Hati ya Uchambuzi wa Kiufundi ya LED ya Infrared ya Kipeo Tambarare HIR25-21C/L423/TR8 yenye Urefu wa 0.8mm - Vipimo 2.0x1.25x0.8mm - Voltage 1.35V - Nguvu 100mW - Lenzi ya Kioo Maji

1. Muhtasari wa Bidhaa

HIR25-21C/L423/TR8 ni diode inayotoa mwanga wa infrared ya kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) ya mini. Imehifadhiwa katika kifurushi kidogo chenye ncha mbili chenye umbo la chini sana la 0.8mm, na kufanya iweze kutumika katika matumizi yenye nafasi ndogo. Kifaa kimeundwa kwa plastiki ya kioo maji chenye lenzi tambarare, ambayo hutoa muundo maalum wa mnururisho. Nyenzo yake kuu ya semiconductor ni Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs), iliyoundwa kwa ajili ya ulinganifu bora wa wigo na photodiodes na phototransistors za silicon, na kuhakikisha ufanisi wa juu katika mifumo ya kugundua.

Bidhaa hii imeundwa na tabia ya voltage ya mbele ya chini, na kuchangia ufanisi wa jumla wa nguvu ya mfumo. Inafuata kabisa viwango vya kisasa vya mazingira na usalama, ikiwa ni pamoja na kutokuwa na risasi (Pb-free), kuzingatia kanuni ya EU REACH, na kukidhi mahitaji ya kutokuwa na halojeni (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm). Kifaa hiki kinasambazwa kwenye mkanda wa 8mm uliowekwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, na kuwezesha michakato ya kukusanyika kiotomatiki.

2. Ufafanuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Mipaka ya uendeshaji ya kifaa imefafanuliwa chini ya hali ya joto la mazingira (Ta) ya 25°C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Voltage ya nyuma (V_R) imebainishwa kuwa 5V. Sasa ya mbele (I_F) ina kiwango cha juu cha 100mA. Matumizi ya nguvu (P_D) yamekadiriwa kuwa 100mW. Safu ya joto la uendeshaji ni kutoka -40°C hadi +85°C, wakati safu ya joto la uhifadhi inaongezeka kutoka -40°C hadi +100°C. Joto la kuuza lazima lisiimame kwa uangalifu, na kilele cha 260°C kwa sekunde 10 kulingana na profaili ya kuuza kwa reflow isiyo na risasi.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo muhimu vya utendakazi kwa kawaida hupimwa kwa I_F=20mA na Ta=25°C. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ni 1.35V. Nguvu ya mnururisho (I_e) imebainishwa na thamani ya chini kabisa, na kufafanua nguvu ya pato la mwanga. Urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λ_p) umekusanyika katika wigo wa infrared, kwa kawaida karibu 940nm, ambayo inalingana kikamilifu na upeo wa unyeti wa vichukuzi vya kawaida vya msingi wa silicon. Upana wa wigo (nusu-upana) pia umefafanuliwa, na kuonyesha safu ya urefu wa mawimbi yanayotolewa. Pembe ya kuona imedhamiriwa na muundo wa lenzi tambarare, na kutoa muundo maalum wa mnururisho unaofaa kwa matumizi maalum.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Nambari ya sehemu HIR25-21C/L423/TR8 inajumuisha muundo wa kugawa katika makundi ili kuhakikisha utendakazi thabiti. Ingawa hati hii inatoa mwongozo wa jumla wa uteuzi wa kifaa unaonyesha nyenzo za chip ya GaAlAs na lenzi ya kioo maji, makundi maalum ya vigezo kama vile urefu wa wimbi la kilele (HUE) na nguvu ya mnururisho (CAT) yanadhibitiwa wakati wa uzalishaji. Wateja hupokea sehemu ndani ya safu maalum za uvumilivu kwa vigezo hivi muhimu, na kuhakikisha kifaa kitafanya kazi kama inavyotakiwa katika mzunguko na matumizi yao maalum. Misimbo 'L423' na 'TR8' ndani ya nambari ya sehemu inahusiana na makundi maalum ya utendakazi na vipimo vya ufungaji wa mkanda na reel, mtawalia.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendakazi

Hati hii inajumuisha mviringo kadhaa wa tabia ambazo hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa zaidi ya data ya jedwali.

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

Mviringo huu unaonyesha uhusiano kati ya sasa inayopita kwenye LED na voltage kwenye vituo vyake. Kwa kawaida huonyesha uhusiano wa kielelezo, na voltage maalum ya "goti". Tabia ya voltage ya mbele ya chini ya LED hii inathibitishwa hapa kwa kuonekana, na kuonyesha kuwa huanza kufanya kazi kwa kiasi kikubwa kwa voltage ya chini ikilinganishwa na mbadala zingine, ambayo ni ya manufaa kwa miundo ya mizunguko ya voltage ya chini.

4.2 Nguvu ya Mnururisho dhidi ya Sasa ya Mbele

Grafu hii inaonyesha pato la mwanga (nguvu ya mnururisho) kama kazi ya sasa ya kuendesha. Kwa kawaida huonyesha uhusiano wa mstari ndani ya safu ya sasa ya uendeshaji inayopendekezwa, na kuthibitisha kuwa pato la mwanga linalingana moja kwa moja na sasa. Ulinganifu huu ni muhimu sana kwa matumizi yanayohitaji ishara zilizobadilishwa, kama vile katika usambazaji wa data wa infrared.

4.3 Nguvu ya Mnururisho dhidi ya Joto la Mazingira

Mviringo huu unaonyesha jinsi nguvu ya pato la mwanga inavyopungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kama LED zote, ufanisi wa kitoa hiki cha infrared hupungua kadiri joto linavyoongezeka. Kuelewa kupungua huu ni muhimu sana kwa kubuni mifumo inayofanya kazi kwa uaminifu katika safu nzima ya joto, hasa katika mazingira ya joto la juu. Usimamizi wa kutosha wa joto unaweza kuwa muhimu katika matumizi ya nguvu ya juu au joto la juu ili kudumisha pato thabiti.

4.4 Usambazaji wa Wigo

Grafu ya usambazaji wa wigo inaonyesha nguvu ya mnururisho inayolingana inayotolewa katika urefu tofauti wa mawimbi. Itaonyesha kilele wazi kwenye urefu wa wimbi la kawaida (k.m., 940nm) na umbo la tabia na nusu-upana. Hii inaonekana inathibitisha ulinganifu mzuri wa wigo na vichunguzi vya mwanga vya silicon, ambavyo safu yao ya usikivu ina kilele katika eneo lile lile la karibu la infrared.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Kifurushi

LED hii ina ukubwa mdogo sana. Vipimo vya kifurushi ni 2.0mm kwa urefu, 1.25mm kwa upana, na 0.8mm kwa urefu (thamani za kawaida). Michoro ya kina ya mitambo hutoa vipimo vyote muhimu ikiwa ni pamoja na nafasi ya kuongoza, nafasi za pad, na jiometri ya lenzi. Uvumilivu kwa vipimo vingi ni ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Anodi na katodi zimewekwa alama wazi kwenye kifurushi kwa ajili ya utambuzi sahihi wa polarity wakati wa kukusanyika.

5.2 Mpango Unaopendekezwa wa Pad

Muundo ulipendekezwa wa ardhi (ukubwa wa mguu) kwa ubunifu wa PCB umetolewa. Hii inajumuisha ukubwa wa pad na mapendekezo ya nafasi ili kuhakikisha kuuza kwa uaminifu na uthabiti wa mitambo. Hati hii inabainisha wazi kuwa hii ni kwa ajili ya kumbukumbu tu, na wabunifu wanapaswa kubadilisha vipimo vya pad kulingana na uwezo wao maalum wa uzalishaji wa PCB na mahitaji ya matumizi, kama vile kuzingatia joto au mkazo wa mitambo.

5.3 Vipimo vya Mkanda wa Kubeba

Kifaa hiki kinasambazwa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa kwa ajili ya kukusanyika kiotomatiki kwa kuchukua na kuweka. Upana wa mkanda ni 8mm. Vipimo vya kina kwa shimo la mfuko linaloshikilia LED, nafasi kati ya mifuko (pitch), na uwekaji wa mashimo ya sprocket zimetolewa. Kila reel ina vipande 2000 (PCS).

6. Miongozo ya Kuuza na Kukusanyika

6.1 Uthabiti wa Unyevu na Uhifadhi

LED zimefungwa kwenye mfuko wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha. Mfuko haupaswi kufunguliwa hadi vipengele vitakapokuwa tayari kutumika. Baada ya kufungua, LED zinapaswa kuhifadhiwa kwa 30°C au chini na unyevu wa jamaa wa 60% au chini. Lazima zitumike ndani ya masaa 168 (siku 7) baada ya kufungua mfuko. Ikiwa muda wa uhifadhi umepitwa au dawa ya kukausha inaonyesha kunyonya unyevu, matibabu ya kuoka kwa 60 ± 5°C kwa masaa 24 yanahitajika kabla ya matumizi ili kuzuia "popcorning" wakati wa kuuza kwa reflow.

6.2 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya joto ya kuuza kwa reflow isiyo na risasi inapendekezwa. Vigezo muhimu vinajumuisha hatua ya joto la awali, kupanda kwa hatua kwa hatua, joto la kilele lisilozidi 260°C, na muda juu ya kioevu (kwa kawaida 217°C) wa sekunde 30-60. Joto la kilele linapaswa kudumishwa kwa upeo wa sekunde 10. Kuuza kwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili kwenye kifaa kile kile ili kuepuka uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na die ya semiconductor.

6.3 Kuuza kwa Mkono na Kurekebisha

Ikiwa kuuza kwa mkono kunahitajika, uangalifu mkubwa lazima uchukuliwe. Joto la ncha ya chuma cha kuuza linapaswa kuwa chini ya 350°C, na muda wa kuwasiliana kwa kila terminal unapaswa kuwa sekunde 3 au chini. Chuma cha kuuza chenye nguvu ya chini (25W au chini) kinapendekezwa. Muda wa kupoa wa angalau sekunde 2 unapaswa kuruhusiwa kati ya kuuza terminali mbili. Kurekebisha baada ya kuuza hakupendekezwi kabisa. Ikiwa haziepukiki, chuma cha kuuza cha kichwa kipande kinapaswa kutumiwa ili kupasha joto terminali zote mbili kwa wakati mmoja, na kuzuia mkazo wa joto kutoka kwa kuinua pad moja wakati nyingine bado imeuza. Uwezekano wa uharibifu wakati wa kurekebisha ni wa juu na unapaswa kutathminiwa mapema.

7. Taarifa za Ufungaji na Kuagiza

Ufungaji wa kawaida ni vipande 2000 kwa kila reel ya inchi 7 kwenye mkanda wa kubeba wenye upana wa 8mm. Nambari ya sehemu HIR25-21C/L423/TR8 inajumuisha mfululizo wa bidhaa, makundi maalum ya utendakazi, na aina ya ufungaji. Lebo kwenye reel zitaajumuisha Nambari ya Sehemu (P/N), Nambari ya Kundi (LOT No), Idadi (QTY), Urefu wa Wimbi la Kilele (HUE), Cheo (CAT), na Kiwango cha Uthabiti wa Unyevu (MSL-X).

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mizinga ya Kawaida ya Matumizi

Kichunguzi cha Infrared Kilichowekwa kwenye PCB:LED hutumiwa kama chanzo cha mwanga katika vichunguzi vya karibu, kugundua vitu, na roboti zinazofuata mstari. Mara nyingi huunganishwa na phototransistor au photodiode. Upinzani wa kuzuia sasa ni lazima kabisa katika mfululizo na LED ili kuzuia uharibifu wa sasa kupita kiasi, kwani voltage ya mbele ya LED ina mgawo hasi wa joto na sio kizuizi cha sasa cha kuaminika.

Udhibiti wa Mbali wa Infrared:Kwa udhibiti wa mbali wenye mahitaji ya nguvu ya juu, LED hii inaweza kutoa nguvu ya kutosha ya mnururisho kwa masafa marefu au kupitia vikwazo. Kwa kawaida huendeshwa na misukumo ya sasa ya juu kuliko kiwango cha DC endelevu (k.m., misukumo ya 100mA) ili kufikia milipuko ya mwanga mkali kwa usambazaji wa data.

Vichanganuzi na Mifumo ya Infrared Iliyotumika:Inatumika katika vichanganuzi via msimbo wa mstari, mifumo ya kutambua ishara, na encoders za macho.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Kuendesha Sasa:Daima tumia upinzani wa mfululizo au kiendeshi cha sasa thabiti. Thamani ya upinzani huhesabiwa kama R = (V_usambazaji- V_F) / I_F.

Usimamizi wa Joto:Ingawa kifurushi ni kidogo, uendeshaji endelevu kwa sasa za juu katika joto la juu la mazingira kunaweza kusababisha joto kupita kiasi na kupunguza maisha ya huduma. Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au mashimo ya joto ikiwa ni lazima.

Ulinganifu wa Macho:Lenzi tambarare hutoa muundo maalum wa boriti. Kwa ajili ya kuunganishwa bora na kichukuzi, zingatia uwekaji wa jamaa na lenzi yoyote muhimu au mashimo.

Ulinzi wa ESD:Ingawa haijabainishwa wazi kuwa nyeti katika hati hii, kushughulikia vifaa vyote vya semiconductor kwa tahadhari za ESD ni mazoea mazuri.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Sababu kuu za kutofautisha za HIR25-21C/L423/TR8 niumbo lake la chini sana la 0.8mm, ambalo ni nyembamba kuliko LED nyingi za kawaida za SMD, nalenzi yake tambarare ya kioo maji. Ikilinganishwa na lenzi zenye kuba, kipeo tambarare kinaweza kutoa muundo wa mnururisho uliolengwa zaidi au umbo tofauti, ambalo linaweza kuwa la manufaa katika matumizi maalum ya kugundua ambapo mwanga unahitaji kuelekezwa kwa njia maalum. Voltage ya mbele ya chini inachangia ufanisi wa nishati. Matumizi ya nyenzo za GaAlAs na kugawa kwa usahihi katika makundi huhakikisha ulinganifu bora na thabiti na vichunguzi vya silicon, ambavyo vinaweza kuboresha uwiano wa ishara kwa kelele katika mifumo ya kichunguzi ikilinganishwa na LED zenye wigo pana au zisizolingana.

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

Q: Kwa nini upinzani wa mfululizo ni lazima?

A: Mviringo wa I-V wa LED ni wa kielelezo. Kuongezeka kidogo kwa voltage zaidi ya hatua ya goti husababisha kuongezeka kwa sasa kwa kiasi kikubwa, kinachoweza kuharibu. Upinzani hutoa uhusiano wa mstari kati ya voltage ya usambazaji na sasa, na kustabilisha hatua ya uendeshaji.

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa misukumo ya juu kuliko 100mA?

A: Inawezekana, lakini tu chini ya hali maalum za misukumo (mzunguko wa chini wa wajibu, upana mfupi wa msukumo) kama ilivyofafanuliwa na mviringo wa kupunguza, ambayo haijatolewa katika dondoo hii. Kuzidi kiwango cha juu kabisa katika hali yoyote kuna hatari ya uharibifu wa papo hapo.

Q: "Ulinganifu wa wigo na kichunguzi cha mwanga cha Si" inamaanisha nini?

A: Inamaanisha urefu wa wimbi la kilele na upana wa wigo wa mwanga unaotolewa na LED unalingana kwa karibu na eneo la upeo la unyeti wa photodiode ya kawaida ya silicon au phototransistor. Hii huongeza kiwango cha juu cha ishara ya umeme inayozalishwa na kichunguzi kwa nguvu fulani ya mwanga, na kuboresha ufanisi wa mfumo na masafa.

Q: Je, maisha ya siku 7 baada ya kufungua mfuko ni muhimu kiasi gani?

A: Ni muhimu sana ikiwa vifaa vitapitia mchakato wa kuuza kwa reflow. Unyevu ulionyonywa unaweza kuwa mvuke wakati wa mchakato wa joto la juu la reflow, na kusababisha kujitenga ndani au kuvunjika ("popcorning"). Ikiwa maisha ya sakafu yamepitwa, kuoka kunahitajika.

11. Mifano ya Matumizi ya Vitendo

Kesi 1: Swichi ya Kugundua Vitu Bila Mguso.LED imewekwa upande mmoja wa pengo, na phototransistor imewekwa kinyume. Kitu kinachopita kwenye pengo kinakata boriti ya infrared, na kusababisha pato la phototransistor kubadilika. Umbo la chini huruhusu kichunguzi hiki kuingizwa kwenye vifaa vinyembamba sana. Urefu thabiti wa wimbi huhakikisha kuanzishwa kwa kuaminika katika mabadiliko ya joto.

Kesi 2: Udhibiti wa Mbali wa TV Ulioimarishwa.Mbunifu anahitaji udhibiti wa mbali unaofanya kazi kutoka kwa pembe pana au kupitia vikwazo vidogo. Kutumia LED hii na kiendeshi cha sasa cha msukumo cha juu kinaweza kutoa nguvu kubwa ya mnururisho kuliko LED ya kawaida ya IR, na kuboresha utendakazi. Lenzi tambarare pia inaweza kusaidia kutawanya mwanga kwa njia tofauti kidogo kwa ajili ya chanjo pana.

Kesi 3: Encoder Ndogo ya Macho.Katika encoder ndogo ya kuzunguka, LED na kichunguzi huwekwa pande tofauti za diski iliyokodishwa. Kifurushi nyembamba cha 0.8mm ni muhimu sana kwa kutoshea katika usanidi wa mitambo mwembamba wa encoder. Ulinganifu mzuri wa wigo huhakikisha ishara safi ya dijiti kutoka kwa kichunguzi kadiri diski inavyozunguka.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diode Inayotoa Mwanga wa Infrared (IR LED) ni diode ya makutano ya p-n ya semiconductor. Wakati voltage ya mbele inatumika, elektroni kutoka kwa eneo la aina-n na mashimo kutoka kwa eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo la makutano. Wakati wabebaji hawa wa malipo wanapounganishwa tena, nishati hutolewa. Katika nyenzo za GaAlAs zilizotumiwa hapa, nishati hii inalingana na photon katika wigo wa infrared (kwa kawaida karibu 940nm urefu wa wimbi). Muundo maalum wa atomi za Gallium, Alumini, na Arsenide huamua nishati ya pengo la bendi na hivyo urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa. Kifurushi cha epoxy cha kioo maji hifadhi chip, hutoa ulinzi wa mitambo, na uso wa juu tambarare hufanya kazi kama lenzi ya msingi kuunda muundo wa mnururisho wa mwanga unaotolewa.

13. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia

Mwenendo katika LED za infrared za SMD unaendelea kuelekeaufanisi wa juu zaidi(pato zaidi la mnururisho kwa kila wati ya umeme inayoingia),ukubwa mdogo zaidi wa kifurushikwa ajili ya vifaa vinavyozidi kuwa vya kompakt, nakuongezeka kwa uaminifuchini ya hali ngumu. Pia kuna maendeleo katika kuunda LED zenye pato maalum, nyembamba la wigo kwa matumizi ya hali ya juu ya kugundua na kuunganisha viwako vingi (k.m., urefu tofauti wa mawimbi) katika kifurushi kimoja. Hamu ya kupunguza matumizi ya nguvu katika vifaa vya IoT vinavyotumia betri inasukuma kwa voltage ya mbele ya chini na ufanisi wa juu. Zaidi ya hayo, maendeleo katika nyenzo za ufungaji yanalenga kuboresha utendakazi wa joto na uthabiti dhidi ya unyevu, na kwa uwezekano kurahisisha baadhi ya mahitaji makali ya kushughulikia.