LTE-1252 Kichocheo na Kigunduzi cha Mionzi ya Infrared - Urefu wa Wimbi 940nm - Umeme wa Mbele 100mA - Voltage ya Kawaida ya Mbele 1.53V - Kifurushi 5.0x3.8x3.5mm - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTE-1252 ni kichocheo cha mionzi ya infrared (IR) kilichoundwa kwa matumizi mbalimbali ya optoelectronics. Kinafanya kazi kwenye urefu wa wimbi la kilele la 940nm, na kufanya kiwe kinachofaa kutumika katika mazingira ambapo mwanga unaoonekana haupendelei. Kifaa hiki kimejengwa kwa kifurushi cha plastiki wazi, na kinatoa pembe ya kuona pana. Kina sifa ya nguvu ya mionzi ya juu na kufaa kwa uendeshaji wa umeme mkubwa na voltage ya chini ya mbele.

1.1 Sifa Muhimu

• Ujenzi usio na risasi (Pb) na unaolingana na RoHS.
• Imeimarishwa kwa uendeshaji wa umeme mkubwa na voltage ya chini ya mbele.
• Kifurushi cha plastiki kidogo cha kuangalia mwisho na bei nafuu.
• Pembe ya kuona pana kwa usambazaji mpana.
• Pato la nguvu ya mionzi ya juu.
• Kifurushi wazi na kinachopenya mwanga.

1.2 Matumizi Lengwa

• Vichocheo vya infrared kwa vitengo vya kudhibiti kwa mbali.
• Mifumo ya vigunduzi kwa kugundua karibu au kitu.
• Mwanga wa usiku katika mifumo ya usalama.
• Viungo vya usambazaji wa data bila waya kwa IR.
• Mifumo ya kengele za usalama.

2. Uchunguzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kusudi ya vigezo muhimu vya umeme na mwanga vilivyobainishwa kwa kichocheo cha IR cha LTE-1252.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya au kwenye mipaka hii hauhakikishiwi.

• Kupoteza Nguvu (Pd):150 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifaa kinaweza kupoteza kama joto kwenye joto la mazingira (TA) la 25°C. Kuzidi kikomo hiki kuna hatari ya uharibifu wa joto.
• Umeme wa Kilele cha Mbele (IFP):1 A. Hii ndiyo umeme wa juu unaoruhusiwa wa msukumo chini ya hali maalum (msukumo 300 kwa sekunde, upana wa msukumo 10μs). Ni kubwa zaidi kuliko kiwango cha umeme endelevu, na kuruhusu misukumo mifupi na yenye nguvu.
• Umeme Endelevu wa Mbele (IF):100 mA. Umeme wa juu wa DC ambao unaweza kutumiwa endelevu bila kuharibu kifaa.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Voltage ya juu ambayo inaweza kutumiwa kwa mwelekeo wa nyuma. Waraka wa data unabainisha wazi kuwa hali hii ni kwa majaribio tu, na kifaa hakijatengenezwa kwa uendeshaji wa nyuma.
• Safu ya Joto la Uendeshaji (Topr):-40°C hadi +85°C. Safu ya joto la mazingira ambayo kifaa kimebainishwa kufanya kazi ndani yake.
• Safu ya Joto la Hifadhi (Tstg):-55°C hadi +100°C. Safu ya joto kwa ajili ya hifadhi isiyo ya uendeshaji.
• Joto la Kuuza Pini:260°C kwa sekunde 5, kipimo 2.0mm kutoka kwa mwili. Hii inabainisha kikomo cha wasifu wa joto wa kuuza kwa mkono.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya utendaji vya kawaida na vilivyohakikishwa vilivyopimwa kwenye TA=25°C na chini ya hali maalum za majaribio.

• Nguvu ya Mionzi (Ie):40 mW/sr (Chini), 70 mW/sr (Kawaida) kwenye IF=100mA, θ=0°. Hii hupima nguvu ya mwanga inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara kwenye mhimili wa kati, na inaonyesha mwangaza.
• Urefu wa Wimbi la Kilele la Mionzi (λPeak):940 nm (Kawaida) kwenye IF=100mA. Urefu wa wimbi ambao nguvu ya mwanga inayotolewa ni ya juu kabisa.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ):54 nm (Kawaida) kwenye IF=100mA. Kigezo hiki kinabainisha upana wa wigo; thamani ya 54nm inaonyesha kuwa mwanga unaotolewa sio wa rangi moja lakini unaenea kwenye safu ya urefu wa wimbi karibu na kilele.
• Voltage ya Mbele (VF):1.30V (Chini), 1.53V (Kawaida), 1.83V (Juu) kwenye IF=100mA. Kupungua kwa voltage kwenye kifaa wakati unapita umeme maalum wa mbele. VF ya chini kwa ujumla husababisha ufanisi wa juu.
• Umeme wa Nyuma (IR):100 μA (Juu) kwenye VR=5V. Umeme mdogo wa uvujaji unaopita wakati voltage maalum ya nyuma inatumika.
• Pembe ya Thamani (θ0.5):40° (Kawaida). Pembe ya kuona ambapo nguvu ya mionzi hupungua hadi nusu ya thamani yake kwenye 0°. Pembe ya 40° hutoa muundo mpana wa kutosha wa mionzi.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Mikunjo ya kawaida ya sifa hutoa ufahamu wa kuona wa tabia ya kifaa chini ya hali mbalimbali.

3.1 Usambazaji wa Wigo (Mchoro 1)

Mkunjo unaonyesha nguvu ya jamaa ya mionzi kama kazi ya urefu wa wimbi. Unathibitisha kilele kwenye 940nm na upana wa nusu ya wigo, na kuonyesha kuwa kichocheo hutoa mwanga wa infrared hasa ndani ya safu ya 880nm hadi 1000nm.

3.2 Umeme wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira (Mchoro 2)

Grafu hii inaonyesha kupungua kwa umeme wa juu unaoruhusiwa wa mbele kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Ni muhimu sana kwa muundo wa usimamizi wa joto ili kuhakikisha kifaa kinafanya kazi ndani ya eneo lake salama la uendeshaji (SOA).

3.3 Umeme wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mchoro 3)

Mkunjo wa IV unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya umeme na voltage, kama kawaida kwa diode. Mkunjo huruhusu wabunifu kuamua voltage inayohitajika ya kuendesha kwa umeme maalum wa uendeshaji.

3.4 Nguvu ya Jamaa ya Mionzi dhidi ya Joto la Mazingira (Mchoro 4) & dhidi ya Umeme wa Mbele (Mchoro 5)

Mchoro 4 unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri joto linavyoongezeka kwa umeme uliowekwa. Mchoro 5 unaonyesha ongezeko la karibu la mstari wa pato kadiri umeme wa mbele unavyoongezeka, na kuangazia asili ya udhibiti wa umeme wa LED.

3.5 Mchoro wa Mionzi (Mchoro 6)

Mchoro huu wa polar unaonyesha kwa kuona usambazaji wa anga wa mwanga unaotolewa, na kuthibitisha pembe ya nusu ya thamani ya 40° na kuonyesha muundo wa nguvu, ambao ni muhimu kwa kupanga kichocheo na kigunduzi.

4. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Umbo

Kifaa hutumia kifurushi cha kupenya kwenye bodi na vipimo vifuatavyo muhimu (kwa mm, kwa jina):

• Urefu wa Jumla: 24.0 CHINI
• Upana wa Mwili: 5.0 ±0.3
• Urefu wa Mwili: 3.8 ±0.3
• Kipenyo/Urefu wa Lensi: 3.5 ±0.3
• Umbali wa Pini: 2.54 NOM (kipimo cha kawaida cha 0.1\")
• Kipenyo cha Pini: 0.5 (resini iliyojitokeza chini ya flange kiwango cha juu)

Utambulisho wa Ubaguzi:Pini ndefu ndiyo anode (+), na pini fupi ndiyo cathode (-). Mchoro pia unaonyesha upande wa gorofa kwenye lensi, ambao unaweza kutumika kama alama ya ziada ya kuona.

4.2 Vidokezo Muhimu

• Toleo ni ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.
• Umbali wa pini hupimwa mahali ambapo pini zinatokana na mwili wa kifurushi.
• Maeneo ya utengenezaji yameonyeshwa.

5. Mwongozo wa Usanikishaji, Kuuza na Usimamizi

5.1 Uundaji wa Pini na Usanikishaji wa PCB

• Pinda pini kwenye hatua angalau 3mm kutoka kwa msingi wa lensi ya LED.
• Usitumie msingi wa kifurushi kama fulkrumu wakati wa kupinda.
• Fanya uundaji wa pini kabla ya kuuza, kwenye joto la kawaida.
• Tumia nguvu ya chini ya kufunga wakati wa usanikishaji wa PCB ili kuepuka mkazo wa mitambo.

5.2 Mchakato wa Kuuza

Kuuza kwa Mkono (Chuma):

• Joto: 350°C Juu.
• Muda: Sekunde 3 Juu. (mara moja tu).
• Mahali: Sio karibu zaidi ya 2mm kutoka kwa msingi wa lensi ya epoksi.

Kuuza kwa Wimbi:

• Joto la Awali: 100°C Juu. kwa sekunde 60 Juu.
• Wimbi la Kuuza: 260°C Juu.
• Muda wa Kuuza: Sekunde 5 Juu.
• Mahali pa Kuchovya: Sio chini ya 2mm kutoka kwa msingi wa lensi ya epoksi.

Onyo Muhimu:Joto la kupita kiasi au muda unaweza kuharibu umbo la lensi au kusababisha kushindwa kwa mshtuko. Urejesho wa IR haufai kwa aina hii ya kifurushi cha kupenya kwenye bodi.

5.3 Hifadhi na Usafishaji

• Hifadhi:Usizidi 30°C au unyevu wa jamaa 70%. Tumia ndani ya miezi 3 ikiwa imeondolewa kwenye kifurushi asili. Kwa hifadhi ya muda mrefu, tumia chombo kilichofungwa kwa kikaushi au mazingira ya nitrojeni.
• Usafishaji:Tumia vimumunyisho vya kimetili kama vile pombe ya isopropili ikiwa ni lazima.

6. Mazingatio ya Muundo wa Matumizi

6.1 Muundo wa Sakiti ya Kuendesha

LED ni kifaa kinachoendeshwa na umeme. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati wa kuendesha LED nyingi sambamba, niinapendekezwa sanakutumia kipingamizi cha kikomo cha umeme cha kibinafsi mfululizo na kila LED (Mfano wa Sakiti A). Kutumia kipingamizi kimoja kwa LED nyingi sambamba (Mfano wa Sakiti B) hakupendekezwi kwa sababu ya tofauti katika voltage ya mbele (sifa za I-V) ya vifaa binafsi, ambayo itasababisha usambazaji usio sawa wa umeme na hivyo mwangaza usio sawa.

6.2 Ulinzi dhidi ya Utoaji Umeme wa Tuli (ESD)

Kifaa hiki kinaweza kuharibika kwa umeme tuli. Hatua za kuzuia ni pamoja na:

• Kutumia mikanda ya mkono inayopitisha umeme au glovu za kuzuia umeme tuli.
• Kuhakikisha vifaa vyote, vituo vya kazi, na rafu za hifadhi zimewekwa ardhini ipasavyo.
• Kutumia vipulizia vyombo vya ioni ili kuzuia malipo ya umeme tuli kwenye lensi ya plastiki.
• Kudumisha wafanyikazi walioidhinishwa ESD na maeneo ya kazi salama ya umeme tuli (nyuso <100V).

6.3 Upeo wa Matumizi na Uaminifu

Kifaa hiki kinakusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki (ofisi, mawasiliano, nyumbani). Kwa matumizi yanayohitaji uaminifu wa kipekee ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya (usafiri wa anga, matibabu, mifumo ya usalama), mashauriano maalum na kufuzu kunahitajika kabla ya matumizi.

7. Kanuni za Kiufundi na Mienendo

7.1 Kanuni ya Uendeshaji

LTE-1252 ni Diodi Inayotoa Mionzi ya Infrared (IRED). Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti chake inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli la semikondukta (labda kwa msingi wa nyenzo za GaAs au AlGaAs), na kutolewa nishati kwa namna ya fotoni. Muundo maalum wa nyenzo na muundo wa kifaa umeundwa ili kutoa fotoni hasa katika safu ya infrared ya 940nm, ambayo haionekani kwa jicho la binadamu lakini inagunduliwa kwa urahisi na fotodiodi za silikoni na vigunduzi vingi vya kamera.

7.2 Mazingira ya Sekta na Mienendo

Vipengele tofauti vya IR kama LTE-1252 bado ni vitu vya msingi vya ujenzi katika optoelectronics. Mienendo muhimu inayoathiri sekta hii ni pamoja na mahitaji endelevu ya kupunguza ukubwa, ufanisi wa juu zaidi (nguvu zaidi ya mionzi kwa kila mA), na ushirikiano mkali zaidi na IC za kugundua. Pia kuna msisitizo unaoongezeka kwenye vifaa vinavyolingana na kanuni za mazingira (RoHS, bila risasi). Urefu wa wimbi wa 940nm ni maarufu hasa kwani hutoa usawa mzuri kati ya usikivu wa kigunduzi cha silikoni na kuonekana kwa chini ikilinganishwa na vyanzo vya 850nm, na kufanya kiwe bora kwa mwanga wa siri katika usalama na matumizi ya watumiaji kama vile vidhibiti vya mbali.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

8.1 Je, naweza kuendesha LED hii ya IR moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller?

Hapana. Pini ya GPIO ya microcontroller kwa kawaida haiwezi kutoa 100mA endelevu. Lazima utumie transistor (k.m., NPN BJT au N-channel MOSFET) kama swichi, ikidhibitiwa na GPIO, ili kutoa umeme unaohitajika kutoka kwa usambazaji wa nguvu. Kipingamizi cha kikomo cha umeme mfululizo bado kinahitajika kwenye njia ya LED.

8.2 Ninahesabuje thamani ya kipingamizi mfululizo?

Tumia Sheria ya Ohm: R = (Vcc - VF) / IF. Kwa mfano, kwa usambazaji wa Vcc=5V, VF ya kawaida=1.53V kwenye 100mA, kipingamizi kitakuwa R = (5 - 1.53) / 0.1 = 34.7 Ohms. Tumia thamani ya kawaida iliyo karibu zaidi (k.m., 33 au 39 Ohms) na angalia kiwango cha nguvu: P = (IF)^2 * R = (0.1)^2 * 34.7 ≈ 0.347W, kwa hivyo kipingamizi cha 0.5W au cha juu zaidi kinapendekezwa.

8.3 Kwa nini kiwango cha voltage ya nyuma ni 5V tu, na nini hufanyika ikiwa nitazidi?

LED za IR hazijatengenezwa kuzuia voltage kubwa ya nyuma. Kuzidi kiwango cha 5V kunaweza kusababisha ongezeko la ghafla la umeme wa nyuma, na kusababisha kuvunjika kwa mwamba na uharibifu wa kudumu wa kiunganishi cha semikondukta. Daima hakikisha ubaguzi sahihi katika sakiti yako. Kwa ulinzi wa pande mbili katika hali za AC au ubaguzi usio na hakika, diode ya ulinzi ya nje inapaswa kutumiwa.

8.4 Waraka wa data unataja \"pembe ya thamani\" ya 40°. Hii inaathiri vipi muundo wangu?

Pembe ya nusu ya thamani ya 40° inamaanisha kuwa nguvu ya mwanga inayotolewa ni kubwa zaidi katikati na hupungua hadi 50% kwenye ±20° kutoka kwa mhimili wa kati. Wakati wa kupanga kichocheo na kigunduzi (kama vile fototransistor), lazima uhakikishe kigunduzi kiko ndani ya koni hii yenye ufanisi ya mionzi. Kwa usambazaji mpana zaidi, unaweza kuhitaji vichocheo vingi au kifaa cha kutawanya mwanga. Kinyume chake, kwa mihimili iliyoelekezwa ya masafa marefu, lensi inaweza kuongezwa ili kusawazisha mwanga.

9. Uchunguzi wa Kesi ya Muundo wa Vitendo

9.1 Kigunduzi Rahisi cha Kitu / Kigunduzi cha Kuvunja Mhimili

Hali:Gundua wakati kitu kinapita kati ya kichocheo cha IR na kigunduzi.

Utekelezaji:

1. Upande wa Kichocheo:Endesha LTE-1252 kwa umeme wa mara kwa mara wa 50-100mA kwa kutumia sakiti kama ilivyoelezewa katika sehemu ya 6.1. Kwa uendeshaji wa betri, fikiria kutoa msukumo wa LED kwa mzunguko maalum (k.m., 1kHz, mzunguko wa kazi 50%) ili kuokoa nguvu.
2. Upande wa Kigunduzi:Tumia fototransistor inayolingana au fotodiodi iliyopangwa na kichocheo. Weka ndani ya koni ya mionzi ya 40° ya kichocheo.
3. Usafishaji wa Ishara:Pato la kigunduzi litakuwa juu linapopokea mwanga wa IR na litapungua wakati mhimili unapozuiwa. Tumia kilinganishi au pembejeo ya ADC ya microcontroller ili kubadilisha ishara hii kuwa dijiti. Ikiwa kichocheo kinatolewa msukumo, ongeza kichujio au ugunduzi wa sinkroni katika programu ili kukataa kelele ya mwanga wa mazingira.

Mazingatio Muhimu:Upangaji ni muhimu sana kwa sababu ya asili ya mwelekeo ya mhimili. Mwanga wa jua wa mazingira au vyanzo vingine vya IR vinaweza kusababisha usumbufu, kwa hivyo mbinu za urekebishaji/urekebishaji tena zinapendekezwa sana kwa uendeshaji unaoaminika. Hakikisha nyumba inazuia mwanga usio na mwelekeo kugonga kigunduzi moja kwa moja bila kupita kwenye eneo la kugundua.