IR Emitter na Detector LTE-C9501-E-T Datasheet - Urefu wa Wimbi wa Kilele 940nm - Pembe ya Kuona ya Digrii 20 - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina maelezo ya kifaa tofauti cha infrared (IR) kilichobuniwa kwa matumizi ya kusakinishwa kwenye uso. Kifaa hiki kinachanganya utendaji wa emitter na detector ya infrared, kikilenga suluhisho zinazohitaji usambazaji na upokeaji thabiti wa ishara za IR. Faida zake kuu ni pamoja na usawa na michakato ya usakinishaji ya otomatiki, kufuata viwango vya RoHS na bidhaa kijani, na kufaa kwa uzalishaji wa wingi kupitia kuuza kwa reflow ya infrared. Soko kuu linalolengwa linajumuisha vifaa vya elektroniki vya watumiaji kwa mifumo ya udhibiti wa mbali, matumizi ya viwanda kwa usambazaji wa data isiyo na waya, na mifumo ya usalama kwa kazi za kengele na kugundua.

2. Uchunguzi wa Kina wa Maelezo ya Kiufundi

2.1 Viwango Kamili Vya Juu

Viwango vyote vimeainishwa kwa joto la mazingira (TA) la 25°C. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):Kiwango cha juu cha 100 mW.
• Mwendo wa Mbele wa Kilele (IFP):Kiwango cha juu cha 800 mA chini ya hali ya mipigo (300 pps, upana wa mwendo wa 10 μs).
• Mwendo wa Mbele wa DC (IF):Kiwango cha juu cha mwendo endelevu cha 60 mA.
• Voltage ya Nyuma (VR):Kiwango cha juu cha 5 V.
• Safu ya Joto la Uendeshaji (Topr):-40°C hadi +85°C.
• Safu ya Joto la Uhifadhi (Tstg):-55°C hadi +100°C.
• Hali ya Kuuza ya Infrared:Joto la kilele la juu la 260°C kwa sekunde 10.

2.2 Sifa za Umeme na Optiki

Utendaji wa kawaida hupimwa kwa TA=25°C isipokuwa imeainishwa vinginevyo.

• Ukubwa wa Mionzi (I_E):Kuanzia 1.0 hadi 6.0 mW/sr kwa mwendo wa mbele (I_F) ya 20mA. Thamani halisi imedhamiriwa na msimbo wa bin.
• Urefu wa Wimbi wa Kilele la Utoaji (λ_p):940 nm (kawaida). Urefu huu wa wimbi uko katika wigo wa karibu-infrared, usioonekana kwa jicho la mwanadamu, na kumfanya uwe bora kwa udhibiti wa mbali na viungo vya data.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):50 nm (kawaida). Kigezo hiki kinafafanua upana wa wigo wa mwanga wa IR unaotolewa.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.2V kawaida, na safu ya 1.1V hadi 1.5V kwa I_F=20mA.
• Mwendo wa Nyuma (I_R):Kiwango cha juu cha 10 μA kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 20. Hii ndiyo pembe kamili ambayo ukubwa wa mionzi ni nusu ya thamani kwenye mhimili wa kati (0°). Pembe nyembamba ya kuona husababisha mionzi iliyoelekezwa zaidi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi (Binning)

Vifaa hivi vinagawanywa katika makundi kulingana na ukubwa wao wa mionzi uliopimwa katika hali ya kawaida ya majaribio ya I_F=20mA. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vipengele vilivyo na pato la optiki thabiti kwa matumizi yao.

• BIN A:Ukubwa wa Mionzi kutoka 1.0 mW/sr (Chini) hadi 2.0 mW/sr (Juu).
• BIN B:Ukubwa wa Mionzi kutoka 2.0 mW/sr (Chini) hadi 3.0 mW/sr (Juu).
• BIN C:Ukubwa wa Mionzi kutoka 3.0 mW/sr (Chini) hadi 6.0 mW/sr (Juu).

Toleo la +/-15% linatumika kwa ukubwa ndani ya kila bin. Hakuna kugawanya tofauti kwa urefu wa wimbi au voltage ya mbele inaonyeshwa katika hati hii ya data.

4. Uchambuzi wa Mikunjo ya Utendaji

Hati ya data hutoa grafu kadhaa za sifa muhimu kwa ubunifu wa saketi na kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

4.1 Usambazaji wa Wigo

Kielelezo 1 kinaonyesha ukubwa wa mionzi wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi. Mkunjiko umekatikia 940 nm na nusu-upana wa kawaida wa 50 nm, na kuthibitisha usafi wa wigo wa mwanga wa infrared unaotolewa.

4.2 Mwendo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Kielelezo 2 kinaonyesha kupunguzwa kwa kiwango cha juu cha mwendo wa mbele unaoruhusiwa kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kiwango cha mwendo kinapungua kwa mstari kutoka thamani yake ya juu katika joto la chini hadi sifuri kwenye joto la juu la kiungo, na kuhakikisha uendeshaji thabiti kwa kuzuia mzigo wa joto.

4.3 Mwendo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele

Kielelezo 3 kinaonyesha mkunjiko wa sifa ya IV (Mwendo-Voltage). Inaonyesha uhusiano wa kielelezo wa kawaida wa diode, na voltage ya mbele ikiwa thabiti kiasi (karibu 1.2V) katika anuwai pana ya mikondo ya uendeshaji.

4.4 Ukubwa wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira na Mwendo wa Mbele

Kielelezo 4 na 5 kinaonyesha jinsi nguvu ya pato la optiki inavyobadilika na joto na mwendo wa kuendesha. Pato kwa kawaida hupungua kadiri joto linavyoongezeka (Kielelezo 4) na huongezeka kwa kasi zaidi na mwendo wa mbele (Kielelezo 5), na kuangazia umuhimu wa mwendo thabiti wa kuendesha na usimamizi wa joto kwa utendaji thabiti.

4.5 Muundo wa Mionzi

Kielelezo 6 ni mchoro wa mionzi wa polar unaonyesha usambazaji wa anga wa mwanga unaotolewa. Muundo huo unathibitisha pembe ya kuona ya digrii 20, na ukubwa ukishuka hadi 50% kwa +/-10 digrii kutoka mhimili wa kati.

5. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Muundo

Kipengele hiki kimewekwa kwenye kifurushi cha kawaida cha EIA. Vipimo halisi vinatolewa katika michoro ya hati ya data, na toleo la jumla la ±0.1mm isipokuwa imeainishwa vinginevyo. Kifurushi kina lenzi ya plastiki wazi ya maji na usanidi wa mtazamo wa juu.

5.2 Mpango Ulipendekezwa wa Pad za Kuuza

Muundo ulipendekezwa wa ardhi kwa ubunifu wa PCB umetolewa, na vipimo vya 1.0mm x 1.8mm kwa pad. Muundo huu umeboreshwa kwa kuuza thabiti na utulivu wa mitambo wakati wa mchakato wa reflow.

5.3 Utambulisho wa Ubaguzi (Polarity)

Alama za kawaida za ubaguzi wa diode zinatumika. Cathode kwa kawaida huonyeshwa kwenye kifurushi. Wabunifu lazima wakagalie mchoro wa kina wa muundo kwa mpango halisi wa alama ili kuhakikisha mwelekeo sahihi wakati wa usakinishaji.

6. Miongozo ya Kuuza na Usakinishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili iliyopendekezwa ya reflow ya infrared kwa michakato isiyo na risasi (Pb-free) imejumuishwa. Vigezo muhimu ni pamoja na:

• Joto la Awali:150-200°C.
• Muda wa Joto la Awali:Kiwango cha juu cha sekunde 120.
• Joto la Kilele:Kiwango cha juu cha 260°C.
• Muda Juu ya Liquidus:Kiwango cha juu cha sekunde 10 (inapendekezwa kwa mzunguko wa juu wa reflow mbili).

Profaili hiyo inategemea viwango vya JEDEC ili kuhakikisha uaminifu wa kipengele. Hati ya data inasisitiza kuwa profaili bora inategemea ubunifu maalum wa PCB, mchanga wa kuuza, na tanuri, kwa hivyo sifa ya kiwango cha bodi inapendekezwa.

6.2 Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima, tumia chuma cha kuuza kwa joto la juu la 300°C kwa si zaidi ya sekunde 3 kwa kila kiungo. Epuka kutumia mkazo wa ziada wa mitambo kwa kipengele.

6.3 Masharti ya Uhifadhi

Uhifadhi sahihi ni muhimu kwa uwezo wa kuuza:

• Kifurushi Kilichofungwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤90% RH. Tumia ndani ya mwaka mmoja baada ya kufungua mfuko wa kizuizi cha unyevu.
• Kifurushi Kilichofunguliwa:Hifadhi kwa ≤30°C na ≤60% RH. Vipengele vinapaswa kuuzwa kwa reflow ndani ya wiki moja. Kwa uhifadhi wa muda mrefu, tumia chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au angahewa ya nitrojeni. Vipengele vilivyohifadhiwa nje ya mfuko wa asili kwa zaidi ya wiki moja vinahitaji kuokwa kwa takriban 60°C kwa angalau saa 20 kabla ya kuuza.

6.4 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, tumia tu vimumunyisho vya kimsingi vya pombe kama vile pombe ya isopropyl. Epuka kutumia visafishaji vikali au vya maji ambavyo vinaweza kuharibu kifurushi cha plastiki au lenzi.

7. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

7.1 Maelezo ya Ukanda na Reel

Kipengele hiki kinatolewa kwenye ukanda wa kubeba wa 8mm kwenye reeli za kipenyo cha inchi 7, zinazofaa na vifaa vya kawaida vya otomatiki vya kuchukua na kuweka. Kila reel ina vipande 2000. Ufungaji huu unafuata viwango vya ANSI/EIA 481-1-A-1994.

7.2 Uvunjaji wa Nambari ya Modeli

Nambari ya sehemu LTE-C9501-E-T inatambulisha toleo hili maalum. Viambishi "E" na "T" kwa uwezekano vinaashiria kugawanya maalum katika makundi (binning), ufungaji (Ukanda & Reel), au tofauti nyingine za bidhaa kulingana na mfumo wa ndani wa usimbaji wa mtengenezaji.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Emitter ya IR kwa kawaida huendeshwa na transistor au IC maalum ya kiendeshi ili kutoa mwendo wa mipigo unaohitajika (kwa mfano, kwa misimbo ya udhibiti wa mbali). Upinzani wa mfululizo unaozuia mwendo ni lazima ili kuweka mwendo wa mbele (I_F) kwa thamani inayotaka, ikikokotolewa kwa kutumia (Voltage ya Usambazaji - V_F) / I_F. Upande wa kigunduzi, ikiwa photodiode au phototransistor imeunganishwa, ingeunganishwa kwenye usanidi ulio na upendeleo wa nyuma na upinzani wa mzigo ili kubadilisha mwendo wa mwanga kuwa voltage inayoweza kupimika.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kuendesha Mwendo:Fanya kazi ndani ya Viwango Kamili Vya Juu. Kwa uendeshaji endelevu, usizidi 60mA DC. Kwa uendeshaji wa mipigo (kama udhibiti wa mbali), mikondo ya juu ya kilele hadi 800mA inaruhusiwa, ambayo huongeza kwa kiasi kikubwa pato la papo hapo la mionzi na safu ya usambazaji.
• Usimamizi wa Joto:Kiwango cha mtawanyiko wa nguvu cha 100mW lazima kuzingatiwa. Kwenye PCB, hakikisha eneo la kutosha la shaba karibu na pad ili kutumika kama kizuizi cha joto, hasa wakati wa kufanya kazi karibu na viwango vya juu.
• Njia ya Optiki:Pembe ya kuona ya digrii 20 ni nyembamba kiasi. Panga emitter na detector kwa usahihi. Epuka vikwazo na fikiria matumizi ya lenzi au mabomba ya mwanga ikiwa muundo tofauti wa boriti unahitajika.
• Kukataa Mwanga wa Mazingira:Kwa matumizi ya kigunduzi, usikivu wa kilele cha 940nm husaidia kukataa kelele ya mwanga unaoonekana. Kwa mazingira yenye vyanzo vikali vya IR (kama mwanga wa jua au balbu za incandescent), uchujaji wa ziada wa optiki au mbinu za kugundua ishara zilizobadilishwa (AC-coupled) zinaweza kuwa muhimu ili kuboresha uwiano wa ishara-kelele.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za IR, kipengele hiki kinatoa faida maalum: usawa wake na kuwekewa otomatiki na kuuza kwa reflow ya infrared hurahisisha uzalishaji wa wingi. Upatikanaji katika makundi ya ukubwa (A, B, C) huruhusu uthabiti wa ubunifu. Urefu wa wimbi wa 940nm ni kiwango cha kawaida kwa udhibiti wa mbali wa watumiaji, na kuhakikisha usawa na anuwai pana ya vipokezi. Ujumuishaji wa profaili za kina za kuuza na miongozo ya uhifadhi unaonyesha mwelekeo wa ubunifu-kwa-uzalishaji.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q: Kuna tofauti gani kati ya Ukubwa wa Mionzi (mW/sr) na Ukubwa wa Mwangaza (mcd)?

A: Ukubwa wa Mionzi hupima nguvu kamili ya optiki inayotolewa kwa kila pembe imara, inayohusiana na vifaa vya IR. Ukubwa wa Mwangaza hupima mwangaza unaoonwa na jicho la mwanadamu, uliopimwa na mkunjiko wa majibu ya photopic, na hutumiwa kwa LED zinazoonekana. Kwa kifaa hiki cha IR, Ukubwa wa Mionzi ndio kipimo sahihi.

Q: Naweza kutumia hii kwa usambazaji endelevu wa data?

A: Ndio, lakini lazima ufanye kazi ndani ya kikomo cha mwendo wa mbele wa DC cha 60mA. Kwa usambazaji wa kasi ya juu au umbali mrefu, uendeshaji wa mipigo (ndani ya kiwango cha kilele cha 800mA) ni bora zaidi, kwani huruhusu nguvu ya juu ya papo hapo ya optiki.

Q: Ninawezaje kuchagua BIN sahihi?

A: Chagua kulingana na nguvu ya optiki inayohitajika kwa bajeti yako ya kiungo. BIN C (3-6 mW/sr) hutoa pato la juu zaidi na safu ndefu zaidi. BIN A au B inaweza kutosha kwa matumizi ya umbali mfupi na inaweza kuwa na gharama nafuu zaidi.

Q: Je, lenzi ya nje inahitajika?

A: Kifaa hiki kina lenzi iliyoingizwa ya mtazamo wa juu inayotoa boriti ya digrii 20. Lenzi ya nje kwa kawaida haihitajiki isipokuwa unahitaji boriti iliyokolewa (pembe nyembamba zaidi) au kuzingatia.

11. Utafiti wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Hali:Kubuni transmitter rahisi ya udhibiti wa mbali wa IR kwa kifaa cha nyumbani.

Hatua za Ubunifu:

1. Uchaguzi wa Kipengele:Chagua emitter hii ya IR (kwa mfano, BIN C kwa safu nzuri).

2. Saketi ya Kuendesha:Tumia pini ya GPIO ya microcontroller kutoa ishara ya kubeba iliyobadilishwa (kwa mfano, 38kHz). Ishara hii huendesha transistor (kwa mfano, NPN) katika usanidi wa kubadili. Collector ya transistor imeunganishwa kwenye anode ya emitter ya IR, na cathode imeunganishwa kwenye ardhi. Upinzani katika mfululizo na emitter huweka mwendo: R = (Vcc - V_CE(sat)- V_F) / I_F. Kuchukulia Vcc=3.3V, V_CE(sat)=0.2V, V_F=1.2V, na I_Finayotaka =100mA (mipigo), R = (3.3 - 0.2 - 1.2) / 0.1 = 19Ω (tumia upinzani wa kawaida wa 20Ω). Hakikisha transistor inaweza kushughulikia mwendo wa kilele.

3. Mpangilio wa PCB:Weka emitter kwenye ukingo wa PCB. Tumia vipimo vilivyopendekezwa vya pad za kuuza. Toa kumwagika kidogo cha shaba kwa ajili ya kutawanya joto.

4. Kupima:Thibitisha pato kwa kutumia moduli ya kipokezi cha IR au kamera ya dijiti (ambayo inaweza kuona mwanga wa 940nm kama mng'aro wa zambarau dhaifu).

12. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki hufanya kazi kwa kanuni ya electroluminescence kwa sehemu ya emitter. Wakati mwendo wa mbele unapotumiwa kwenye chip ya semiconductor (yenye uwezekano wa msingi wa GaAs kwa utoaji wa 940nm), elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli, na kuachisha nishati kwa njia ya fotoni (mwanga) kwa urefu wa wimbi unaolingana na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo (940nm). Sehemu ya kigunduzi, ikiwepo, hufanya kazi kwa kanuni ya athari ya photoelectric. Fotoni za infrared zinazoingia zenye nishati ya kutosha huunda jozi za elektroni-mashimo katika semiconductor, na kuzalisha mwendo wa mwanga wakati voltage ya upendeleo wa nyuma inapotumiwa. Mwendo huu ni sawia na ukubwa wa mwanga wa IR unaoingia.

13. Mienendo ya Sekta

Soko la vipengele tofauti vya IR linasalia thabiti, likiendeshwa na matumizi yaliyokua kama udhibiti wa mbali, kugundua karibu, na swichi za optiki. Mienendo inajumuisha kuunganishwa kwa emitters na detectors za IR katika moduli ngumu zaidi zilizo na viendeshi vilivyojengwa na mantiki (kwa mfano, moduli za kigunduzi cha karibu zenye pato la I2C). Pia kuna msukumo endelevu wa ufanisi wa juu zaidi (pato zaidi la mionzi kwa kila mA ya mwendo wa kuendesha) na ukubwa mdogo wa kifurushi ili kutoshea katika vifaa vya watumiaji vinavyozidi kuwa kompakt. Msisitizo juu ya kufuata RoHS na uzalishaji kijani, kama inavyoonekana katika hati hii ya data, ni kiwango cha sekta cha ulimwengu.