IR Emitter na Detector LTLE-32F0L-032A Datasheet - Kifurushi T-1 3/4 - Urefu wa Mawimbi 850nm - Voltage ya Mbele 1.95V - Kupoteza Nguvu 180mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya kipengele tofauti cha kutoa (emitter) na kugundua (detector) mwanga wa infrared (IR). Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji utoaji na ugunduzi wa mwanga wa infrared, ukifanya kazi kwenye urefu wa juu wa mawimbi wa nanomita 850 (nm). Kimewekwa kwenye kifurushi maarufu cha kipenyo T-1 3/4 chenye kifuniko cha uwazi, na kukifanya kifaa hiki kifae kwa mifumo mbalimbali ya optoelectroniki.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Kipengele hiki kinatoa faida kadhaa muhimu ikiwa ni pamoja na uendeshaji wa kasi ya juu, matumizi ya nguvu ya chini, na ufanisi wa juu. Kinafuata viwango vya mazingira vya kutokuwa na risasi (Pb-free) na RoHS. Matumizi yake makuu ni pamoja na kutumika kama emitter ya IR ya 850nm, kuunganishwa katika mifumo ya kuona usiku kwa kamera, na matumizi mbalimbali ya sensor ambapo mwanga wa infrared hutumiwa kwa kugundua umbali wa karibu, usafirishaji wa data, au ugunduzi wa vitu.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu zifuatazo zinatoa tafsiri ya kina na ya kitu cha vigezo muhimu vya kifaa.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo ikiwa kuzidi, kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Vimebainishwa kwa joto la mazingira (TA) la 25°C.

• Kupoteza Nguvu (Pd):180 mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kupoteza kama joto bila kuzidi mipaka yake ya joto.
• Mkondo wa Juu wa Mbele (IFP):1 A. Hii ndiyo kiwango cha juu cha mkondo unaoruhusiwa chini ya hali ya mipigo (mipigo 300 kwa sekunde, upana wa mipigo 10μs). Kuzidi hii kunaweza kusababisha kushindwa kwa ghafla.
• Mkondo wa Mbele wa Endelezi (IF):100 mA. Mkondo wa juu wa DC unaoweza kutumiwa kwa mfululizo.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kutumia voltage ya nyuma ya juu kuliko hii inaweza kuvunja kiunganishi cha semiconductor.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-40°C hadi +85°C. Safu ya joto la mazingira ambayo kifaa kinahakikishiwa kufanya kazi kulingana na vipimo vyake.
• Safu ya Joto la Hifadhi:-55°C hadi +100°C.
• Joto la Kuuzia Mshipa:320°C kwa sekunde 3, kipimo cha umbali wa 4.0mm kutoka kwenye mwili wa kipengele.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji vinavyopimwa chini ya hali maalum za majaribio kwa TA=25°C.

• Uzito wa Mionzi (I_E):28 mW/sr (kawaida). Hupima nguvu ya mwanga inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara (steradian) inapotumiwa na mkondo wa mbele (I_F) wa 50mA. Hii ni kipimo muhimu cha mwangaza wa emitter.
• Urefu wa Juu wa Mawimbi ya Mionzi (λ_Peak):850 nm. Urefu wa mawimbi ambao emitter hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga. Hii iko katika wigo wa karibu wa infrared, usioonekana kwa jicho la binadamu lakini unaogundulika na photodiode za silicon na sensor nyingi za kamera.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):50 nm. Hii inaonyesha upana wa wigo; safu ya urefu wa mawimbi ambayo nguvu muhimu ya mwanga hutolewa. Thamani ya 50nm ni ya kawaida kwa emitter za kawaida za IR za GaAs/AlGaAs.
• Voltage ya Mbele (V_F):1.6V (Chini), 1.95V (Kawaida), haijabainishwa Juu kwa I_F=50mA. Hii ndiyo kupungua kwa voltage kwenye kifaa kinapopitisha mkondo. Hii ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kiendeshi cha kudhibiti mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R):100 μA (Juu) kwa V_R=5V. Mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati kifaa kinatumiwa kwa voltage ya nyuma.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2):Digrii 60. Hii ndiyo pembe kamili ambayo uzito wa mionzi hupungua hadi nusu ya thamani yake ya juu kabisa (kwenye mhimili). Inafafanua kuenea kwa boriti ya mwanga unaotolewa.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Waraka huu unatoa mikondo kadhaa ya tabia inayoonyesha tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

3.1 Usambazaji wa Wigo

Kielelezo 1 kinaonyesha uzito wa jamaa wa mionzi kama kazi ya urefu wa mawimbi. Mviringo huo unazingatia 850nm na nusu-upana maalum wa 50nm, ukithibitisha sifa za wigo. Taarifa hii ni muhimu kuhakikisha usawa na usikivu wa wigo wa detector inayokusudiwa (k.m., photodiode ya silicon au kichujio cha IR cha kamera).

3.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Kielelezo 3 kinaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele na voltage ya mbele. Mviringo huu una asili ya kielelezo, kama kawaida kwa diode. Inaonyesha kwamba voltage ya mbele huongezeka kwa mkondo. Wabunifu hutumia mviringo huu kuchagua resistor inayofaa ya kudhibiti mkondo ili kufikia sehemu inayotaka ya uendeshaji (k.m., 50mA kwa uzito maalum wa mionzi) bila kuzidi viwango vya juu.

3.3 Utegemezi wa Joto

Kielelezo 2 na 4 kinaonyesha athari za joto la mazingira kwenye utendaji wa kifaa.

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira (Kielelezo 2):Kuna uwezekano mkubwa kuonyesha jinsi voltage ya mbele kwenye mkondo uliowekwa hupungua kadiri joto linavyoongezeka (mgawo hasi wa joto), sifa ya kawaida katika LED.
• Uzito wa Jamaa wa Mionzi dhidi ya Joto la Mazingira (Kielelezo 4):Inaonyesha kwamba nguvu ya pato la mwanga ya emitter hupungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kupunguzwa huku ni muhimu kwa matumizi yanayofanya kazi katika mazingira ya joto la juu; mkondo wa kiendeshi unaweza kuhitaji kuongezeka (ndani ya mipaka) ili kudumisha pato la mwanga la mara kwa mara, au usimamizi wa joto unaweza kuhitajika.

3.4 Uzito wa Jamaa wa Mionzi dhidi ya Mkondo wa Mbele

Kielelezo 5 kinaonyesha jinsi nguvu ya pato la mwanga inavyoongezeka kwa mkondo wa kiendeshi. Uhusiano huu kwa ujumla ni wa mstari katika safu fulani lakini hatimaye utajaa kwenye mikondo ya juu sana kutokana na mipaka ya joto na ufanisi. Kufanya kazi karibu na sehemu ya kawaida ya 50mA kuhakikisha ufanisi mzuri na umri mrefu.

3.5 Mchoro wa Mionzi

Kielelezo 6 ni ramani ya polar inayoonyesha usambazaji wa pembe ya ukubwa wa mwanga unaotolewa, ikiwakilisha kwa kuona pembe ya kuona ya digrii 60. Ukubwa ni wa juu zaidi kwenye mhimili wa kati (0°) na hupungua kuelekea kwenye kingo.

4. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Muundo

Kifaa hutumia kifurushi cha kawaida cha duara cha T-1 3/4 (5mm). Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na: vipimo vyote kwenye mm (inchi), uvumilivu wa ±0.25mm isipokuwa imebainishwa, protrusion ya juu ya resin chini ya flange ya 0.5mm, na nafasi ya mshipa inayopimwa kwenye sehemu ya kutoka kwa kifurushi. Mchoro halisi wa mitambo unatoa taarifa muhimu kwa ubunifu wa alama ya PCB, kuhakikisha umbo sahihi na usawa.

4.2 Vipimo vya Ufungaji wa Ukanda na Reel

Kwa ajili ya usanikishaji wa otomatiki, vipengele vinatolewa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa. Sehemu ya 6 inatoa jedwali la kina la vipimo vya ukanda ikiwa ni pamoja na kipenyo cha shimo la kulishia (D: 3.8-4.2mm), umbali wa kipengele (P: 12.5-12.9mm), vipimo vya mfuko (P1, P2, H), na upana wa ukanda (W3: 17.5-19.0mm). Ukanda wa gluu (upana W1: 12.5-13.5mm) unafunga vipengele kwenye mifuko. Vipimo hivi ni muhimu kwa programu ya mashine za kuchukua-na-kuweka na kubuni mifumo ya kulishia.

5. Mwongozo wa Kuuzia na Usanikishaji

Ushughulikiaji sahihi ni muhimu kwa uaminifu.

5.1 Hifadhi

Vipengele vinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤70% unyevu wa jamaa. Ikiwa vimetolewa kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevu, vinapaswa kutumiwa ndani ya miezi mitatu. Kwa hifadhi ya muda mrefu nje ya mfuko, tumia chombo kilichofungwa na dawa ya kukausha au kikaushi cha nitrojeni ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo kunaweza kusababisha "popcorning" wakati wa kuuzia.

5.2 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika, tumia vimumunyisho vya kimetili kama vile isopropyl alcohol. Kemikali kali zinaweza kuharibu lenzi ya epoxy.

5.3 Kuunda Mshipa

Pinda mishipa kwenye sehemu angalau 3mm kutoka kwenye msingi wa lenzi. Usitumie mwili wa kifurushi kama fulcrum. Kuunda lazima kufanyike kwenye joto la kawaida na kabla ya kuuzia. Tumia nguvu ndogo wakati wa kuingiza kwenye PCB ili kuepuka mkazo.

5.4 Vigezo vya Kuuzia

Dumisha nafasi ya angalau 3mm kutoka kwenye msingi wa lenzi hadi kwenye sehemu ya kuuzia. Kamwe usizamlishe lenzi kwenye solder.

• Chuma cha Kuuzia:Juu la 350°C kwa sekunde 3 za juu (mara moja tu).
• Kuuzia kwa Wimbi:Joto la awali ≤100°C kwa ≤60 sekunde, wimbi la solder ≤320°C kwa ≤3 sekunde. Nafasi ya kuzamishwa lazima isiwe chini ya 2mm kutoka kwenye msingi wa lenzi.
• Kumbuka Muhimu:Joto la kupita kiasi au muda unaweza kubadilisha umbo la lenzi au kuharibu kifaa. Rerefow ya infrared (IR) HAIFAI kwa kipengele hiki cha shimo-kupitia.

6. Maombi na Mazingatio ya Ubunifu

6.1 Ubunifu wa Mzunguko wa Kiendeshi

Hiki ni kifaa kinachotumiwa na mkondo. Ili kuhakikisha mwangaza sawa wakati wa kuendesha emitter nyingi sambamba, resistor ya kudhibiti mkondo lazima iwekwe mfululizo nakila LED binafsi(Mzunguko A). Kuunganisha LED sambamba na resistor moja ya kushiriki (Mzunguko B) haipendekezwi kutokana na tofauti katika voltage ya mbele (V_F) ya kila kifaa, ambayo itasababisha usambazaji usio sawa wa mkondo na hivyo mwangaza usio sawa.

6.2 Ulinzi wa Kutokwa na Umeme wa Tuli (ESD)

Kipengele hiki kina nyeti kwa ESD na mafuriko ya nguvu. Hatua za kuzuia ni lazima:

• Tumia mikanda ya mkono iliyowekwa ardhini na glavu za kupinga umeme wa tuli.
• Hakikisha vifaa vyote, vituo vya kazi, na rafu za hifadhi zimewekwa ardhini ipasavyo.
• Tumia ionizer kulinganisha malipo ya tuli ambayo yanaweza kujilimbikizia kwenye lenzi ya plastiki.

6.3 Upeo wa Matumizi na Uaminifu

Kifaa hiki kinakusudiwa kwa vifaa vya kawaida vya elektroniki (ofisi, mawasiliano, nyumbani). Kwa matumizi ambapo kushindwa kunaweza kuhatarisha maisha au afya (usafiri wa anga, matibabu, mifumo ya usalama), mashauriano maalum na usajili yanahitajika kabla ya matumizi, kwani data ya kawaida ya uaminifu inaweza kutosha kwa matumizi muhimu kama hayo.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Mienendo

7.1 Tofauti

Urefu wa mawimbi wa 850nm unatoa usawa kati ya usikivu mzuri wa detector ya silicon na kunyonya kwa chini katika vifaa vingi ikilinganishwa na urefu wa mawimbi mrefu zaidi ya IR. Kifurushi cha T-1 3/4 ni kiwango cha tasnia, kikihakikisha usawa mpana na soketi na mpangilio wa PCB. Lenzi ya uwazi (tofauti na yenye rangi) huongeza kiwango cha juu cha pato la mwanga kwa kazi ya emitter.

7.2 Kanuni ya Uendeshaji

Kama Emitter ya IR (IRED): Inapotumiwa kwa voltage ya mbele juu ya kizingiti chake, elektroni na mashimo hujumuika tena katika eneo lenye shughuli la semiconductor (labda GaAs/AlGaAs), ikitoa nishati kwa namna ya fotoni kwenye urefu wa mawimbi wa tabia wa 850nm. Lenzi ya epoxy ya uwazi huunda na kuongoza pato hili la mwanga.

Kama Detector (Photodiode): Wakati fotoni zenye nishati ya kutosha zinapogonga kiunganishi cha semiconductor, zinazalisha jozi za elektroni-mashimo, na kujenga mkondo wa mwanga wakati kifaa kinatumiwa kwa voltage ya nyuma. Mkondo huu ni sawia na ukubwa wa mwanga unaoanguka.

7.3 Mienendo ya Ubunifu

Tasnia inaendelea kusukuma kwa ufanisi wa juu zaidi (pato zaidi la mwanga kwa kila wati ya umeme), kasi iliyoboreshwa kwa usafirishaji wa data, na uaminifu ulioimarishwa. Vifurushi vya kifaa vya kushikamana na uso (SMD) vinazidi kuwa ya kawaida kwa usanikishaji wa otomatiki, ingawa vifurushi vya shimo-kupitia kama hiki bado ni muhimu kwa utengenezaji wa mfano, matumizi ya nguvu ya juu, au hali zinazohitaji usakinishaji thabiti wa mitambo.

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

Q: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 5V au 3.3V?

A: Hapana. Lazima utumie resistor ya mfululizo ya kudhibiti mkondo. Kwa mfano, kufikia 50mA kutoka kwa usambazaji wa 5V na V ya kawaida_Fya 1.95V: R = (5V - 1.95V) / 0.05A = 61 Ohms. Resistor ya 62 Ohm ingefaa. Daima angalia V halisi_Fna kiwango cha nguvu cha resistor.

Q: Kuna tofauti gani kati ya "Uzito wa Mionzi" (mW/sr) na "Pembe ya Kuona"?

A> Uzito wa Mionzi hupima mkusanyiko wa nguvu ya mwanga katika mwelekeo fulani (kwa kila steradian). Pembe ya Kuona inaelezea kuenea kwa pembe kwa boriti hiyo. Kifaa chenye uzito wa juu wa mionzi lakini pembe nyembamba ya kuona kinazalisha doa lenye mwelekeo mkali sana. Kifaa hiki kina pembe ya wastani ya kuona ya 60°, ikitoa usawa mzuri kati ya mkusanyiko wa boriti na ufuniko.

Q: Kwa nini unyevu wa hifadhi ni muhimu?

A: Ufungaji wa epoxy unaweza kunyonya unyevu. Wakati wa mchakato wa joto la juu wa kuuzia, unyevu huu uliokamatwa unaweza kuwa mvuke kwa kasi, na kuunda shinikizo la ndani ambalo linaweza kuipasua kifurushi au kuvunja viunganisho vya ndani—kushindwa kinachojulikana kama "popcorning."

Q: Je, naweza kuitumia kwa usafirishaji wa data wa kasi ya juu kama vile udhibiti wa mbali wa IR?

A> Ingawa imeorodheshwa kama "kasi ya juu," ufaao wake unategemea kiwango kinachohitajika cha data. Kiwango cha mipigo cha 10μs kwa mkondo wa kilele kinaonyesha inaweza kushughulikia mipigo ya kasi ya wastani. Kwa mawasiliano ya kasi sana ya juu (k.m., IrDA), vipengele vilivyobainishwa kwa nyakati za kupanda/kushuka kwa kasi zaidi vingefaa zaidi.