LTE-2872U Kitoa Mwanga wa Infrared (IR) - Mwongozo wa Kiufundi - Kifurushi cha 5mm - Voltage ya Mbele 1.6V - Urefu wa Wimbi 940nm

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTE-2872U ni diode yenye ubora wa juu inayotoa mwanga wa infrared (IR), iliyoundwa kwa utendakazi thabiti katika matumizi ya kugundua na kuchunguza. Kazi yake kuu ni kutoa mwanga wa infrared wenye urefu wa wimbi la kilele la manomita 940, ambao hauwezi kuonekana na jicho la binadamu lakini unafaa kwa mifumo ya kugundua ya elektroniki. Matumizi makuu yanayotajwa katika mwongozo ni kwa vichunguzi moshi, ambapo kifaa hiki kina idhini ya UL, ikisisitiza uaminifu na usalama wake kwa vifaa muhimu vya usalama wa maisha. Kifaa hiki kinapatikana katika kifurushi cha plastiki cha bei nafuu, chenye uwazi, chenye muundo wa mwanga mwembamba unaoboresha uelekeo na usahihi wa kugundua.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Faida kuu za mfululizo wa LTE-2872U zinatokana na chaguzi zake maalum za muundo. Inalingana kwa mitambo na wigo na fototransista zinazofanana katika mfululizo wa LTR-3208, na kuhakikisha utendakazi bora katika jozi za kitoa na kigunduzi zinazotumiwa kwa kawaida katika visisimuzi vya aina ya foleni (mfano, kwa kugundua karatasi kwenye printa, kugundua vitu). Ulinganifu huu unarahisisha muundo na kuboresha uadilifu wa ishara. Tabia ya mwanga mwembamba huongeza ukali katika eneo dogo, na kuboresha uwiano wa ishara kwa kelele katika mifumo iliyopangwa. Matumizi ya safu ya dirisha ya Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs) kwenye msingi wa Gallium Arsenide (GaAs) ni teknolojia ya kawaida kwa utoaji bora wa mwanga wa IR. Soko kuu lengwa ni elektroniki za viwanda na za watumiaji zinazohitaji kugundua kwa infrared thabiti na ya bei nafuu, na nafasi maalum iliyothibitishwa katika mifumo ya kugundua moshi.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Mwongozo huo unatoa viwango vya juu kabisa na sifa za kina za umeme na mwanga, ambazo ni muhimu kwa muundo wa saketi na tathmini ya uaminifu.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Kifaa kinaweza kutawanya hadi 250 mW ya nguvu. Mkondo wa mbele unaoendelea una kiwango cha 150 mA, wakati mkondo wa mbele wa kilele wa juu zaidi wa 3 A unaruhusiwa chini ya hali ya mipigo (300 pps, upana wa pigo 10 µs), ambayo ni muhimu kwa kuendesha milipuko mifupi yenye ukali wa juu. Voltage ya juu ya nyuma ni 5 V, ikionyesha uvumilivu mdogo wa diode kwa upendeleo wa nyuma. Anuwai ya joto la uendeshaji ni kutoka -40°C hadi +85°C, na uhifadhi unaweza kuwa kutoka -55°C hadi +100°C, na kuifanya ifae kwa mazingira magumu. Joto la kuuza risasi limebainishwa kuwa 260°C kwa sekunde 5 kwa umbali wa 1.6mm kutoka kwa mwili wa kifurushi, na kutoa mwongozo kwa michakato ya usanikishaji.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo vinajaribiwa kwa mkondo wa mbele wa kawaida (I_F) wa 20 mA na joto la mazingira (T_A) la 25°C. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ni kati ya 1.2V hadi 1.6V. Mkondo wa nyuma (I_R) ni kiwango cha juu cha 100 µA kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V. Urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λ_Kilele) ni 940 nm, na upana wa wigo (Δλ), unaofafanuliwa kama nusu-upana, ni 50 nm. Pembe ya kuona (2θ_1/2) ni digrii 16, na kuthibitisha maelezo ya mwanga mwembamba.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

LTE-2872U inatumia mfumo mkali wa kugawa katika makundi kwa pato lake la mnururisho, ambalo ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji utendakazi thabiti wa mwanga. Vigezo viwili muhimu vinagawanywa katika makundi: Mnururisho wa Uvukizi wa Aperture (E_e, katika mW/cm²) na Ukali wa Mnururisho (I_E, katika mW/sr).

3.1 Kugawa Katika Makundi kwa Pato la Mnururisho

Mwongozo unataja makundi mengi (A, B, C, D1, D2, D3, D4) kwa E_ena I_E. Makundi haya yanawakilisha anuwai zilizopangwa za nguvu ya mwanga. Kwa mfano, Kundi A la Ukali wa Mnururisho lina anuwai ya kawaida ya 3.31 hadi 7.22 mW/sr, wakati Kundi D4 linaanza kutoka 17.17 mW/sr. Hii inawaruhusu wasanifu kuchagua kijenzi chenye kiwango sahihi cha pato kinachohitajika kwa matumizi yao, na kuhakikisha nguvu ya kutosha ya ishara bila kuelezwa kupita kiasi. Nambari za juu za makundi kwa ujumla zinahusiana na vifaa vya ufanisi au pato la juu. Wasanifu lazima watazame msimbo maalum wa makundi wakati wa kuagiza ili kuhakikisha utendakazi unaohitajika.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendakazi

Mwongozo unajumuisha mikondo kadhaa ya kawaida ya tabia inayoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Usambazaji wa Wigo

Kielelezo 1 kinaonyesha usambazaji wa wigo, ukifikia kilele kwa 940 nm na nusu-upana wa 50 nm uliotajwa hapo awali. Mviringo huu ni muhimu kwa kuhakikisha utangamano na usikivu wa wigo wa kigunduzi kilichounganishwa (kama LTR-3208).

4.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele

Kielelezo 3 kinaonyesha tabia ya IV (Mkondo-Voltage). Inaonyesha uhusiano wa kielelezo unaoonekana kwa diode. Mviringo huu unawaruhusu wasanifu kubainisha voltage ya kuendesha inayohitajika kwa mkondo wa uendeshaji unaotaka, ambayo ni muhimu kwa kubuni saketi ya kudhibiti mkondo.

4.3 Ukali wa Mnururisho wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Kielelezo 5 kinaonyesha kuwa pato la mwanga (ukali wa mnururisho) ni karibu laini na mkondo wa mbele katika anuwai ya kawaida ya uendeshaji. Uwiano huu wa laini unarahisisha udhibiti na udhibiti wa pato la mwanga.

4.4 Ukali wa Mnururisho wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira

Kielelezo 4 ni muhimu kwa kuelewa athari za joto. Inaonyesha kuwa ukali wa mnururisho hupungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kupunguzwa hiki kwa nguvu lazima kuzingatiwe katika miundo inayokusudiwa kufanya kazi katika anuwai kamili ya joto, hasa karibu na kikomo cha juu (+85°C), ili kuhakikisha ukingo wa kutosha wa ishara.

4.5 Mchoro wa Mnururisho

Kielelezo 6 kinatoa muundo wa polar wa mnururisho, na kuonyesha kwa macho pembe ya kuona ya digrii 16. Muundo huo unaonyesha usambazaji wa pembe ya mwanga wa infrared unaotolewa, ambao ni muhimu kwa kupangwa kwa mwanga na kuelewa eneo linalofaa la kugundua.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa kinatumia kifurushi cha kawaida cha risasi cha radial cha 5mm (kinachoitwa kwa kawaida T-1¾). Vipimo muhimu vinajumuisha kipenyo cha mwili, nafasi ya risasi, na urefu wa jumla. Mchoro unabainisha kuwa nafasi ya risasi hupimwa mahali ambapo risasi zinatokana na kifurushi. Uvutano wa juu wa gundi chini ya flange umebainishwa kuwa 1.5mm. Vipimo vyote vina uvumilivu wa kawaida wa ±0.25mm isipokuwa imetajwa vinginevyo.

5.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Kwa kitoa cha kawaida cha IR katika kifurushi hiki, risasi ndefu kwa kawaida ni anode (chanya), na risasi fupi ni cathode (hasi). Upande wa gorofa kwenye ukingo wa kifurushi pia unaweza kuonyesha upande wa cathode. Wasanifu lazima wathibitishe hii wakati wa usanikishaji ili kuzuia muunganisho wa nyuma.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Mwongozo huo unatoa maagizo maalum ya kuuza ili kuzuia uharibifu wa joto kwa makutano ya semikondukta na kifurushi cha plastiki.

6.1 Kuuza kwa Mkono au Wimbi

Kiwango cha juu kabisa kinabainisha kuwa risasi zinaweza kuuzwa kwa 260°C kwa upeo wa sekunde 5, kwa sharti kwamba sehemu ya kuuza iko angalau 1.6mm (.063\") kutoka kwa mwili wa kifurushi. Umbali huu unaruhusu joto kutawanyika kwenye risasi kabla ya kufikia vijenzi vyenye usikivu ndani ya kifurushi. Matumizi ya klipu ya kizuizi cha joto kwenye risasi kati ya kiungo cha kuuza na mwili ni mazoezi yanayopendekezwa.

6.2 Hali ya Uhifadhi

Ingawa haijaelezewa kwa kina zaidi ya anuwai ya joto la uhifadhi (-55°C hadi +100°C), ni mazoezi ya kawaida kuhifadhi vifaa vyenye usikivu wa unyevu katika mazingira kavu au katika mifuko iliyofungwa, yenye kizuizi cha unyevu na dawa ya kukausha, ili kuzuia \"popcorning\" wakati wa kuuza kwa reflow, ingawa kijenzi hiki kimsingi ni kwa usanikishaji wa kupitia shimo.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Vichunguzi Moshi:Idhini ya UL inafanya kuwa chaguo kuu. Inatumika katika vichunguzi moshi vya fotoelektriki ambapo chembe za moshi huwawanya mwanga wa IR kutoka kwa kitoa hadi kigunduzi cha mwanga.
• Kugundua Kitu/Foleni:Imeunganishwa na fototransista inayolingana (mfano, LTR-3208) kwenye pengo ili kugundua uwepo au kutokuwepo kwa kitu (karatasi kwenye printa, sarafu kwenye mashine ya kuuza).
• Kugundua Karibu:Inatumika katika mifumo ambapo mwanga wa IR unaoakisiwa hugunduliwa ili kupima umbali au uwepo.
• Otomatiki ya Viwanda:Kwa kuhesabu, kupanga nafasi, na pazia za usalama za kuvunja mwanga.

7.2 Mambo ya Kuzingatia ya Muundo

• Kudhibiti Mkondo:Daima tumia resistor ya mfululizo ili kudhibiti mkondo wa mbele hadi thamani inayotaka (mfano, 20 mA kwa vipimo vya maelezo). Hesabu thamani ya resistor kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F.
• Usimamizi wa Joto:Zingatia kupungua kwa pato kwa joto (tazama Kielelezo 4). Kwa uendeshaji wa joto la juu au mkondo wa juu, hakikisha utawanyiko wa nguvu (I_F* V_F) hauzidi 250 mW na zingatia kupunguzwa kwa nguvu.
• Kupangwa kwa Mwanga:Mwanga mwembamba wa digrii 16 unahitaji kupangwa kwa usahihi kwa mitambo na kigunduzi kwa nguvu bora ya ishara.
• Kelele za Umeme:Kwa uendeshaji wa mipigo, hakikisha saketi ya kuendesha ya haraka na zingatia kinga ili kuzuia usumbufu wa sumakuumeme kushughulikia saketi zenye usikivu za kigunduzi.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ingawa hakuna ulinganisho wa moja kwa moja wa washindani katika mwongozo, tofauti kuu za LTE-2872U zinaweza kudhaniwa. Faida yake kuu ni uhakika wa kuunganishwa na mfululizo wa fototransista wa LTR-3208, na kupunguza kutokuwa na uhakika wa muundo. Upatikanaji wa makundi mengi ya pato huruhusu uboreshaji wa gharama na utendakazi. Pembe nyembamba ya kuona ni kipengele maalum kisichopatikana katika vitoa vyote vya IR; vitoa vyenye pembe pana hutoa ukali mdogo katika sehemu maalum lakini hufunika eneo kubwa. Udhibitisho wa UL kwa vichunguzi moshi ni sifa muhimu ambayo sio LED zote za IR zinazo nayo, na kufungua mlango kwa soko linalodhibitiwa.

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

Q1: Madhumuni ya makundi tofauti (A, B, C, D1, n.k.) ni nini?
A1: Makundi haya hupanga LED kulingana na pato lao la mnururisho lililopimwa (ukali). Hii inakuruhusu kuchagua kijenzi kinachokidhi kiwango cha chini cha pato kinachohitajika kwa matumizi yako kwa uaminifu. Kutumia kundi la juu kunahakikisha ishara yenye nguvu zaidi lakini inaweza kuwa na gharama kidogo zaidi.

Q2: Je, naweza kuendesha LED hii kwa usambazaji wa 5V moja kwa moja?
A2: Hapana. Voltage ya kawaida ya mbele ni 1.2-1.6V. Kuiunganisha moja kwa moja kwa 5V ingesababisha mkondo mwingi, na kuharibu LED. Lazima daima utumie resistor ya kudhibiti mkondo katika mfululizo.

Q3: Kwa nini pato linapungua kwa joto la juu?
A3: Hii ni tabia ya msingi ya vyanzo vya mwanga vya semikondukta. Joto lililoongezeka huongeza muunganisho usio na mnururisho ndani ya nyenzo ya semikondukta, na kupunguza ufanisi wa uzalishaji wa mwanga (umeme-mwanga).

Q4: \"Imeunganishwa kwa wigo\" inamaanisha nini?
A4: Inamaanisha urefu wa wimbi la kilele la utoaji wa kitoa (940nm) unalingana kwa karibu na urefu wa wimbi la usikivu wa wigo la kigunduzi maalum cha fototransista. Hii huongeza kiwango cha juu cha mwanga unaotolewa ambao kigunduzi kinaweza \"kuona\" na kubadilisha kuwa ishara ya umeme.

10. Uchambuzi wa Kesi ya Muundo wa Vitendo

Mazingira: Kubuni Kigunduzi cha Kutokuwepo kwa Karatasi kwa Printa.Matumizi ya kawaida ni kugundua wakati karatasi haipo kwenye tray. Kitoa cha IR cha LTE-2872U kinawekwa upande mmoja wa njia ya karatasi, na fototransista ya LTR-3208 inawekwa kinyume kabisa. Wakati karatasi ipo, huzuia mwanga wa IR, na pato la fototransista ni chini (au juu, kulingana na usanidi wa saketi). Wakati karatasi haipo, mwanga hufikia kigunduzi, na kubadilisha hali yake ya pato.Hatua za Muundo:1) Chagua kundi linalofaa (mfano, Kundi C) kwa ukingo wa kutosha wa ishara. 2) Buni saketi ya kuendesha: Tumia pini ya GPIO ya microcontroller. Kwa usambazaji wa 3.3V na lengo la I_Fya 20 mA, hesabu R = (3.3V - 1.4V) / 0.02A = 95Ω. Tumia resistor ya kawaida ya 100Ω. 3) Buni saketi ya kigunduzi: Unganisha fototransista katika usanidi wa emitter ya kawaida na resistor ya kuvuta ili kuunda ishara ya dijiti. 4) Buni mshikiliaji kwa mitambo ili kuhakikisha kupangwa kwa usahihi kwa kitoa na kigunduzi kwenye njia ya karatasi, kwa kutumia mwanga mwembamba wa digrii 16 kwa kugundua makali kwa usahihi.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LTE-2872U ni diode inayotoa mwanga (LED) inayofanya kazi katika wigo wa infrared. Kanuni yake kuu ni umeme-mwanga katika makutano ya p-n ya semikondukta. 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 wanajiunga tena, hutoa nishati. Katika mfumo huu maalum wa nyenzo (GaAlAs/GaAs), nishati inayotolewa inalingana na fotoni yenye urefu wa wimbi wa takriban 940 nm, ambayo iko katika eneo la karibu la infrared. Mwanga mwembamba unapatikana kupitia jiometri ya kipande cha semikondukta na athari ya lenzi ya kifurushi cha wazi cha plastiki cha dome, ambacho hupanga mwanga unaotolewa.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Vitoa vya infrared kama LTE-2872U vinategemea teknolojia ya semikondukta ya III-V iliyokomaa. Mienendo katika uwanja huu inajumuisha ukuzaji wa vitoa kwa urefu tofauti wa wimbi (mfano, 850nm kwa kamera kadhaa za ufuatiliaji, 1050nm kwa matumizi salama ya macho) na kwa nguvu za pato na ufanisi wa juu zaidi. Pia kuna mwendo kuelekea vifurushi vya kifaa cha kushika uso (SMD) kwa usanikishaji wa otomatiki, ingawa vifurushi vya kupitia shimo kama aina hii ya 5mm bado vinavuma kwa utengenezaji wa mfano, ukarabati, na matumizi yanayohitaji usimamizi wa nguvu za juu au usanikishaji rahisi wa mkono. Kanuni ya jozi za kitoa na kigunduzi zilizounganishwa bado ni msingi wa kugundua kwa mwanga kwa uaminifu. Ujumuishaji wa kitoa, kiendeshi, na wakati mwingine kigunduzi katika moduli moja ni mwenendo mwingine, na kurahisisha muundo wa mfumo kwa watumiaji wa mwisho.