kikamilifu na mabomba ya LED ili kuepuka mkazo wa ufungaji.

5.2 Uhifadhi

• Hifadhi kwenye ≤ 30°C na ≤ 70% Unyevu wa Jamaa (RH). Maisha ya rafu ni miezi 3 chini ya hali hizi.
• Kwa uhifadhi wa muda mrefu (hadi mwaka 1), tumia chombo kilichofungwa chenye angahewa ya nitrojeni na kikaushi.
• Epuka mabadiliko ya haraka ya joto katika mazingira yenye unyevu ili kuzuia umande.

5.3 Kuuza

Dumisha umbali wa chini wa 3mm kutoka kwenye kiungo cha kuuza hadi balbu ya epoxy.

• Kuuza kwa Mkono: Joto la ncha ya chuma ≤ 300°C (kwa chuma cha juu cha 30W), muda wa kuuza ≤ sekunde 3.
• Kuuza kwa Wimbi/Kuzamisha: Joto la awali ≤ 100°C (kiwango cha juu sekunde 60), bafu ya kuuza ≤ 260°C kwa ≤ sekunde 5.
• Epuka mkazo kwenye mabomba wakati wa kuuza na mara baada ya kuuza wakati kifaa kiko moto.
• Usifanye kuzamisha/kuuza kwa mkono zaidi ya mara moja.
• Ruhusu LED ipoe polepole hadi joto la kawaida, ikilindwa kutokana na mshtuko au mtikisiko wakati wa kupoa.

5.4 Kusafisha

• Ikiwa ni lazima, safisha tu kwa kutumia pombe ya isopropyl kwenye joto la kawaida kwa ≤ dakika 1. Kauka kwa hewa.
• Epuka kusafisha kwa sauti ya juu. Ikiwa inahitajika kabisa, tathmini vigezo vya mchakato kabla ya kuanza ili kuhakikisha hakuna uharibifu unaotokea.

5.5 Usimamizi wa Joto

Usimamizi wa joto lazima uzingatiwe wakati wa awamu ya muundo wa matumizi. Sasa wa uendeshaji unapaswa kupunguzwa kulingana na mviringo wa Sasa wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira ili kuzuia joto la kupita kiasi la kiungo, ambalo linaweza kudhoofisha utendaji na maisha ya huduma.

6. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

6.1 Uainishaji wa Lebo

Lebo ya bidhaa inajumuisha taarifa kama vile Nambari ya Sehemu ya Mteja (CPN), Nambari ya Bidhaa (P/N), Idadi ya Ufungaji (QTY), na viwango mbalimbali vya utendaji (CAT kwa nguvu, HUE kwa urefu wa wimbi, REF kwa voltage), pamoja na Nambari ya Loti na misimbo ya tarehe.

6.2 Idadi ya Ufungaji

Ufungaji wa kawaida ni vipande 500 kwa kila begi, na mabegi 5 kwa kila sanduku la ndani. Kikasha cha kawaida kina sanduku la ndani 10, jumla ya vipande 5000.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Vifaa vya Udhibiti wa Mbali vya Infrared: Nguvu yake ya juu ya mionzi, haswa chini ya uendeshaji wa mfululizo, inafanya iweze kutumika kwa udhibiti wa mbali wa masafa marefu au nguvu ya juu.
• Vigunduzi vya Moshi: Inatumika katika vigunduzi vya moshi vya fotoelektriki ambapo boriti ya IR inatawanywa na chembe za moshi kwenye kipokezi.
• Mifumo ya Infrared Iliyotumika: Usambazaji wa IR wa madhumuni ya jumla kwa viungo vya data, sensor za karibu, vihesabu vya vitu, na otomatiki ya viwanda.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Muundo

• Kuendesha kwa Sasa: Tumia chanzo cha sasa cha kudumu au kipinga cha kikomo cha sasa kwenye mfululizo na LED. Tazama mikondo ya I-V na ya kupunguza.
• Kutumia Mfululizo kwa Pato la Juu Zaidi: Kwa matumizi yanayohitaji nguvu ya papo hapo ya juu sana (mfano, usambazaji wa masafa marefu), tumia vipimo vya kuendesha vya mfululizo (I_FPhadi 1A na vikwazo madhubuti vya mzunguko wa kazi).
• Ufananishaji wa Wigo: Hakikisha kipokezi (fototransistor, photodiode, au moduli ya IR) kina usikivu wa kilele karibu na 875nm kwa nguvu bora ya ishara.
• Muundo wa Macho: Pembe ya kuona ya digrii 20 inaweza kuhitaji lenzi au vikumbushio ili kufikia muundo unaotaka wa boriti.
• Mpangilio wa PCB: Fuata vipimo vya mitambo kwa usahihi na zingatia kanuni ya umbali wa chini wa sekunde 3 kutoka kwenye kiungo cha kuuza hadi mwili.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za IR za jumla za 5mm, SIR383C inatoa mchanganyiko wa usawa wa vipengele:

• Nguvu ya Juu: Nguvu yake ya kawaida ya mionzi ya 20 mW/sr kwa 20mA inashindana kwa vifurushi vya kawaida vya 5mm.
• Urefu Sahihi wa Wimbi: Kilele cha 875nm ni kiwango cha kawaida, na kinahakikisha utangamano mpana na vipokezi.
• Vipimo Imara: Vipimo vilivyofafanuliwa vya uendeshaji wa mfululizo (hadi 1A) vinatoa urahisi wa muundo kwa matumizi ya nguvu ya juu.
• Kufuata Kamili: Kufuata RoHS, REACH, na Halogen-Free kunahakikisha muundo wa siku zijazo kwa masoko ya kimataifa.
• Maelezo ya kina ya Matumizi: Hati ya data hutoa mwongozo mpana juu ya usimamizi, kuuza, na uhifadhi, ambayo ni muhimu sana kwa uzalishaji na uaminifu wa bidhaa.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQs)

9.1 Kuna tofauti gani kati ya vipimo vya sasa wa mbele endelevu na vya mfululizo?

Sasa wa Mbele Endelevu (100mA) ndio sasa ya juu ya DC ambayo LED inaweza kushughulikia bila kikomo bila kuharibiwa, ikizingatia mipaka ya joto. Sasa wa Mbele wa Kilele (1A) ni sasa ya juu zaidi inayoruhusiwa tu kwa mfululizo mfupi sana (≤100μs) kwenye mzunguko wa kazi wa chini (≤1%). Hii inaruhusu milipuko mifupi ya mwanga yenye nguvu ya juu bila kupasha joto kifaa cha LED.

9.2 Ninawezaje kutambua cathode (bomba hasi)?

Cathode kwa kawaida huonyeshwa na vipengele viwili: 1) Upande wa gorofa kwenye ukingo wa lenzi ya duara ya LED, na 2) Bomba la cathode kwa kawaida ni fupi kuliko bomba la anode. Daima thibitisha polarity kabla ya kuuza ili kuepuka upendeleo wa nyuma.

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

Hapana, haupaswi kuiunganisha moja kwa moja. Voltage ya mbele ya LED ni karibu 1.3-1.6V. Kuiunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage ya juu bila kipinga cha kikomo cha sasa kutasababisha sasa kupita kiasi, na kunaweza kuharibu LED mara moja. Daima tumia kipinga cha mfululizo kilichohesabiwa kama R = (V_usambazaji- V_F) / I_F.

9.4 Kwa nini hali ya uhifadhi imewekwa kikomo hadi miezi 3?

Kifurushi cha plastiki kinaweza kunyonya unyevu kutoka kwa hewa. Wakati wa michakato ya joto la juu inayofuata kama vile kuuza, unyevu huu uliofungwa unaweza kupanuka haraka, na kusababisha kujitenga kwa ndani au kupasuka ("popcorning"). Kikomo cha miezi 3 kinadhania hali za kawaida za sakafu ya kiwanda. Kwa uhifadhi wa muda mrefu, njia ya begi kavu (nitrojeni na kikaushi) imepangwa ili kuzuia kunyonya unyevu.

10. Kesi ya Muundo wa Vitendo

Mazingira: Kuunda Kipitishaji cha Udhibiti wa Mbali wa IR wa Masafa Marefu.

Lengo: Kufikia masafa ya zaidi ya mita 30 katika mazingira ya kawaida ya chumba cha kuishi.

Hatua za Muundo:

1. Uchaguzi wa Njia ya Kuendesha: Ili kuongeza masafa, tunahitaji nguvu ya macho ya papo hapo ya juu. Kwa hivyo, tutatumia kuendesha kwa mfululizo kwa I_FPya juu ya 1A.
2. Vigezo vya Mfululizo: Weka upana wa mfululizo kuwa 100μs na mzunguko wa kazi kuwa 1% (mfano, 100μs WASHI, 9900μs ZIMA). Hii inahakikisha tunabaki ndani ya Vipimo Vya Juu Kabisa.
3. Muundo wa Mzunguko: Kitufe rahisi cha transistor (mfano, NPN au N-channel MOSFET) kinachodhibitiwa na pini ya GPIO ya microcontroller kinaweza kutumika. Kipinga kidogo cha msingi/mlango kinaweka kikomo cha sasa ya udhibiti. Kipinga cha mfululizo bado kinaweza kuhitajika kati ya usambazaji wa nguvu na LED ili kuweka sasa halisi ya mfululizo wa 1A, ikizingatia voltage ya kutosha ya transistor.
4. Usambazaji wa Nguvu: Voltage ya usambazaji lazima iwe ya juu vya kutosha kushinda V_F(≈1.5V kwa sasa ya juu) pamoja na kupungua kwa voltage kwenye transistor na kipinga chochote cha mfululizo. Usambazaji wa 5V kwa kawaida unatosha.
5. Ubadilishaji: Mifululizo ya IR inapaswa kubadilishwa kwenye mzunguko wa kubeba (mfano, 38kHz) unaolingana na kipokezi kinachokusudiwa. Hii inafanywa kwa kuwasha na kuzima mifululizo ya 1A kwa kiwango cha 38kHz ndani ya bahasha ya 100μs.
6. Kuzingatia Joto: Ingawa mzunguko wa kazi ni wa chini sana, hakikisha kuwa nguvu ya wastani (P_wastani= V_F* I_{F_wastani}) iko ndani ya kiwango cha 150mW. Kwa mifululizo ya 1A kwenye mzunguko wa kazi wa 1%, I_{F_wastani}= 10mA. P_wastani≈ 1.5V * 0.01A = 15mW, ambayo iko vizuri ndani ya mipaka.

Mbinu hii inatumia uwezo wa mfululizo wa LED kufikia masafa ya juu zaidi kuliko kuendesha kwa sasa endelevu ya 20mA.

11. Utangulizi wa Kanuni

Diodi ya Kutoa Mwanga wa Infrared (IR LED) ni diodi ya p-n ya semiconductor inayotoa mwanga usioonekana wa infrared wakati imewekwa kwenye mwelekeo wa mbele. Elektroni hujumuishwa tena na mashimo ndani ya kifaa, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni. Urefu maalum wa mwanga unaotolewa (mfano, 875nm) umedhamiriwa na pengo la nishati la vifaa vya semiconductor vilivyotumika, ambavyo katika kesi hii ni Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs). Lenzi ya epoxy wazi haichungi mwanga wa IR, na kuruhusu ufanisi wa juu wa usambazaji. Nguvu ya mionzi ni kipimo cha nguvu ya macho inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara, na inaonyesha jinsi boriti inavyolengwa na kuwa na nguvu.

12. Mienendo ya Maendeleo

Uwanja wa LED za infrared unaendelea kubadilika. Mienendo ya jumla inayoweza kuonekana katika tasnia ni pamoja na:

• Ufanisi Ulioongezeka: Maendeleo ya vifaa vipya vya semiconductor na miundo ya chip (mfano, flip-chip, thin-film) ili kufikia nguvu ya juu zaidi ya mionzi na ufanisi wa ukuta (nguvu ya macho nje / nguvu ya umeme ndani) kutoka kwa saizi sawa au ndogo zaidi ya kifurushi.
• Kupunguzwa kwa Ukubwa: Mahitaji ya alama ndogo zaidi za kifurushi (mfano, 0402, 0603 SMD) ili kuwezesha vifaa vya elektroniki vidogo zaidi, haswa katika elektroniki za watumiaji na vifaa vya kuvaliwa.
• Uaminifu Ulioimarishwa: Uboreshaji wa vifaa vya ufungaji na michakato ili kustahimili joto la juu la kuuza (linalolingana na mahitaji ya kutokuwa na risasi), hali ngumu za mazingira, na maisha marefu ya uendeshaji.
• Suluhisho Zilizojumuishwa: Ukuaji wa moduli zilizojumuishwa za kitoa na sensor na mzunguko maalum wa kiunganishi (ASICs) ambao unajumuisha viendeshi, virekebishaji, na mantiki, na kurahisisha muundo wa mfumo kwa watumiaji wa mwisho.
• Utofautishaji wa Urefu wa Wimbi: Upataji wa LED za IR kwenye urefu tofauti wa wimbi la kilele (mfano, 850nm, 940nm, 1050nm) ili kufaa matumizi tofauti, kama vile kuepuka kuingiliwa na mwanga wa mazingira (940nm haionekani sana) au kufanana na usikivu maalum wa sensor.