LTE-4208 Kichocheo cha Mionzi ya Infrared - Urefu wa Wimbi 940nm - Kifurushi T-1 3/4 - Voltage ya Kinyume 5V - Kupoteza Nguvu 100mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa LTE-4208 ni diodi ya infrared yenye nguvu kubwa ya mionzi iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji utoaji wa IR unaotegemewa na wenye ufanisi. Inayofanya kazi kwenye urefu wa wimbi la kilele la 940nm, kifaa hiki kimewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha T-1 3/4 chenye lenzi wazi kama maji, na hufaa kwa mifumo mbalimbali ya kuhisi na kugundua.

1.1 Vipengele Muhimu na Soko Lengwa

Faida kuu za LTE-4208 ni pamoja na ukubwa wake wa juu wa mionzi, lenzi wazi kwa utoaji usiozuiliwa, na ulinganifu wake wa wigo na fototransista zinazolingana kama mfululizo wa LTR-3208, ambayo ni muhimu kwa utendaji bora wa mpokeaji. Ni bidhaa isiyo na risasi na inatii kanuni za RoHS. Matumizi yake makuu ni katika mifumo ya kugundua moshi na saketi za jumla za kichocheo cha infrared ambapo ishara sahihi za IR za mipigo zinahitajika.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa Kina na Lengwa

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwapitishwa kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hivi sio vya uendeshaji endelevu.

• Kupoteza Nguvu (Pd):100 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu inayoruhusiwa kupotea ndani ya kifaa, hasa kama joto, ikikokotolewa kutoka kwa voltage ya mbele na sasa.
• Sasa ya Mbele ya Kilele (I_FP):3 A chini ya hali ya mipigo (300 pps, upana wa mipigo 10µs). Uwezo huu wa sasa ya juu huwezesha mipigo fupi sana, yenye mwangaza mkubwa kwa kuhisi kwa umbali mrefu.
• Sasa ya Mbele Endelevu (I_F):50 mA. Sasa ya juu kabisa ya DC kwa uendeshaji endelevu unaotegemewa.
• Voltage ya Kinyume (V_R):5 V. Kupitisha voltage hii katika upendeleo wa kinyume kunaweza kusababisha kuvunjika.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-40°C hadi +85°C na -55°C hadi +100°C, mtawalia, ikionyesha sehemu thabiti kwa mazingira ya viwanda.
• Joto la Kuuza Pini:260°C kwa sekunde 5 kwa umbali wa 1.6mm kutoka kwa mwili, ikibainisha wasifu wa joto kwa kuuza kwa mkono au mawimbi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa kwenye 25°C.

• Ukubwa wa Mionzi (I_E):Kigezo kikuu cha pato la mwanga, kinachopimwa kwa mW/sr (milliwatts kwa steradian). Kimeainishwa kwenye misimbo mbalimbali ya BIN (A hadi D4) na thamani za chini na za kawaida, na kuruhusu uteuzi kulingana na nguvu ya pato inayohitajika. Kwa mfano, BIN A inatoa 3.31-7.22 mW/sr, wakati BIN D4 inatoa 15.72 mW/sr (Chini).
• Urefu wa Wimbi la Kilele la Utoaji (λ_Kilele):940 nm. Hii iko katika wigo wa karibu ya infrared, isiyoonekana kwa jicho la binadamu, na ni urefu wa wimbi la kawaida kwa vidhibiti vya mbali na visisimuzi kwani huzuia usumbufu wa mwanga wa mazingira.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):50 nm. Hii inabainisha upana wa ukanda wa mwanga unaotolewa; upana wa ukanda mwembamba zaidi ungeonyesha chanzo chenye rangi moja zaidi.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.6 V (Kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ndiyo punguzo la voltage kwenye diodi inapopitisha sasa, muhimu kwa muundo wa saketi ya kiendeshi.
• Sasa ya Kinyume (I_R):100 µA (Upeo) kwa V_R=5V. Kigezo cha uvujaji; waraka wa data unabainisha wazi kuwa hali hii ni ya jaribio tu na kifaa hakifanyi kazi kwa kinyume.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 20. Pembe hii nyembamba ya boriti inakusanya ukubwa wa mionzi katika boriti iliyoelekezwa, bora kwa matumizi ya kuhisi yaliyolengwa.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa kwa Makundi (Binning)

LTE-4208 inatumia mfumo wa kugawa kwa makundi kulingana na ukubwa wa mionzi. Vipengele hupimwa na kugawanywa katika vikundi tofauti vya utendaji (BINs) kulingana na pato lao la mionzi lililopimwa kwa sasa ya kawaida ya jaribio ya 20mA. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zilizo na dhamana ya pato la chini la mwanga kwa matumizi yao, na kuhakikisha uthabiti katika utendaji wa mfumo, hasa wakati vichocheo vingi vya IR vinatumika. Makundi yanatangaza kutoka A (pato la chini) hadi D4 (pato la juu). Wabunifu lazima wabainishe msimbo wa BIN unaohitajika wakati wa kuagiza ili kuhakikisha kiwango cha nguvu ya mwanga.

4. Uchambuzi wa Mikunjo ya Utendaji

Waraka wa data hutoa michoro kadhaa muhimu kwa uchambuzi wa muundo.

4.1 Usambazaji wa Wigo (Mch.1)

Mkunjo huu unaonyesha ukubwa wa jamaa wa mionzi kama kazi ya urefu wa wimbi, ukizungushwa kilele cha 940nm chenye nusu-upana uliobainishwa wa 50nm. Unathibitisha utoaji uko ndani ya ukanda wa IR uliolengwa.

4.2 Sasa ya Mbele dhidi ya Joto la Mazingira (Mch.2)

Mkunjo huu wa kupunguza thamani unaonyesha jinsi sasa ya juu inayoruhusiwa ya mbele endelevu inavyopungua joto la mazingira linapoinuka. Kwenye 85°C, sasa ya juu kabisa ni chini sana kuliko kwenye 25°C, jambo muhimu kwa usimamizi wa joto katika muundo.

4.3 Sasa ya Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mch.3)

Mkunjo wa kawaida wa sifa za I-V ya diodi. Unaonyesha uhusiano wa kielelezo, na V_Fya kawaida ya 1.6V kwa 20mA imewekwa alama. Mkunjo huu ni muhimu sana kwa kubuni upinzani wa kuzuia sasa unaounganishwa mfululizo na LED.

4.4 Ukubwa wa Jumla wa Mionzi dhidi ya Joto la Mazingira (Mch.4) & dhidi ya Sasa ya Mbele (Mch.5)

Mch.4 unaonyesha utegemezi wa joto wa pato la mwanga, kwa kawaida unaonyesha kupungua kwa ufanisi joto linapoinuka. Mch.5 unaonyesha uhusiano wa chini ya mstari kati ya sasa ya kiendeshi na pato la mwanga; kuongeza sasa maradufu haiongezi pato maradufu, sifa ya kawaida katika LED.

4.5 Mchoro wa Mionzi (Mch.6)

Mchoro wa polar unaowakilisha kwa kuona pembe ya kuona ya digrii 20. Ukubwa umewekwa kwa kawaida, na kuonyesha mkusanyiko wa boriti.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

Kifaa kinatumia kifurushi cha T-1 3/4 (5mm) chenye shimo la kupitia. Mchoro wa muhtasari unabainisha vipimo muhimu ikiwa ni pamoja na kipenyo cha pini, kipenyo cha lenzi, na urefu wa jumla. Vidokezo muhimu vinajumuisha: vipimo vyote viko kwenye mm, uvumilivu wa ±0.25mm, mwinuko wa juu wa gundi chini ya flange ya 1.0mm, na kwamba umbali wa pini hupimwa kwenye sehemu ya kutokea kwa pini kutoka kwa kifurushi. Upendeleo kwa kawaida huonyeshwa na pini ya anode ndefu zaidi au doa tambarare kwenye flange ya kifurushi.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Uhifadhi

Vipengele vinapaswa kuhifadhiwa kwenye <30°C na <70% RH. Baada ya kufungua mfuko unaohisi unyevu, lazima zitumike ndani ya miezi 3 katika mazingira yaliyodhibitiwa (<25°C, <60% RH) ili kuzuia oksidi ya risasi ambayo inathiri uwezo wa kuuzwa.

6.2 Kusafisha

Viyeyusho vya aina ya pombe tu kama vile isopropyl alcohol (IPA) vinapendekezwa.

6.3 Uundaji wa Pini

Vipimo lazima vifanywe angalau 3mm kutoka msingi wa lenzi. Msingi hauwezi kutumika kama kiunzi. Uundaji lazima ufanyike kwenye joto la kawaida na kabla ya kuuza.

6.4 Kuuza

Njia mbili zimeainishwa na mipaka madhubuti ya kuzuia uharibifu wa joto:
Kuuza Pini:Upeo 350°C kwa sekunde 3, na sehemu ya kuuza isiwe karibu zaidi ya 1.6mm kutoka msingi wa lenzi.
Kuuza kwa Mawimbi:Joto-kabla hadi upeo 100°C kwa 60s, wimbi la kuuza kwenye upeo 260°C kwa 5s, na sehemu ya kuingizwa isiwe chini ya 1.6mm kutoka msingi.
Onyo Muhimu:Lenzi kamwe haipaswi kuzamishwa kwenye solder. IR reflow HAIFAI kwa kifurushi hiki chenye shimo la kupitia. Joto la kupita kiasi au muda unaweza kubadilisha sura ya lenzi au kuharibu LED.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Vigunduzi vya Moshi:Inatumika katika vigunduzi vya moshi vya fotoelektriki ambapo boriti ya IR inayotolewa hutawanywa na chembe za moshi kwenye mpokeaji.
• Kuhisi Karibu na Kitu:Imeunganishwa na fototransista inayolingana (k.m., LTR-3208) katika usanidi wa kuhisi wa kukatiza au unaoakisi.
• Otomatiki ya Viwanda:Kwa kuhesabu vitu, kuhisi nafasi, na kugundua ukingo.

7.2 Mazingatio ya Muundo na Njia ya Kuendesha

LED ni vifaa vinavyodhibitiwa na sasa. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati wa kuendesha LED nyingi sambamba, nilazimakutumia upinzani wa kuzuia sasa wa kibinafsi unaounganishwa mfululizo na kila LED (Mfano wa Saketi A). Kutumia upinzani mmoja kwa safu sambamba (Mfano wa Saketi B) hakupendekezwi kwa sababu ya tofauti katika voltage ya mbele (V_F) ya LED binafsi, ambayo husababisha usambazaji usio sawa wa sasa na hivyo mwangaza usio sawa. Thamani ya upinzani inakokotolewa kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F.

7.3 Ulinzi wa ESD (Utoaji wa Umeme Tuli)

LED za infrared zinahisi ESD. Tahadhari za lazima zinajumuisha: kutumia mikanda ya mkono na vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini, kutumia viongeza ioni ili kuzuia umeme tuli kwenye lenzi za plastiki, na kuhakikisha wafanyikazi wote wanaoshughulikia vifaa hivi wamefunzwa kuhusu ESD. Orodha ya ukaguzi ya kina kwa maeneo salama ya umeme tuli imetolewa kwenye waraka wa data.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofautisho

Tofauti kuu za LTE-4208 ni uwezo wake wa juu wa sasa ya mipigo (3A), ambao huwezesha nguvu ya papo hapo ya juu sana ya mionzi kwa uendeshaji wa mipigo ya umbali mrefu au isiyoathiriwa na kelele, na ulinganifu wake maalum na mfululizo wa fototransista wa LTR-3208. Pembe nyembamba ya kuona ya digrii 20 hutoa ukubwa wa juu zaidi kwenye mhimli ikilinganishwa na vichocheo vyenye pembe pana, na kuifanya ifae zaidi kwa matumizi ya boriti iliyoelekezwa. Muundo wazi wa kugawa kwa makundi huruhusu utendaji wa mwanga unaotabirika.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara Kulingana na Vigezo vya Kiufundi

Q: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya kontrolla ndogo ya 5V?
A: Hapana. Lazima utumie upinzani wa kuzuia sasa mfululizo. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V, V_Fya 1.6V, na I_Finayotakikana ya 20mA, upinzani ungekuwa (5V - 1.6V) / 0.02A = 170 Ohms (tumia upinzani wa kawaida wa 180 Ohm).

Q: Madhumuni ya msimbo wa BIN ni nini?
A: Inahakikisha ukubwa wa chini wa mionzi. Kwa matumizi muhimu kama kigunduzi cha moshi ambapo nguvu ya ishara ni muhimu, kubainisha BIN ya juu zaidi (k.m., D2) kunahakikisha boriti ya IR yenye nguvu zaidi ikilinganishwa na BIN ya chini (k.m., A).

Q: Kwa nini pembe ya kuona ni nyembamba sana?
A: Boriti nyembamba inakusanya nguvu ya mwanga ndani ya pembe ndogo ya imara, na kuongeza ukubwa kwenye mhimli wa kati. Hii inaboresha uwiano wa ishara-kwa-kelele katika matumizi ya kuhisi yaliyoelekezwa na huruhusu umbali mrefu zaidi wa kuhisi.

Q: Je, naweza kuitumia kwa uendeshaji wa wimbi endelevu (CW) kwenye sasa yake ya kilele?
A: Hapana. Kipimo cha 3A ni kwa uendeshaji wa mipigo tu (mipigo ya 10µs). Sasa ya juu kabisa endelevu ni 50mA. Kupitisha kipimo cha endelevu kutaongeza joto na kuharibu kifaa.

10. Kesi ya Muundo wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kubuni Khesabu ya Vitu ya Aina ya Sla.
Kichocheo cha IR cha LTE-4208 kinawekwa upande mmoja wa sla, na fototransista ya LTR-3208 inawekwa kinyume kabisa. Hakuna kitu kwenye sla, boriti ya IR inagonga mpokeaji, na kutengeneza ishara ya juu. Kitu kinapopita, kinakatiza boriti, na kusababisha ishara ya mpokeaji kupungua. Uwezo wa juu wa sasa ya mipigo wa LTE-4208 humruhusu mbunifu kutoa mipigo kwa LED kwa sasa ya juu (k.m., 1A) kwa muda mfupi sana. Hii hutengeneza mwanga mkali sana unaoweza kushinda kelele ya IR ya mazingira, na kuongeza uaminifu wa mfumo. Mbunifu anachagua LED za BIN C ili kuhakikisha nguvu ya kutosha ya boriti kwenye pengo. Upinzani wa kibinafsi wa 10-Ohm hutumiwa mfululizo na kila LED katika safu ya visisimuzi vingi ili kuhakikisha sasa thabiti. Usanikishaji hufuata miongozo ya kuuza ili kuzuia uharibifu wa joto wakati wa kujaza PCB.

11. Utangulizi wa Kanuni

Diodi Inayotoa Infrared (IRED) ni diodi ya makutano ya p-n ya semikondukta inayotoa mwanga usio na mwelekeo wa infrared inapopendelewa mbele. Elektroni hujiunga tena na mashimo ndani ya kifaa, na kutolea nishati kwa namna ya fotoni. Urefu wa wimbi wa fotoni hizi umedhamiriwa na nishati ya pengo la ukanda wa nyenzo za semikondukta zilizotumiwa (k.m., aina za Gallium Arsenide kwa 940nm). Kifurushi cha T-1 3/4 kinaweka chipu ya semikondukta, hutoa ulinzi wa mitambo, na hujumuisha lenzi ya epoksi ambayo huunda boriti ya mwanga inayotolewa (katika kesi hii, kwa muundo wa digrii 20).

12. Mienendo ya Maendeleo

Uwanja wa vichocheo vya infrared unaendelea kubadilika kuelekea ufanisi wa juu zaidi (nguvu zaidi ya mionzi kwa wati ya umeme), kasi ya juu zaidi kwa matumizi ya mawasiliano ya data, na ujumuishaji ulioongezeka. Mienendo inajumuisha ukuzaji wa vifurushi vya kifaa cha kushikanwa kwenye uso (SMD) kwa usanikishaji wa otomatiki, safu za chipu nyingi kwa pato la nguvu ya juu zaidi, na vifaa vilivyo na upana wa wigo mwembamba zaidi kwa matumizi maalum ya kuhisi gesi. Pia kuna juhudi za kuelekea voltage za chini za uendeshaji ili kuendana na saketi za kisasa za dijiti za voltage ya chini. Kanuni ya msingi ya utoaji wa umeme katika makutano ya semikondukta inabaki sawa, lakini sayansi ya nyenzo na teknolojia ya ufungaji ndio viongozi muhimu vya maendeleo.