IR Emitter na Detector LTE-3277 Datasheet - Kasi ya Juu, Nguvu ya Juu, Kifurushi Wazi - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTE-3277 ni sehemu ya optoelectronic yenye utendaji wa juu iliyobuniwa kwa matumizi yanayohitaji nyakati za majibu ya haraka na pato la mionzi muhimu. Faida zake za msingi ziko katika mchanganyiko wake wa uendeshaji wa kasi ya juu na nguvu ya mionzi ya juu, na kufanya iweze kutumika katika mifumo inayoendeshwa kwa mapigo. Kifaa hiki kimewekwa ndani ya kifurushi wazi na uwazi, ambacho ni cha manufaa kwa matumizi ambapo usawazishaji sahihi wa mwanga au usumbufu mdogo wa kifurushi na mwanga unaotolewa/unaogunduliwa unahitajika. Soko lengwa linajumuisha otomatiki ya viwanda, mifumo ya mawasiliano (kama usambazaji wa data ya infrared), matumizi ya kugundua, na mifumo ya usalama ambapo ishara ya infrared ya kuaminika au ugunduzi ni muhimu.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Haipendekezwi kuendesha kifaa kwa kuendelea kwenye au karibu na mipaka hii.

• Mtawanyiko wa Nguvu (P_D):120 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifaa kinaweza kutawanya kama joto chini ya hali yoyote ya uendeshaji.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (I_FP):1 A. Kiwango hiki cha juu cha mkondo kinatumika tu chini ya hali za mapigo (mapigo 300 kwa sekunde, upana wa pigo 10 µs). Inaonyesha uwezo wa kifaa kwa milipuko mifupi na yenye nguvu ya mwanga.
• Mkondo wa Mbele wa Kuendelea (I_F):100 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu kabisa wa DC ambao unaweza kutumika kwa kuendelea kwenye kifaa.
• Voltage ya Nyuma (V_R):5 V. Kupita voltage hii kwa mwelekeo wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-40°C hadi +85°C. Safu hii pana inahakikisha uaminifu katika hali ngumu za mazingira.
• Joto la Kuuza Miongo:260°C kwa sekunde 6 kwa umbali wa 1.6mm kutoka kwa mwili. Hii ni muhimu kwa michakato ya usanikishaji wa PCB ili kuzuia uharibifu wa joto.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vimeainishwa kwa joto la mazingira (T_A) la 25°C na vinafafanua utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Uzito wa Mionzi (I_E):20 mW/sr (Chini), 36 mW/sr (Kawaida) kwa I_F= 20mA. Hii hupima nguvu ya mwanga inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe thabiti, ikionyesha mwangaza wake.
• Urefu wa Wigo wa Kilele cha Mionzi (λ_P):865 nm (Kawaida). Hii huweka kifaa katika wigo wa karibu wa infrared, usioonekana kwa jicho la mwanadamu lakini unaogundulika na photodiodes za silikoni.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):25 nm (Kawaida). Hii inaonyesha usafi wa wigo au upana wa bendi ya mwanga unaotolewa.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.45V (Kawaida), 1.65V (Max) kwa I_F= 20mA. Hii ndiyo punguzo la voltage kwenye kifaa wakati unapita.
• Mabadiliko ya Voltage ya Mbele (ΔV_F):0.4V (Max). Imefafanuliwa kama V_F@50mA - V_F@20mA, inaonyesha sifa ya upinzani wa nguvu.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 µA (Max) kwa V_R= 5V. Hii ndiyo mkondo wa uvujaji wakati kifaa kimeelekezwa kinyume.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):25° (Chini), 30° (Kawaida). Hii ndiyo pembe kamili ambapo uzito wa mionzi hushuka hadi nusu ya thamani yake ya kilele, na kufafanua kuenea kwa boriti.
• Kituo cha Kete:0 hadi 0.12 mm. Hii inabainisha uvumilivu wa nafasi ya kete ya semiconductor ndani ya kifurushi, muhimu kwa usawazishaji wa mwanga.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data hutoa grafu kadhaa zinazoonyesha uhusiano muhimu. Hizi ni muhimu kwa ubunifu wa saketi na kuelewa utendaji chini ya hali zisizo za kawaida.

3.1 Usambazaji wa Wigo (Kielelezo 1)

Mkunjo huu unaonyesha uzito wa mionzi wa jamaa kama kazi ya urefu wa wigo. Inathibitisha kilele karibu na 865 nm na nusu-upana wa 25 nm, na kutoa ufahamu wa sifa za wigo muhimu kwa kuchuja na uteuzi wa mpokeaji.

3.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira (Kielelezo 2)

Mkunjo huu wa kupunguza thamani ni muhimu kwa usimamizi wa joto. Unaonyesha jinsi mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaopungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka, na kuhakikisha kifaa kinabaki ndani ya eneo lake salama la uendeshaji (SOA) na mipaka ya mtawanyiko wa nguvu.

3.3 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Kielelezo 3)

Huu ndio mkunjo wa kawaida wa sifa za I-V. Unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya mkondo na voltage, ambao ni msingi kwa kubuni saketi ya kuendesha, iwe ya mkondo thabiti au ya mapigo.

3.4 Uzito wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira (Kielelezo 4) na Mkondo wa Mbele (Kielelezo 5)

Kielelezo 4 kinaonyesha jinsi nguvu ya pato ya mwanga inavyopungua kadiri joto linavyoongezeka kwa mkondo thabiti wa kuendesha (mfano, 20mA). Mgawo huu wa joto ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji pato thabiti. Kielelezo 5 kinaonyesha jinsi nguvu ya pato inavyoongezeka na mkondo wa kuendesha, na kuonyesha uhusiano usio wa mstari na athari za kujaa kwenye mikondo ya juu.

3.5 Mchoro wa Mionzi (Kielelezo 6)

Mchoro huu wa polar unaonyesha kwa kuona pembe ya kuona (2θ_1/2≈ 30°). Miduara ya kuzingatia inawakilisha viwango vya uzito wa jamaa (mfano, 1.0, 0.8, 0.6...). Mchoro huu ni muhimu kwa kubuni mifumo ya mwanga, lenzi, na kwa kuelewa usambazaji wa anga wa mwanga unaotolewa.

4. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hutumia kifurushi cha kawaida cha kupenya kwenye shimo. Vidokezo muhimu vya vipimo kutoka kwa waraka wa data vinajumuisha:

• Vipimo vyote viko kwenye milimita (inchi zimetolewa kwenye mabano).
• Uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm(.010") unatumika isipokuwa imebainishwa vinginevyo.
• Utoaji wa juu kabisa wa resini chini ya flange ni 1.5mm(.059").
• Nafasi ya miongo hupimwa kwenye sehemu ambapo miongo hutoka kwenye mwili wa kifurushi.

Nyenzo ya kifurushi wazi na uwazi hupunguza kunyonya kwa mwanga wa IR unaotolewa na kuruhusu ukaguzi wa kuona wa kete ya ndani.

4.2 Utambulisho wa Ubaguzi wa Mwelekeo

Kwa kifurushi cha kawaida cha LED, mwongozo mrefu kwa kawaida unamaanisha anode (chanya), na mwongozo mfupi au upande wa gorofa kwenye ukingo wa kifurushi unamaanisha cathode (hasi). Wabunifu lazima watazame mchoro maalum wa kifurushi kwa utambulisho usio na utata.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Kiwango cha juu kabisa cha kuuza miongo kimepewa wazi: 260°C kwa upeo wa sekunde 6, kipimo kwa umbali wa 1.6mm (0.063 inchi) kutoka kwa mwili wa kifurushi. Kigezo hiki ni muhimu kwa michakato ya kuuza kwa mawimbi au kuuza kwa mkono.

• Kuuza kwa Reflow:Ingawa haijaainishwa wazi kwa SMD, kikomo cha 260°C kinapendekeza utangamano na vielelezo vingi vya reflow visivyo na risasi, mradi joto la kilele na wakati juu ya kioevu vinadhibitiwa kwa uangalifu ili kuweka miongo kwenye kiunganishi cha kifurushi ndani ya vipimo.
• Tahadhari:Epuka mkazo wa mitambo kwenye miongo. Tumia ukombozi unaofaa wa joto wakati wa kuuza. Usizidi joto na wakati uliobainishwa.
• Hali ya Uhifadhi:Hifadhi katika mazingira kavu, ya kuzuia umeme ndani ya safu maalum ya joto (-40°C hadi +85°C) ili kuzuia kunyonya unyevu (ambayo kunaweza kusababisha "popcorning" wakati wa reflow) na uharibifu wa kutokwa na umeme tuli.

6. Mapendekezo ya Matumizi

6.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Usambazaji wa Data ya Infrared:Uwezo wake wa kasi ya juu unafanya iweze kutumika kwa viungo vya data vinavyolingana na IrDA, vidhibiti vya mbali, na mawasiliano ya bila waya ya masafa mafupi.
• Kugundua Viwandani:Inatumika katika vihisi vya karibu, ugunduzi wa vitu, mifumo ya kuhesabu, na ugunduzi wa makali katika otomatiki. Kifurushi wazi kina faida.
• Mifumo ya Usalama:Inaweza kutumika katika vihisi vya kuvunja boriti kwa kengele za uvamizi au kama chanzo cha mwanga kisichoonekana kwa mwanga wa CCTV ikishirikishwa na kamera zenye hisia za IR.
• Swichi za Mwanga na Vihesabu:Wakati wa majibu wa haraka unafaa kwa kugundua mabadiliko ya haraka ya nafasi au kasi.

6.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Saketi ya Kuendesha:Kwa uendeshaji wa mapigo (kutumia mkondo wa kilele wa 1A), transistor ya kubadilisha haraka au saketi ya kuendesha MOSFET inahitajika. Upinzani wa kuzuia mkondo ni lazima kwa uendeshaji wa DC ili kuzuia kuzidi mkondo wa kuendelea wa 100mA.
• Usimamizi wa Joto:Hata kwa mtawanyiko wa juu wa 120mW, hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au kupoza joto ikiwa unafanya kazi karibu na viwango vya juu, haswa kwenye joto la juu la mazingira. Rejea mkunjo wa kupunguza thamani (Kielelezo 2).
• Ubunifu wa Mwanga:Pembe ya kuona ya 30° na muundo wa mionzi (Kielelezo 6) lazima izingatiwe wakati wa kuunganisha na lenzi, apertures, au vipokeaji ili kufikia umbo la boriti linalotakiwa na usikivu wa ugunduzi.
• Kuunganisha Mpokeaji:Inapotumiwa kama emitter, iunganishe na kigunduzi cha mwanga (photodiode au phototransistor) chenye hisia karibu na 865 nm kwa utendaji bora wa mfumo.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za infrared, LTE-3277 inajitofautisha hasa kupitiakasi ya juunauwezo wa nguvu ya juukatika kifurushi wazi. LED nyingi za kawaida za IR zina viwango vya chini vya mkondo wa kilele na nyakati za kupanda/kushuka polepole, na kuziwekea mipaka matumizi yao katika matumizi ya mapigo ya upana wa bendi ya juu. Mchanganyiko wa mkondo wa kilele wa 1A na ufaao kwa uendeshaji wa mapigo unaonyesha ubunifu bora wa semiconductor na ufungaji kwa mtawanyiko wa haraka wa joto wakati wa mapigo mafupi, na kuwezesha ishara zenye mwangaza zaidi na za haraka.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 5V moja kwa moja?
A: Hapana. Lazima utumie upinzani wa mfululizo wa kuzuia mkondo. Kwa mfano, kufikia I_F=20mA na V_F~1.5V kutoka kwa usambazaji wa 5V: R = (5V - 1.5V) / 0.02A = 175Ω. Tumia thamani ya kawaida inayofuata (mfano, 180Ω) na ukagua mtawanyiko wa nguvu kwenye upinzani.

Q: "Inapatikana kwa uendeshaji wa mapigo" inamaanisha nini kivitendo?
A: Inamaanisha kuwa kiunganishi cha semiconductor na kifurushi vimeundwa kushughulikia mikondo ya papo hapo ya juu sana (hadi 1A) kwa muda mfupi sana (10µs) bila kuharibika, na kuruhusu pato la juu zaidi la mwanga la kilele kuliko kiwango chake cha DC kingeonyesha. Hii ni muhimu kwa kufikia masafa marefu au uwiano wa juu wa ishara-kwa-kelele katika mifumo ya mapigo.

Q: Kwa nini pembe ya kuona ni muhimu?
A> Inaamua usambazaji wa anga wa mwanga unaotolewa. Pembe nyembamba (kama 30°) hutoa boriti iliyolengwa zaidi, inayofaa kwa mawasiliano ya masafa marefu na yaliyoelekezwa. Pembe pana ni bora kwa mwanga wa masafa mafupi, eneo pana au kugundua.

9. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Kubuni Kihisi cha Karibu:LTE-3277 inaweza kutumika kama emitter katika kihisi cha karibu cha kuakisi. Ingepigiwa mapigo kwa 1A kwa 10µs kwa mzunguko mdogo wa kazi (mfano, 1%). Kigunduzi cha mwanga kilicholingana kilichowekwa karibu kingegundua mwanga wa IR ulioakisiwa kutoka kwa kitu. Wakati na ukubwa wa pigo lililogunduliwa huonyesha uwepo na umbali wa takriban. Nguvu ya kilele ya juu inahakikisha ishara ya kurudi yenye nguvu, wakati kifurushi wazi hakipunguzi mwanga unaotolewa au ulioakisiwa. Saketi lazima ijumuishe kiendesha kwa pigo la mkondo wa juu na kikuza chenye hisia kwa ishara ya kigunduzi.

10. Kanuni ya Uendeshaji

LTE-3277, inapofanya kazi kama emitter ya infrared, inafanya kazi kwa kanuni ya electroluminescence katika kiunganishi cha p-n cha semiconductor. Inapoelekezwa mbele (anode chanya ikilinganishwa na cathode), elektroni na mashimo huingizwa kwenye kiunganishi. Uunganishaji wao hutoa nishati kwa njia ya fotoni. Nyenzo maalum za semiconductor zinazotumiwa (kwa kawaida alumini gallium arsenide - AlGaAs) huchaguliwa kuzalisha fotoni zenye nishati inayolingana na mwanga wa infrared, ikifikia kilele karibu na urefu wa wigo wa 865 nm. "Kasi ya juu" inarejelea kiwango cha haraka ambacho kiunganishi kinaweza kuwashwa na kuzimwa, kikiamuliwa na maisha ya wabebaji na uwezo wa saketi.

11. Mienendo ya Teknolojia

Katika uwanja wa optoelectronics ya infrared, mienendo inajumuisha ukuzaji wa vifaa vilivyo na kasi ya juu zaidi ya kurekebisha kwa mawasiliano ya data (mfano, kwa Li-Fi au mabasi ya viwanda ya kasi ya juu), ufanisi wa nguvu ulioongezeka (mW/sr zaidi kwa mA), na ujumuishaji wa emitters na detectors katika safu za vipengele vingi au kushirikishwa na IC za kuendesha katika moduli zenye akili za kihisi. Pia kuna msukumo wa kuelekea upunguzaji wa ukubwa katika vifurushi vya kifaa cha kushika uso (SMD) huku ukidumisha au kuboresha utendaji wa joto. Mwenendo wa kifurushi wazi unaunga mkono matumizi yanayohitaji kuunganishwa kwa usahihi kwa mwanga na upotezaji mdogo wa ishara.