IR Emitter na Detector LTE-C9511-E Datasheet - Urefu wa Mawimbi 940nm - Mkondo wa Mbele 20mA - Voltage ya Mbele 1.5V - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Hati hii inaelezea kwa kina vipimo vya kipengele cha infrared kilichobuniwa kwa matumizi yanayohitaji utoaji na ugunduzi thabiti wa infrared. Kifaa hiki ni kipengele cha kusakinishwa kwenye uso chenye urefu wa juu wa mawimbi wa 940nm, na kukifanya kifaa kinachofaa kwa mifumo mbalimbali ya optoelectronic.

1.1 Vipengele

• Inatii viwango vya RoHS na Bidhaa ya Kijani.
• Imeingizwa kwenye mkanda wa mm 8 kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 kwa usakinishaji wa otomatiki.
• Inaendana na vifaa vya otomatiki vya kuweka na mchakato wa kuuza kwa infrared reflow.
• Ukubwa wa kifurushi cha kawaida cha EIA.
• Urefu wa juu wa mawimbi ya mionzi (λp) ya 940nm.
• Ufungaji wa plastiki wazi kama maji na lenzi ya kuangalia juu.
• Kiwango cha Unyevu Unyeti (MSL) 3.

1.2 Matumizi

• Kitu cha kutoa infrared kwa vitengo vya udhibiti wa mbali.
• Kihisi cha infrared kilichowekwa kwenye PCB kwa kugundua karibu, usafirishaji wa data, au kengele za usalama.

2. Vipimo vya Muundo

Kipengele hiki kinazingatia muundo wa kawaida wa kifurushi cha kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD). Vipimo vyote muhimu vinatolewa kwenye michoro ya hati ya data na uvumilivu wa kawaida wa ±0.15mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Kifurushi kimeundwa kwa kuweka na kuuza kwa uaminifu kwenye bodi za mzunguko zilizochapishwa.

3. Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Thamani zote zimebainishwa kwa joto la mazingira (TA) la 25°C.

• Mtawanyiko wa Nguvu (Pd):100 mW
• Mkondo wa Juu wa Mbele (IFP):1 A (chini ya hali ya mipigo: 300 pps, upana wa mipigo 10μs)
• Mkondo wa DC wa Mbele (IF):50 mA
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V
• Safu ya Joto la Uendeshaji (Topr):-40°C hadi +85°C
• Safu ya Joto la Hifadhi (Tstg):-55°C hadi +100°C
• Hali ya Kuuza kwa Infrared Reflow:Joto la kilele cha juu zaidi la 260°C kwa sekunde 10.

4. Sifa za Umeme na Optiki

Vigezo vya kawaida vya utendaji hupimwa kwa TA=25°C chini ya hali maalum za majaribio, na kutoa tabia inayotarajiwa ya uendeshaji.

• Ukali wa Mionzi (I_E):4.0 (Chini), 6.0 (Kawaida) mW/sr kwa I_F= 20mA.
• Urefu wa Juu wa Mawimbi ya Mionzi (λ_Kilele):940 nm (Kawaida) kwa I_F= 20mA.
• Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ):50 nm (Kawaida) kwa I_F= 20mA.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.2 (Kawaida), 1.5 (Juu) V kwa I_F= 20mA.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):10 μA (Juu) kwa V_R= 5V.
• Pembe ya Kuangalia (2θ_1/2):20 (Chini), 25 (Kawaida) digrii. θ_1/2ni pembe ya nje ya mhimili ambapo ukali wa mionzi ni nusu ya thamani ya mhimili.

4.1 Orodha ya Msimbo wa Bin

Vifaa hivi vimegawanywa katika makundi kulingana na Ukali wa Mionzi uliopimwa kwa 20mA ili kuhakikisha uthabiti katika muundo wa matumizi.

• Msimbo wa Bin K:4 hadi 6 mW/sr
• Msimbo wa Bin L:5 hadi 7.5 mW/sr
• Msimbo wa Bin M:6 hadi 9 mW/sr
• Msimbo wa Bin N:7 hadi 10.5 mW/sr

5. Mikondo ya Kawaida ya Utendaji

Mikondo ifuatayo inaonyesha tabia ya kifaa chini ya hali mbalimbali, na kutoa ufahamu wa kina kwa muundo wa mzunguko.

5.1 Usambazaji wa Wigo

Mkondo wa pato la wigo unaonyesha ukali wa jamaa wa mionzi kwenye urefu wa mawimbi, unaozingatia kilele cha 940nm na upana wa nusu wa kawaida wa 50nm, na kufafanua usafi wa wigo wa mwanga wa infrared.

5.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele

Mkondo huu wa IV unaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele unaotumika na upungufu wa voltage unaotokana kwenye kifaa, jambo muhimu kwa kubainisha voltage ya kuendesha inayohitajika na mtawanyiko wa nguvu.

5.3 Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Grafu hii inaonyesha kupunguzwa kwa mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele unaoendelea kadiri joto la mazingira linavyoongezeka, jambo muhimu kwa usimamizi wa joto na uaminifu.

5.4 Ukali wa Jamaa wa Mionzi dhidi ya Mkondo wa Mbele

Inaonyesha jinsi nguvu ya pato ya optiki inavyopimwa na kuongezeka kwa mkondo wa kuendesha, na kusaidia kuboresha mpangilio wa mkondo kwa mwangaza/ukali unaohitajika.

5.5 Ukali wa Jamaa wa Mionzi dhidi ya Joto la Mazingira

Inaonyesha kupungua kwa kawaida kwa pato la optiki kadiri joto la kiunganishi linavyoongezeka, jambo muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira tofauti ya joto.

5.6 Mchoro wa Muundo wa Mionzi

Njama ya polar inayowakilisha usambazaji wa pembe wa mionzi ya infrared inayotolewa, inayojulikana kwa pembe ya kawaida ya kuangalia ya digrii 25. Hii inafafanua koni ya utoaji na ni muhimu kwa kupanga emitter na detector.

6. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

6.1 Mpangilio wa Pad ya Kuuza Unayopendekezwa

Vipimo vipendekezavyo vya muundo wa ardhi ya PCB vinatolewa ili kuhakikisha umbo sahihi la kiunganishi cha solder, utulivu wa mitambo, na upunguzaji wa joto wakati wa mchakato wa reflow.

6.2 Vipimo vya Kifurushi cha Mkanda na Reeli

Michoro ya kina inabainisha vipimo vya mkanda wa kubeba, nafasi ya mfuko, na vipimo vya reeli vinavyolingana na vifaa vya kawaida vya usakinishaji wa SMD.

• Kipenyo cha reeli: inchi 7.
• Idadi kwa kila reeli: vipande 1500.
• Ufungaji unalingana na vipimo vya ANSI/EIA 481-1-A-1994.

7. Miongozo ya Usakinishaji na Uchakataji

7.1 Hali za Hifadhi

Kutokana na kiwango chake cha Unyevu Unyeti 3, itifaki maalum za hifadhi lazima zifuatwe. Vifurushi visivyofunguliwa, vilivyotiwa muhuri kiwandani na dawa ya kukausha, vinapaswa kuhifadhiwa chini ya 30°C na 90% RH na kutumika ndani ya mwaka mmoja. Mara tu kifurushi kikifunguliwa, vipengele vinapaswa kuhifadhiwa chini ya 30°C na 60% RH na kwa vyema kuuzwa reflow ndani ya wiki moja. Hifadhi ya muda mrefu nje ya begi asili inahitaji kabati kavu au chombo kilichotiwa muhuri na dawa ya kukausha. Vipengele vilivyohifadhiwa kwa zaidi ya wiki moja vinapaswa kuokwa kwa takriban 60°C kwa angalau masaa 20 kabla ya kuuza ili kuzuia uharibifu wa \"popcorning\".

7.2 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, vimumunyisho vya aina ya pombe tu kama vile isopropyl alcohol (IPA) vinapaswa kutumiwa. Kusafisha kwa kemikali kali au kali lazima kuepukwa.

7.3 Mapendekezo ya Kuuza

Kifaa hiki kinaendana na kuuza kwa infrared reflow. Profaili ya joto inayolingana na JEDEC inapendekezwa.

• Kuuza Reflow:Joto la kilele cha juu zaidi la 260°C kwa upeo wa sekunde 10 (mzunguko wa juu wa reflow mbili).
• Kuuza kwa Mkono (Chuma):Joto la juu la ncha la 300°C kwa upeo wa sekunde 3 kwa kila pad.

Profaili halisi inapaswa kubainishwa kwa muundo maalum wa PCB, mchanga wa solder, na tanuri inayotumika.

7.4 Muundo wa Mzunguko wa Kuendesha

Kwa kuwa diode inayotoa infrared (IRED) ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo, kizuizi cha mkondo cha mfululizo ni lazima kwa uendeshaji thabiti. Usanidi ulipendekezwa wa mzunguko (Mzunguko A) huweka kizuizi cha mkondo cha kibinafsi katika mfululizo na kila IRED, hata wakati vifaa vingi vimeunganishwa sambamba na chanzo cha voltage. Hii inahakikisha usambazaji sawa wa mkondo na ukali thabiti wa mionzi kwenye vifaa vyote, na kuzuia tofauti za mwangaza ambazo zinaweza kutokea katika muunganisho rahisi sambamba bila vizuizi vya kibinafsi vya mkondo (Mzunguko B).

8. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Muundo

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Kipengele hiki kimeundwa kwa matumizi ya jumla ya infrared. Urefu wake wa mawimbi wa 940nm unafaa kwa mifumo ya udhibiti wa mbali kutokana na usafirishaji wake wa juu kupitia plastiki nyingi na mwonekano mdogo. Pia inafaa kwa viunganishi vya data vya masafa mafupi, kugundua vitu, na kugundua karibu katika vifaa vya matumizi ya kaya, vifaa vya ofisi, na udhibiti wa msingi wa viwanda.

8.2 Mazingatio ya Muundo

• Usawazishaji wa Optiki:Pembe ya kuangalia ya digrii 25 inahitaji usawazishaji wa mitambo makini kati ya emitter na kigunduzi kinacholingana cha mwanga (k.m., phototransistor au photodiode) kwa nguvu bora ya ishara.
• Mpangilio wa Mkondo:Fanya kazi kwa au chini ya mkondo wa kawaida wa mbele wa DC wa 20mA kwa kupima vigezo muhimu. Tumia mikondo ya utendaji kuchagua mkondo unaofaa kwa ukali wa mionzi unaohitajika huku ukizingatia mtawanyiko wa nguvu na athari za joto.
• Kinga dhidi ya Mwanga wa Mazingira:
• Wakati unatumika kama sehemu ya mfumo wa kugundua, zingatia matumizi ya ishara za IR zilizobadilishwa na vigunduzi vilivyochujwa vinavyolingana ili kukataa usumbufu kutoka kwa vyanzo vya mwanga vya mazingira kama vile jua au balbu za incandescent.
• Usimamizi wa Joto:Hakikisha mpangilio wa PCB unatoa upunguzaji wa joto wa kutosha, hasa ikiwa unafanya kazi karibu na viwango vya juu kabisa au katika joto la juu la mazingira, ili kudumisha uaminifu wa muda mrefu.

8.3 Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki hufanya kazi kama diode inayotoa mwanga wa infrared (LED). Wakati voltage ya upendeleo wa mbele inayozidi voltage yake ya mbele (V_F) inatumika, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika kiunganishi cha semiconductor, na kutolewa nishati kwa njia ya fotoni. Nyenzo maalum za semiconductor (k.m., GaAs) huchaguliwa kuzalisha fotoni katika wigo wa infrared (940nm), ambao hauwezi kuonekana na jicho la mwanadamu lakini unaweza kugunduliwa na vigunduzi vya mwanga vya msingi wa silicon.

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

9.1 Kuna tofauti gani kati ya Ukali wa Mionzi na Ukali wa Mwangaza?

Ukali wa Mionzi (unapimwa kwa mW/sr) ni nguvu ya optiki inayotolewa kwa kila pembe thabiti katika wigo wa infrared. Ukali wa Mwangaza (unapimwa kwa candela) hupimwa kwa usikivu wa jicho la mwanadamu na haufai kwa chanzo hiki kisichoonekana cha infrared.

9.2 Je, naweza kuendesha IRED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya GPIO ya microcontroller?

Hapana. Pini ya microcontroller kwa kawaida haiwezi kutoa 20mA kwa uaminifu na haina udhibiti wa mkondo. Daima tumia mzunguko wa kiendeshi (kama transistor) na kizuizi cha mkondo cha mfululizio kama inavyoonyeshwa kwenye hati ya data ili kutoa mkondo thabiti, unaodhibitiwa kwa IRED.

9.3 Kwa nini hali ya hifadhi ni maalum sana (MSL 3)?

Ufungaji wa plastiki unaweza kunyonya unyevu kutoka hewani. Wakati wa mchakato wa joto la juu wa kuuza reflow, unyevu huu uliofungwa unaweza kuyeyuka kwa kasi, na kuunda shinikizo la ndani na kusababisha uharibifu wa tabaka au mipasuko (\"popcorning\"). Kiwango cha MSL na maagizo ya kuoka huzuia aina hii ya kushindwa.

9.4 Ninawezaje kuchagua thamani sahihi ya kizuizi cha mfululizio?

Tumia Sheria ya Ohm: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V, V ya kawaida_Fya 1.2V, na I inayotakiwa_Fya 20mA: R = (5 - 1.2) / 0.02 = 190 Ohms. Chagua thamani ya kawaida ya kizuizi iliyo karibu zaidi, ukizingatia kiwango cha nguvu (P = I²R).