LTE-S9511TS-R Kichocheo cha Mionzi ya Infrared - Urefu wa Wimbi 940nm - Pembe ya Kuona 18° - Voltage ya Mbele 1.6V - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTE-S9511TS-R ni kichocheo tofauti cha mionzi ya infrared kilichoundwa kwa matumizi yanayohitaji vyanzo vya mwanga vya infrared vinavyoweza kutegemewa na vya ufanisi. Inatumia teknolojia ya Gallium Arsenide (GaAs) kutoa mwanga kwenye urefu wa wimbi la kilele la 940nm, ambalo ni bora kwa kupunguza usumbufu wa mwanga unaoonekana. Kifaa kina kifurushi cha kuona kwa upande chenye lenzi ya maji wazi, ikitoa pembe ya nusu-nguvu iliyolengwa ya digrii 18. Hii inafanya iweze kutumika kwa matumizi ambapo ishara ya infrared iliyoelekezwa inahitajika. Bidhaa inafuata viwango vya RoHS na bidhaa kijani, imepakiwa kwa michakato ya usanikishaji otomatiki, na inaendana na uuzaji wa reflow ya infrared.

1.1 Vipengele Vikuu na Soko Lengwa

Vipengele vikuu vya kichocheo hiki cha IR ni pamoja na ukubwa wake wa juu wa mnururisho, kifurushi kidogo cha kiwango cha EIA, na ufaao kwa usanikishaji otomatiki wa PCB. Faida zake kuu ni urefu wake maalum wa wimbi la 940nm, ambao hutumiwa kwa kawaida katika vidhibiti vya mbali vya elektroniki vya watumiaji kwa sababu ya mwonekano wake mdogo na majibu mazuri ya kigunduzi cha picha cha silikoni, na usanidi wake wa kuona kwa upande unaoruhusu utoaji wa usawa kwenye PCB. Masoko lengwa ni hasa elektroniki za watumiaji, automatiki ya viwanda, na mifumo ya usalama. Matumizi makuu ni kama kichocheo cha infrared katika vitengo vya kudhibiti kwa mbali na kama kipengele cha kigunduzi kilichowekwa kwenye PCB katika mifumo mbalimbali ya ugunduzi na usambazaji wa data.

2. Uchambuzi wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Utoaji wa nguvu wa juu kabisa ni 140 mW kwenye joto la mazingira (TA) la 25°C. Inaweza kushughulikia mkondo wa mbele wa kilele cha Ampere 1 chini ya hali ya mipigo (mipigo 300 kwa sekunde, upana wa mshipa 10μs), huku mkondo wa juu wa DC unaoendelea kuwa 70 mA. Kifaa kinaweza kustahimili voltage ya nyuma hadi Volti 5. Anuwai ya joto la uendeshaji ni kutoka -40°C hadi +85°C, na anuwai ya joto la uhifadhi ni kutoka -55°C hadi +100°C. Joto la juu la uuzaji wa reflow ya infrared ni 260°C kwa sekunde 10.

2.2 Tabia za Umeme na Mwangaza

Hizi ni vigezo vya utendakazi wa kawaida vilivyopimwa kwenye TA=25°C. Ukubwa wa mnururisho (I_E) ni 24 mW/sr (kawaida) kwenye mkondo wa mbele (I_F) wa 20mA, na uvumilivu wa majaribio wa ±15%. Urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λ_Kilele) ni 940nm. Upana wa wigo (Δλ), unaowakilisha kuenea kwa urefu wa wimbi uliotolewa, ni 50nm. Voltage ya mbele (V_F) ni 1.3V kwa kawaida, na kiwango cha juu cha 1.6V kwenye I_F=20mA. Mkondo wa nyuma (I_R) ni kiwango cha juu cha 10 μA kwenye voltage ya nyuma (V_R) ya 5V. Pembe ya kuona (2θ_1/2), ambapo ukubwa hupungua hadi nusu ya thamani yake kwenye mhimili, ni digrii 18.

3. Uchambuzi wa Mkunjio wa Utendakazi

Waraka wa data hutoa mikunjo kadhaa ya tabia muhimu kwa wahandisi wa muundo. Mkunjio wa Usambazaji wa Wigo (Kielelezo.1) unaonyesha ukubwa wa jamaa wa mnururisho kwenye urefu wa wimbi, unaozingatia 940nm. Mkunjio wa Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira (Kielelezo.2) unaonyesha jinsi mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele hupungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka, jambo muhimu kwa usimamizi wa joto. Mkunjio wa Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Kielelezo.3) unaonyesha tabia ya IV ya diode. Mkunjio wa Ukubwa wa Mnururisho wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira (Kielelezo.4) unaonyesha jinsi pato la macho linavyopungua kwa joto linaloinuka. Mkunjio wa Ukubwa wa Mnururisho wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele (Kielelezo.5) unaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya mkondo wa kuendesha na utoaji wa mwanga. Mwishowe, Mchoro wa Mnururisho (Kielelezo.6) ni ramani ya polar inayowakilisha kwa macho pembe ya kuona ya digrii 18.

4. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

4.1 Muonekano na Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki kinafuata kifurushi cha kiwango cha EIA. Mchoro wa muonekano hutoa vipimo muhimu kwa muundo wa alama ya PCB na ushirikiano wa mitambo. Vipimo vyote vinatolewa kwa milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.15mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Mwelekeo wa kuona kwa upande umeonyeshwa wazi.

4.2 Mpangilio wa Pedi ya Kuuza

Mpangilio ulipendekezwa wa pedi ya kuuza hutolewa ili kuhakikisha uundaji wa kiungo cha kuuza kinachotegemewa wakati wa reflow au uuzaji wa wimbi. Vipimo vimeboreshwa kwa kifurushi na husaidia kuzuia "tombstoning" au unyevu duni. Unene wa stensili ya chuma wa 0.12mm (5 mils) unapendekezwa kwa matumizi ya wino wa kuuza.

4.3 Ufungaji wa Ukanda na Reel

Kijenzi kinasambazwa kwenye ukanda wa kubeba wa 8mm kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7, zinazoendana na vifaa vya kawaida vya otomatiki vya kuchukua-na-kuweka. Kila reeli ina vipande 1500. Vipimo vya ufungaji, ikiwa ni pamoja na vipimo vya mfuko, upana wa ukanda, na ukubwa wa kitovu cha reeli, hufuata viwango vya ANSI/EIA 481-1-A-1994. Ukanda umefungwa kwa ukanda wa kifuniko ili kulinda vijenzi dhidi ya unyevu na uchafuzi.

5. Miongozo ya Usanikishaji na Ushughulikiaji

5.1 Mchakato wa Kuuza

Kifaa kinaendana na michakato ya uuzaji wa reflow ya infrared, hasa kwa aloi za kuuza zisizo na risasi (Pb-free). Pendekezo la kina la wasifu wa reflow linatolewa, likisisitiza joto la kilele lisilozidi 260°C kwa upeo wa sekunde 10. Wasifu huo unajumuisha hatua za joto la awali ili kupunguza mshtuko wa joto. Kwa uuzaji wa mikono, joto la chuma cha kuuza chini ya 300°C kwa upeo wa sekunde 3 kwa kila pini linapendekezwa. Miongozo hiyo inasisitiza kwamba wasifu wa mwisho unapaswa kubainishwa kwa muundo maalum wa PCB, vijenzi, na wino wa kuuza uliotumika.

5.2 Uhifadhi na Unyeti wa Unyevu

Kijenzi kina Kiwango cha Unyeti wa Unyevu (MSL) cha 3. Wakati mfuko wa asili wa kinga ya unyevu na dawa ya kukausha haujafunguliwa, unapaswa kuhifadhiwa kwenye ≤30°C na ≤90% RH na kutumiwa ndani ya mwaka mmoja. Mara tu mfuko ukiwa umefunguliwa, vijenzi vinapaswa kuhifadhiwa kwenye ≤30°C na ≤60% RH. Ikiwa vimefichuliwa kwa hali ya mazingira kwa zaidi ya wiki moja (saa 168), kukausha kwenye 60°C kwa angalau saa 20 kunahitajika kabla ya kuuza ili kuzuia ufa wa "popcorn" wakati wa reflow.

5.3 Kusafisha na Njia ya Kuendesha

Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, vimumunyisho vya aina ya pombe kama vile pombe ya isopropyl ndivyo vinapaswa kutumiwa. Waraka unasisitiza kwamba LED ni vifaa vinavyotumia mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati wa kuendesha LED nyingi sambamba, kizuizi cha mkondo cha kibinafsi kinapaswa kuwekwa mfululizo na kila LED. Hii hulipa fidia kwa tofauti ndogo katika voltage ya mbele (V_F) kati ya vifaa binafsi.

6. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Muundo

6.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Matumizi ya msingi ni kama kichocheo cha infrared katika vidhibiti vya mbali vya watumiaji vya televisheni, mifumo ya sauti, na boksi za seti-top. Urefu wa wimbi wake wa 940nm haunaonekani kwa jicho la mwanadamu, na hivyo kupunguza uchafuzi wa mwanga unaoonekana. Pia inafaa kwa viungo vya usambazaji wa data ya infrared ya masafa mafupi, vigunduzi vya mifumo ya usalama (k.m., vigunduzi vya kuvunja miale), na automatiki ya viwanda ambapo ishara isiyo ya kugusa inahitajika. Kifurushi cha kuona kwa upande kina faida wakati boriti ya IR inahitaji kutolewa sambamba na uso wa PCB, kama vile katika matumizi ya kugundua kingo au ndani ya vifaa vembamba.

6.2 Mazingatio ya Muundo

Wabunifu lazima wazingatie yafuatayo:Usimamizi wa Joto:Kupunguzwa kwa mkondo wa juu wa mbele kwa kuongezeka kwa joto la mazingira (Kielelezo.2) lazima kuzingatiwa ili kuhakikisha umri mrefu.Kuendesha kwa Mkondo:Chanzo cha mkondo cha mara kwa mara au chanzo cha voltage chenye kizuizi cha mfululizo ni lazima. Kuendesha kwa chanzo rahisi cha voltage kutasababisha kutoroka kwa joto na kushindwa.Ulinganifu wa Macho:Pembe nyembamba ya kuona ya 18° inahitaji ulinganifu sahihi na kigunduzi cha picha kinachopokea au njia iliyokusudiwa ya usambazaji.Mpangilio wa PCB:Fuata vipimo vilivyopendekezwa vya pedi ya kuuza ili kuhakikisha utulivu sahihi wa mitambo na kutegemewa kwa kiungo cha kuuza.

6.3 Ulinganisho na Uchaguzi

Ikilinganishwa na LED za kawaida za duara za 5mm au 3mm za IR, kifurushi hiki cha SMT cha kuona kwa upande hukifanya nafasi ya wima. Ikilinganishwa na vichocheo vyenye pembe pana, boriti yake nyembamba hutoa ukubwa wa juu zaidi kwenye mhimili, ambayo ni ya manufaa kwa masafa marefu au matumizi ya nguvu ya chini. Urefu wa wimbi la 940nm, dhidi ya 850nm inayojulikana zaidi, hutoa mng'aro mwekundu unaoonekana kidogo, ambao unavutia katika matumizi ya watumiaji. Wabunifu wanapaswa kuchagua kijenzi hiki wakati muundo unahitaji chanzo cha IR cha uso-wa-kuweka, kinachotoa kwa upande chenye boriti iliyolengwa kwa kudhibiti kwa mbali au kugundua karibu.

7. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)

S: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele (λ_Kilele) na urefu wa wimbi linalotawala (λ_d)?

J: Urefu wa wimbi la kilele ni urefu wa wimbi ambapo nguvu ya macho iliyotolewa ni ya juu kabisa (940nm kwa kifaa hiki). Urefu wa wimbi linalotawala hutokana na mtazamo wa rangi na hauhusiani sana na vifaa vya IR vya rangi moja; ni muhimu zaidi kwa LED zinazoonekana.

S: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller?

J: Hapana. Pini ya microcontroller kwa kawaida haiwezi kutoa 20mA kwa usalama au kwa uthabiti. Lazima utumie swichi ya transistor (k.m., NPN au MOSFET) inayodhibitiwa na microcontroller kushughulikia mkondo wa LED, na daima weka kizuizi cha mkondo cha mfululizo.

S: Kwa nini hali ya uhifadhi ni kali sana baada ya kufungua mfuko?

J> Ufungaji wa plastiki hunyonya unyevu. Wakati wa mchakato wa joto la juu wa uuzaji wa reflow, unyevu huu uliofungwa unaweza kuyeyuka kwa kasi, na kusababisha kutenganisha kwa ndani au "popcorning," ambayo huvunja kijenzi na kuiharibu. Mchakato wa kukausha huondoa unyevu huu ulionyonywa.

S: Ninahesabuje thamani ya kizuizi cha mfululizo?

J> Tumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V, V_Fya kawaida ya 1.3V, na I_Finayotakiwa ya 20mA: R = (5 - 1.3) / 0.02 = Ohms 185. Tumia thamani ya kiwango inayofuata (k.m., 180 au 200 Ohms) na hakikisha kiwango cha nguvu cha kizuizi kinatosheleza (P = I²* R).

8. Kanuni za Kiufundi na Mienendo

8.1 Kanuni ya Uendeshaji

Diode ya Kutoa Mionzi ya Infrared (IRED) hufanya kazi kwa kanuni ya electroluminescence katika makutano ya p-n ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inapotumiwa, elektroni kutoka eneo la n na mashimo kutoka eneo la p huingizwa kwenye eneo la makutano. Wakati wabebaji hawa wa malipo wanapounganishwa tena, hutoa nishati kwa njia ya fotoni. Urefu wa wimbi wa fotoni hizi huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo ya semikondukta. Gallium Arsenide (GaAs) ina pengo la bendi linalolingana na mnururisho wa infrared, hasa karibu 940nm katika kifaa hiki. Kifurushi cha kuona kwa upande kinajumuisha lenzi iliyotengenezwa ya epoxy ambayo huunda mwanga uliotolewa kuwa pembe maalum ya kuona.

8.2 Mienendo ya Sekta

Mwelekeo katika vijenzi tofauti vya IR unaelekea ufanisi wa juu zaidi (utoaji zaidi wa mnururisho kwa kila kitengo cha pembejeo ya umeme), saizi ndogo za kifurushi ili kuwezesha kupunguzwa kwa saizi ya vifaa vya mwisho, na uendanaji ulioongezeka na itifaki za usambazaji wa data wa kasi ya juu kwa matumizi kama vile IrDA. Pia kuna mwelekeo wa kuboresha kutegemewa na uthabiti kwa masoko ya magari na viwanda. Ushirikishaji wa kichocheo na mzunguko wa kiendeshi au kigunduzi cha picha katika moduli moja ni mwelekeo mwingine wa kawaida, na hurahisisha muundo kwa watumiaji wa mwisho. Uhamisho kwa nyenzo na michakato isiyo na risasi na inayofuata RoHS, kama inavyoonekana katika kijenzi hiki, ni kiwango cha sekta ulimwenguni.