LTE-209 Datasheet ya LED ya Infrared - Kipimo cha Kifurushi 5.0mm - Voltage ya Mbele 1.6V - Urefu wa Wimbi la Kilele 940nm - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa LTE-209 unawakilisha familia ya diodes zinazotoa mwanga wa infrared (IR) zilizoundwa kwa matumizi ya optoelectronics yanayotegemewa. Vifaa hivi vimeundwa ili kutolea mwanga kwenye urefu wa wimbi la kilele la manomita 940, ambao upo ndani ya wigo wa karibu wa infrared. Urefu huu maalum wa wimbi hutumiwa kwa kawaida katika matumizi yanayohitaji vyanzo vya mwanga visivyoonekana, kama vile sensorer za ukaribu, ugunduzi wa vitu, na encoders za macho. Faida kuu ya mfululizo huu iko katika utengenezaji wake sahihi, ambao unahakikisha ukali thabiti wa mnururisho na sifa za wigo. Kifaa hiki kimewekwa ndani ya kifurushi kidogo cha plastiki cha bei nafuu chenye usanidi wa kutazama mwisho, na kukifanya kifaa hiki kifae kwa miundo yenye nafasi ndogo. Sifa muhimu ni kuwa kinalingana kwa kiufundi na kwa wigo na mfululizo maalum wa phototransistor, na kurahisisha muundo wa jozi zilizoboreshwa za emitter-detector kwa ajili ya utendaji bora wa mfumo na uadilifu wa ishara.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya juu kabisa vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Viwango hivi vimebainishwa kwa joto la mazingira (T_A) ya 25°C. Mkondo wa juu kabisa wa mbele unaoendelea ni 60 mA, na uwezo wa mkondo wa kilele wa mbele wa 1 A chini ya hali ya mipigo (mipigo 300 kwa sekunde, upana wa mfumo wa 10 μs). Nguvu ya juu kabisa ya kutokwa ni 90 mW. Kifaa kinaweza kustahimili voltage ya nyuma hadi 5 V. Anuwai ya joto la uendeshaji ni kutoka -40°C hadi +85°C, wakati anuwai ya joto la kuhifadhi inaongezeka kutoka -55°C hadi +100°C. Kwa ajili ya usanikishaji, waya zinaweza kuuzwa kwa joto la 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 5, zikipimwa 1.6mm kutoka kwa mwili wa kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme-Macho

Sifa za umeme-macho ni vigezo muhimu vya utendaji vinavyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (T_A=25°C, I_F=20mA). Ukali wa mnururisho (I_E), kipimo cha nguvu ya macho inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara, ina thamani ya kawaida ya 1.383 mW/sr. Mnururisho wa mwanga wa mwanga (E_e), unaowakilisha msongamano wa nguvu, kwa kawaida ni 0.184 mW/cm². Urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λ_Peak) unazingatia 940 nm, na nusu-upana wa wigo (Δλ) wa 50 nm, na kufafanua usafi wa wigo wa mwanga unaotolewa. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida inatofautiana kutoka 1.2V hadi kiwango cha juu cha 1.6V kwenye mkondo wa majaribio. Mkondo wa nyuma (I_R) ni kiwango cha juu cha 100 μA wakati bias ya nyuma ya 5V inatumika. Pembe ya kutazama (2θ_1/2), ambapo ukali wa mnururisho hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele, ni digrii 16, na kuonyesha muundo wa boriti nyembamba.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Ingawa datasheet iliyotolewa haielezi wazi mfumo wa kugawa wa vigezo vingi, inaonyesha kuwa vifaa vime"CHAGULIWA KWA VIWANGO MAALUM VYA UKALI WA MTANDAO NA UKALI WA MNURURISHO." Hii inamaanisha mchakato wa uteuzi au upangaji kulingana na ukali wa mnururisho uliopimwa na labda maadili ya mnururisho wa mwanga. Uchaguzi huu wa awali unahakikisha kuwa vipengee vinavyotolewa kwa agizo maalum viko ndani ya bendi nyembamba ya uvumilivu kwa vigezo hivi muhimu vya macho kuliko mipaka ya chini kabisa na ya juu kabisa iliyobainishwa katika vipimo vya jumla. Mazoea haya yanaboresha uthabiti katika utendaji wa matumizi, hasa katika mifumo ambapo kuendana kwa pato la macho ni muhimu.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Datasheet inajumuisha mikondo kadhaa ya kawaida ya sifa ambayo inaonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Usambazaji wa Wigo

Kielelezo 1 kinaonyesha mkunjo wa usambazaji wa wigo, unaoonyesha ukali wa mnururisho unaolingana dhidi ya urefu wa wimbi. Inathibitisha utoaji wa kilele kwenye 940 nm na nusu-upana wa wigo wa takriban 50 nm, na kuonyesha usambazaji wa urefu wa wimbi unaotolewa karibu na kilele.

4.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V)

Kielelezo 3 kinaonyesha sifa ya mkondo wa mbele dhidi ya voltage ya mbele. Mkunjo huu sio wa mstari, kwa kawaida kwa diode. Inaonyesha uhusiano ambapo ongezeko dogo la voltage zaidi ya kizingiti cha kuwasha husababisha ongezeko la haraka la mkondo. V_Filiyobainishwa ya 1.2V hadi 1.6V kwenye 20mA inaweza kuwekwa katika muktadha ndani ya mkunjo huu.

4.3 Ukali wa Mnururisho Unaolingana dhidi ya Mkondo wa Mbele

Kielelezo 5 kinaonyesha jinsi pato la macho (ukali wa mnururisho unaolingana) linavyobadilika na mkondo wa kuendesha mbele. Kwa ujumla, pato huongezeka kwa mkondo, lakini uhusiano hauwezi kuwa wa mstari kamili katika anuwai yote ya uendeshaji. Mkunjo huu ni muhimu kwa ajili ya kubainisha mkondo wa kuendesha unaohitajika kufikia kiwango cha pato la macho kinachohitajika.

4.4 Utegemezi wa Joto

Kielelezo 2 na 4 kinaonyesha athari za joto la mazingira. Kielelezo 2 (Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira, labda kwa voltage thabiti) na Kielelezo 4 (Ukali wa Mnururisho Unaolingana dhidi ya Joto la Mazingira, kwa mkondo thabiti) zinaonyesha kuwa sifa zote za umeme na macho za LED zinategemea joto. Kwa kawaida, kwa LED za infrared, voltage ya mbele hupungua na pato la macho hupungua kadiri joto linavyoongezeka. Mikunjo hii ni muhimu kwa ajili ya kubuni saketi zenye fidia ya joto au kwa ajili ya kukadiria utendaji katika mazingira yasiyo ya kawaida.

4.5 Muundo wa Mnururisho

Kielelezo 6 ni mchoro wa mnururisho au muundo wa pembe ya kutazama. Ni njama ya polar inayoonyesha usambazaji wa pembe ya ukali wa mnururisho unaotolewa. Nusu-pembe ya digrii 16 inawakilishwa hapa kwa macho, na kuonyesha ukali unaopungua hadi 50% ya thamani ya mhimili kwenye ±8 digrii kutoka katikati.

5. Taarifa ya Kiufundi na ya Kifurushi

Kifaa hutumia kifurushi kidogo cha plastiki kinachotazama mwisho. Vipimo muhimu kutoka kwa mchoro wa kifurushi ni pamoja na kipenyo cha mwili, nafasi ya waya, na urefu wa jumla. Waya hutoka kwenye kifurushi na nafasi maalum ambayo ni muhimu kwa mpangilio wa PCB. Kifurushi kinajumuisha flange, na maelezo yanabainisha protrusion ya juu ya resin chini ya flange hii. Maelezo pia yanafafanua kuwa nafasi ya waya hupimwa kwenye hatua ambapo waya hutoka kwenye mwili wa kifurushi, na uvumilivu wa jumla ni ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Usanidi wa kimwili umeundwa ili kulingana kwa kiufundi na phototransistor zinazolingana, na kuhakikisha usawa sahihi katika moduli zilizosanikishwa.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Miongozo kuu ya usanikishaji iliyotolewa inahusiana na joto la kuuza. Kiwango cha juu kabisa kinabainisha kuwa waya zinaweza kufanyiwa joto la 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 5. Kiwango hiki kinapimwa kwa umbali wa 1.6mm (0.063") kutoka kwa mwili wa kifurushi. Taarifa hii ni muhimu kwa ajili ya kufafanua wasifu wa kuuza kwa kurudi au taratibu za kuuza kwa mkono. Kuzidi joto au muda huu kunaweza kuharibu kiambatisho cha ndani cha die, dhamana za waya, au nyenzo ya kifurushi cha plastiki yenyewe. Tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) zinapaswa kuzingatiwa wakati wa kushughulikia. Kifaa kinapaswa kuhifadhiwa ndani ya anuwai maalum ya joto la -55°C hadi +100°C katika mazingira kavu ili kuzuia unyevu, ambao unaweza kusababisha "popcorning" wakati wa kurudi.

7. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

Datasheet inatambua nambari ya sehemu kama LTE-209. "Nambari ya Spec." ni DS-50-92-0001, na marekebisho ni C. Maelezo maalum juu ya ufungaji wa mkanda-na-reel, idadi ya reel, au kiwango cha unyeti wa unyevu (MSL) hayajatolewa katika dondoo. Kuagiza kwa kawaida kunategemea nambari ya msingi ya sehemu LTE-209, na viambishi vya ziada vinavyoonyesha bins maalum za ukali kama ilivyoonyeshwa na mchakato wa uteuzi uliotajwa katika sifa.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Matukio ya Kawaida ya Matumizi

LTE-209 ni bora kwa matumizi yanayohitaji chanzo cha infrared kinachofaa na cha kompakt. Urefu wake wa wimbi la 940nm hauwezi kuonekana na jicho la mwanadamu na unafaa vizuri kwa:

• Swichi za Macho na Ugunduzi wa Vitu:Kushirikiana na phototransistor (kama mfululizo wa LTR-4206 uliotajwa) ili kugundua uwepo, kutokuwepo, au nafasi ya kitu kwa kukatiza boriti ya IR.
• Kuhisi Ukaribu:Inatumika katika vifaa kugundua ukaribu wa mtumiaji au kitu, mara nyingi kwa kutumia kuhisi kwa kutafakari.
• Encoders:Kutoa chanzo cha mwanga kwa encoders za macho za nyongeza au kamili katika mifumo ya udhibiti wa motor na kuhisi nafasi.
• Usambazaji wa Data:Inaweza kutumika kwa viungo vya mawasiliano ya infrared vya masafa mafupi na kiwango cha data cha chini (k.m., mifumo ya udhibiti wa mbali), ingawa pembe yake nyembamba ya kutazama inaweza kuhitaji usawa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia ya Kubuni

• Kupunguza Mkondo:Daima tumia resistor ya mfululizo au kiendeshi cha mkondo thabiti ili kupunguza mkondo wa mbele hadi hatua inayotaka ya uendeshaji, usizidi kamwe viwango vya juu kabisa.
• Usimamizi wa Joto:Zingatia utokaji wa nguvu (V_F* I_F) na athari ya joto la mazingira kwenye pato. Kwa matumizi ya kuaminika kwa juu, punguza mkondo wa juu kabisa kwenye joto la juu.
• Usawa wa Macho:Pembe nyembamba ya kutazama ya digrii 16 inahitaji usawa sahihi wa kiufundi na kigunduzi kilichoshirikishwa au eneo lengwa kwa ajili ya nguvu bora ya ishara.
• Ulinzi wa Saketi:Ingawa ina kiwango cha voltage ya nyuma ya 5V, kujumuisha ulinzi dhidi ya voltage ya nyuma au voltage spikes katika saketi ni mazoea mazuri.
• Jozi Iliyolingana:Kwa utendaji bora katika matumizi ya kuhisi, tumia kifaa hiki na phototransistor yake iliyolingana kwa wigo na kiufundi kama ilivyopendekezwa.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu za mfululizo wa LTE-209, kama zilivyowasilishwa, ni uteuzi wake maalum wa vigezo vya ukali na kuendana kwake na mfululizo wa phototransistor. Ikilinganishwa na LED za jumla za IR, uteuzi huu wa awali unatoa uthabiti mkubwa katika pato la macho, ambao unaweza kurahisisha urekebishaji wa saketi na kuboresha mavuno katika uzalishaji mkubwa. Kuendana kwa kiufundi kunahakikisha kuwa wakati inatumika na phototransistor iliyoteuliwa, usawa wa kimwili na kuunganishwa kwa macho kunaboreshwa, na kusababisha ishara zenye nguvu na za kuaminika zaidi. Matumizi ya Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs) kwenye substrate ya Gallium Arsenide (GaAs) ni teknolojia ya kawaida ya kuzalisha emitters bora za karibu infrared zenye urefu wa wimbi karibu 940nm.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Je, kusudi la urefu wa wimbi la 940nm ni nini?

A: 940nm iko katika wigo wa karibu wa infrared, haionekani na jicho la mwanadamu. Kwa kawaida hutumiwa katika kuhisi na mawasiliano ili kuepuka usumbufu wa mwanga unaoonekana na inagunduliwa kwa ufanisi na vigunduzi vya mwanga vya silicon.

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

A: Hapana. Lazima utumie resistor ya kupunguza mkondo. Kwa V_Fya kawaida ya 1.6V kwenye 20mA, thamani ya resistor kwa usambazaji wa 5V itakuwa R = (5V - 1.6V) / 0.02A = 170Ω. Resistor ya kawaida ya 180Ω ingesababisha mkondo karibu na 19mA.

Q: Joto linathiri vipi utendaji?

A: Kama inavyoonyeshwa kwenye mikunjo ya sifa, kuongezeka kwa joto kwa ujumla hupunguza pato la macho kwa mkondo fulani na hupunguza voltage ya mbele. Miundo ya anuwai pana ya joto lazima izingatie hili.

Q: "Iliyolingana kwa wigo" inamaanisha nini?

A: Inamaanisha kuwa wigo wa utoaji wa LED (uliozingatia 940nm) unalingana vizuri na eneo la kilele la usikivu wa phototransistor maalum. Hii huongeza kiwango cha juu cha mwanga unaotolewa ambao kigunduzi kinaweza kubadilisha kuwa ishara ya umeme.

11. Mifano ya Vitendo ya Kubuni na Matumizi

Mfano 1: Mlango wa Ugunduzi wa Vitu:LED mbili za IR za LTE-209 zinaweza kuwekwa upande mmoja wa ukanda wa usafirishaji, kila moja ikishirikishwa na phototransistor inayolingana upande wa pili, na kuunda mihimili miwili huru ya ugunduzi. Microcontroller inafuatilia matokeo ya phototransistor. Wakati kitu kinapita, kinavunja mhimili mmoja au yote mawili, na kuruhusu mfumo kuhesabu vitu, kupima ukubwa (kwa kupima muda wa kuvunjika kwa mhimili), au kusababisha hatua.

Mfano 2: Sensor ya Ukaribu ya Kutafakari:LTE-209 na phototransistor yake inayolingana huwekwa kando kando kwenye PCB, wakikabili mwelekeo sawa. LED hutolea mhimili. Wakati kitu kinakaribia, kinatafakari baadhi ya mwanga huu kurudi kwenye phototransistor. Nguvu ya ishara iliyogunduliwa inahusiana na ukaribu wa kitu. Usanidi huu ni wa kawaida katika mifereji ya maji isiyoguswa au dispensers za sabuni otomatiki.

12. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Diode ya Infrared Inayotoa Mwanga (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 vibeba malipo hivi hurejeshwa tena, nishati hutolewa. Katika mfumo maalum wa nyenzo uliotumika hapa (GaAlAs/GaAs), nishati hii inalingana na fotoni katika wigo wa infrared, takriban 940nm kwa urefu wa wimbi. Muundo wa diode, pamoja na safu ya dirisha iliyotajwa, umeundwa ili kuruhusu mwanga huu unaozalishwa kutoka kwa nyenzo ya semiconductor kwa ufanisi. Kifurushi cha plastiki kinatumika kulinda die ya semiconductor, kutoa muundo wa kiufundi, na pia kinaweza kutenda kama lenzi kuunda mhimili wa mwanga unaotolewa, na kuchangia pembe maalum ya kutazama ya digrii 16.

13. Mienendo na Maendeleo ya Teknolojia

Teknolojia ya emitter ya infrared inaendelea kubadilika. Mienendo ya jumla katika uwanja ni pamoja na:

• Ufanisi Ulioongezeka:Maendeleo ya nyenzo mpya za semiconductor na miundo (k.m., visima vingi vya quantum) kufikia nguvu ya juu zaidi ya pato la macho kwa ajili ya pembejeo maalum ya umeme, na kupunguza matumizi ya nguvu na uzalishaji wa joto.
• Miniaturization:Kupunguzwa kwa ukubwa wa kifurushi (k.m., vifurushi vya kiwango cha chip) ili kuwezesha ushirikishaji katika vifaa vidogo zaidi vya elektroniki vya watumiaji na vifaa vya IoT.
• Utendaji Ulioimarishwa:Ushirikishaji wa emitter na saketi ya kiendeshi, vigunduzi vya mwanga, au hata microcontroller katika moduli moja au suluhisho za mfumo-katika-kifurushi (SiP).
• Utofautishaji wa Urefu wa Wimbi:Wakati 940nm inabaki kuwa ya kawaida, urefu mwingine wa wimbi wa IR (k.m., 850nm, 1050nm) unaboreshwa kwa matumizi maalum kama vile mifumo salama ya macho au madirisha tofauti ya usambazaji wa anga.
• Kuaminika Kuboreshwa:Maendeleo katika nyenzo za ufungaji na teknolojia za kiambatisho cha die ili kustahimili joto la juu zaidi na hali ngumu zaidi za mazingira, kama zile zinazohitajika katika matumizi ya magari.