IR Emitter LED LTE-1650 Datasheet - Kifurushi Wazi - Voltage ya Mbele 1.6V - Nguvu 100mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTE-1650 ni emitter ndogo ya infrared (IR) inayotazama mwisho, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji kuendesha mkondo mkubwa na sifa za voltage ya mbele ya chini. Kazi yake ya msingi ni kutoa mwanga wa infrared kwenye urefu wa wimbi la kilele la manomita 940. Kifaa hiki kimewekwa kwenye kifurushi cha plastiki wazi na uwazi, ambacho ni suluhisho la bei nafuu kwa mifumo mbalimbali ya optoelektrons. Faida kuu za sehemu hii ni pamoja na uwezo wake wa kushughulikia mikondo ya msukumo muhimu, uendeshaji wake wa voltage ya chini ambayo hupunguza matumizi ya nguvu katika saketi za kuendesha, na pembe yake pana ya kuona ambayo hurahisisha usawazishaji wa optiki katika matumizi ya mwisho ya mtumiaji. Kwa kawaida inalengwa kwenye masoko yanayohusisha mifumo ya udhibiti wa mbali, vihisi vya karibu, kugundua vitu, na otomatiki ya viwanda ambapo ishara ya IR ya kuaminika inahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kimeainishwa kufanya kazi ndani ya mipaka mibaya ili kuhakikisha uaminifu na uimara. Uharibifu wa juu wa nguvu unaoendelea ni 100 mW kwenye joto la mazingira (T_A) ya 25°C. Inaweza kustahimili mkondo wa juu wa mbele wa Ampere 1 chini ya hali ya msukumo (msukumo 300 kwa sekunde, upana wa msukumo wa mikrosekunde 10). Mkondo wa juu unaoendelea wa mbele umekadiriwa kuwa 60 mA. Voltage ya nyuma hadi Volts 5 inaweza kutumika bila kuharibu makutano. Safu ya joto ya uendeshaji ni kutoka -40°C hadi +85°C, wakati safu ya joto ya uhifadhi inaenea kutoka -55°C hadi +100°C, ikionyesha uvumilivu imara wa mazingira. Waya zinaweza kuuzwa kwa joto la 260°C kwa muda wa sekunde 5 wakati unapopimwa 1.6mm kutoka kwa mwili wa kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme na Optiki

Vigezo muhimu vya utendaji hupimwa kwa T_A=25°C. Pato lina sifa ya Mwangaza wa Radiant wa Aperture (E_e, katika mW/cm²) na Ukali wa Radiant (I_E, katika mW/sr), zote zikijaribiwa kwa mkondo wa mbele (I_F) ya 20mA. Vigezo hivi vimewekwa kwenye mabakuli (angalia Sehemu ya 3). Urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λ_P) kwa kawaida ni 940 nm, ambayo iko katika wigo wa karibu wa infrared, bora kwa matumizi mengi ya kugundua na mawasiliano kwani haionekani kwa jicho la mwanadamu. Nusu-upana wa mstari wa wigo (Δλ) ni 50 nm, ikifafanua usafi wa wigo wa mwanga unaotolewa. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ni Volts 1.6 kwa I_F=50mA, na kiwango cha juu cha 1.8V, ikithibitisha uendeshaji wake wa voltage ya chini. Mkondo wa nyuma (I_R) ni kiwango cha juu cha 100 µA kwa voltage ya nyuma (V_R) ya 5V. Pembe ya kuona (2θ_1/2) ni digrii 60, ikitoa muundo mpana wa mionzi.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Mabakuli

LTE-1650 hutumia mfumo wa kugawa mabakuli wa utendaji unaotegemea hasa Ukali wa Radiant na Mwangaza wa Radiant wa Aperture. Mfumo huu huweka vipengele katika darasa tofauti za utendaji (Mabakuli A, B, C, D) ili kuhakikisha uthabiti ndani ya kundi la uzalishaji. Kwa mfano, kwa I_F=20mA, vifaa vya Bakuli A vina ukali wa radiant kutoka 1.383 hadi 4.06 mW/sr, wakati vifaa vya Bakuli D vinaanza kwa 5.11 mW/sr. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua vipengele vinavyolingana na mahitaji maalum ya unyeti wa kigunduzi chao au nguvu ya ishara inayohitajika kwa matumizi yao. Hakuna kugawa mabakuli wazi kwa voltage ya mbele au urefu wa wimbi katika waraka huu wa data; urefu wa wimbi umeainishwa kama thamani ya kawaida ya 940nm.

4. Uchambuzi wa Mikunjo ya Utendaji

Waraka wa data hutoa michoro kadhaa inayoonyesha uhusiano muhimu. Kielelezo 1 kinaonyesha Usambazaji wa Wigo, ukichora ukali wa radiant jamaa dhidi ya urefu wa wimbi. Mkunjo huu unathibitisha kilele kwenye 940nm na upana wa wigo wa 50nm. Kielelezo 2 kinaonyesha uhusiano kati ya Mkondo wa Mbele na Joto la Mazingira, kuonyesha jinsi mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea hupungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka ili kubaki ndani ya mipaka ya uharibifu wa nguvu. Kielelezo 3 ni mkondo wa mbele dhidi ya voltage ya mbele (I-V), ukionyesha uhusiano wa kielelezo wa diode na V yake ya chini_F. Kielelezo 4 kinaonyesha jinsi Ukali wa Radiant jamaa hubadilika na Joto la Mazingira, kwa kawaida kuonyesha kupungua kwa pato kadiri joto linavyopanda. Kielelezo 5 kinaonyesha jinsi Ukali wa Radiant jamaa hubadilika na Mkondo wa Mbele, kuonyesha uhusiano usio na mstari kati ya mkondo wa kuendesha na pato la mwanga. Hatimaye, Kielelezo 6 ni Mchoro wa Mionzi, ramani ya polar inayoonyesha kwa macho pembe ya kuona ya digrii 60, ikionyesha usambazaji wa pembe ya mwanga wa infrared unaotolewa.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

Kifaa hutumia kifurushi kidogo cha plastiki kinachotazama mwisho. Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na: vipimo vyote viko kwenye milimita, na uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Uti wa chini ya flange unaweza kutokea kwa kiwango cha juu cha 1.5mm. Nafasi ya waya hupimwa kwenye mahali ambapo waya hutoka kwenye mwili wa kifurushi. Kifurushi ni wazi na uwazi, ambacho ni cha manufaa kwa matumizi ambapo emitter inaweza kuonekana au ambapo nafasi kamili ya chip inahitajika kutambuliwa kwa usawazishaji wa optiki. Muundo wa kutazama mwisho unamaanisha utoaji mkuu wa mwanga unatoka kwenye uso wa juu wa kifurushi.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Uainishaji mkuu wa kuuza uliotolewa ni kwa joto la kuuza waya. Waya zinaweza kustahimili joto la 260°C kwa sekunde 5 wakati unapopimwa 1.6mm (0.063 inchi) kutoka kwa mwili wa kifurushi. Hii ni kigezo muhimu kwa michakato ya kuuza mawimbi au kuuza kwa mkono. Kwa kuuza reflow, wasifu wa kawaida wa infrared (IR) au convection reflow kwa vipengele vilivyowekwa kwenye kifurushi cha plastiki kwa ujumla vinaweza kutumika, lakini joto la juu la mwili wa kifurushi halipaswi kuzidi kiwango cha juu cha joto la uhifadhi cha 100°C kwa muda mrefu. Inashauriwa kuepuka mkazo wa mitambo kwenye waya wakati wa na baada ya usanikishaji. Hali sahihi za uhifadhi zinahusisha kuweka vipengele katika mazingira kavu, salama ya tuli ndani ya safu maalum ya joto la uhifadhi (-55°C hadi +100°C) ili kuzuia kunyonya unyevu au uharibifu mwingine.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

Umbizo maalum la ufungaji (mfano, mkanda na reel, wingi) halijaelezwa kwa kina katika maudhui yaliyotolewa. Nambari ya sehemu imetambuliwa wazi kama LTE-1650. Waraka wa data yenyewe unarejelewa na Nambari ya Spec: DS-50-95-0017, Marekebisho B. Msimbo wa kugawa mabakuli (A, B, C, D) ungekuwa sehemu muhimu ya taarifa ya kuagiza ili kuhakikisha darasa sahihi la utendaji linatolewa. Wabunifu lazima wabainishe bakuli inayohitajika wakati wa kuagiza ili kuhakikisha sifa za ukali wa radiant kwa matumizi yao.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LTE-1650 inafaa vizuri kwa matumizi mbalimbali. Uwezo wake wa mkondo wa msukumo mkubwa hufanya iwe bora kwa vifaa vya utumaji vya udhibiti wa mbali wa infrared, ambapo milipuko mifupi, yenye nguvu hutumiwa kuwasilisha ishara. Pembe pana ya kuona ni faida katika kugundua karibu na kugundua vitu, ambapo usawazishaji kamili kati ya emitter na kigunduzi hauwezi kudhibitiwa kikamilifu. Inaweza kutumika katika otomatiki ya viwanda kwa kuhesabu, kupanga, au kugundua nafasi. Matumizi mengine yanayowezekana ni pamoja na usambazaji wa data kwa umbali mfupi, kuvunjika kwa boriti ya mifumo ya usalama, na swichi zisizo na kugusa.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Wakati wa kubuni na LTE-1650, mambo kadhaa lazima yazingatiwe. Saketi ya kuendesha lazima ipunguze mkondo unaoendelea hadi 60mA au chini, kwa kuzingatia mkondo wa kupunguza kiwango cha juu kwenye joto la juu la mazingira. Kwa uendeshaji wa msukumo, hakikisha upana wa msukumo na mzunguko wa kazi hausababishi wastani wa uharibifu wa nguvu kuzidi 100mW. Voltage ya chini ya mbele inairuhusu kuendeshwa moja kwa moja kutoka kwa mantiki ya voltage ya chini (mfano, mifumo ya 3.3V au 5V) na upinzani rahisi wa kudhibiti mkondo. Uchaguzi wa bakuli (A hadi D) utaathiri moja kwa moja nguvu ya ishara inayopokelewa na kigunduzi; bakuli ya juu hutoa ukali zaidi, ambao unaweza kuboresha uwiano wa ishara-kwa-kelele au kuruhusu umbali mrefu wa uendeshaji. Kifurushi wazi hakichungi mwanga, kwa hivyo vichungi vya nje vya optiki vinaweza kuhitajika ikiwa kuzuia urefu maalum wa wimbi kunahitajika. Kupoza joto kwa ujumla hakihitajiki kwa kifurushi hiki chini ya hali za kawaida za uendeshaji, lakini mpangilio wa bodi unapaswa kuruhusu upunguzaji wa joto kupitia waya.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na vifaa vya kawaida vya infrared, faida kuu za LTE-1650 ni mchanganyiko wauwezo wa mkondo mkubwa(msukumo wa 1A, unaoendelea 60mA) navoltage ya mbele ya chini(1.6V kwa kawaida). Vifaa vingi vya infrared hutoa moja kwa nyingine. Mchanganyiko huu hufanya iwe na ufanisi zaidi na rahisi kuendesha kutoka kwa vyanzo vya kawaida vya nguvu.pembe pana ya kuona ya digrii 60ni faida nyingine muhimu ikilinganishwa na vifaa vya pembe nyembamba, ikipunguza mahitaji ya usahihi wa usawazishaji katika usanikishaji na matumizi ya bidhaa ya mwisho.kifurushi wazi uwazihakitoi uchujaji wowote wa urefu wa wimbi, ambao unaweza kuwa faida au hasara kulingana na matumizi; hutoa pato kamili la wigo la chip, wakati kifurushi chenye rangi kinaweza kunyonya baadhi ya IR inayotakiwa au mwanga mwekundu unaoonekana ambao chip zingine hutoa.

10. 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?

A: Ndiyo, lakini lazima utumie upinzani wa kudhibiti mkondo. Hesabu thamani ya upinzani kwa kutumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa mfano, kwa V_usambazaji=5V, V_F=1.6V, na I inayotakiwa_F=20mA, R = (5 - 1.6) / 0.02 = Ohms 170. Tumia thamani inayofuata ya kawaida, mfano, Ohms 180.

Q: Kuna tofauti gani kati ya Mwangaza wa Radiant wa Aperture (E_e) na Ukali wa Radiant (I_E)?

A: Ukali wa Radiant (I_E, mW/sr) hupima nguvu ya optiki inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara (steradian), ikielezea jinsi boriti ilivyolengwa. Mwangaza wa Radiant wa Aperture (E_e, mW/cm²) ni msongamano wa nguvu unaoanguka kwenye uso (kama kigunduzi) kwa umbali maalum, ambayo inategemea ukali na umbali/jometri. I_Eni sifa ya chanzo; E_endicho kigunduzi kinachokiona.

Q: Joto linaathirije utendaji?

A: Kama inavyoonyeshwa kwenye mikunjo, kuongezeka kwa joto la mazingira hupunguza mkondo wa juu unaoruhusiwa unaoendelea wa mbele (Kielelezo 2) na kwa kawaida hupunguza pato la radiant kwa mkondo fulani (Kielelezo 4). Voltage ya mbele pia ina mgawo hasi wa joto (hupungua kadiri joto linavyoongezeka), ambayo inapaswa kuzingatiwa katika miundo ya kuendesha ya mkondo wa mara kwa mara.

Q: Kwa nini kifaa kimewekwa kwenye mabakuli?

A: Tofauti za uzalishaji husababisha tofauti ndogo katika ufanisi wa pato la mwanga kati ya LED binafsi. Kugawa mabakuli huzipanga katika vikundi vya utendaji (A, B, C, D) ili wabunifu waweze kuchagua kiwango thabiti cha utendaji kwa saketi yao, na kuhakikisha tabia inayotabirika ya mfumo.

11. Uchambuzi wa Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kihisi Rahisi cha Kugundua Vitu.Matumizi ya kawaida ni katika mfumo wa kugundua infrared uliobadilishwa ili kuepuka usumbufu wa mwanga wa mazingira. LTE-1650 huendeshwa na wimbi la mraba la 38kHz (masafa ya kawaida kwa vipokezi vya IR) kupitia swichi ya transistor, ikiruhusu mkondo wa msukumo hadi kiwango cha 1A kwa usambazaji wa ishara imara. Inaunganishwa na kigunduzi kinacholingana cha IR kilichobadilishwa kwa 38kHz. Pembe pana ya kuona ya digrii 60 ya LTE-1650 huruhusu emitter na kigunduzi kuwekwa kando kando kwenye PCB, na sehemu zao za maono zikilingana mbele ya kihisi. Wakati kitu kinapoingia kwenye eneo hili la kuingiliana, kinatokeza mwanga wa IR uliobadilishwa kutoka kwa emitter hadi kigunduzi. Elektroniki za mfumo kisha hugundua ishara hii iliyotokezwa. Pato la juu la LED za Bakuli C au D lingechaguliwa kwa hali hii ya kugundua inayotokeza ili kuhakikisha ishara ya kutosha inarudi kwenye kigunduzi. Voltage ya chini ya mbele huruhusu saketi nzima, pamoja na kiendeshi cha LED, kuwashwa kutoka kwa reli moja ya 3.3V au 5V.

12. Kanuni ya Uendeshaji

LTE-1650 ni diode inayotoa mwanga (LED) ya semikondukta. Uendeshaji wake unategemea umeme-mwanga katika makutano ya p-n ya semikondukta. Wakati voltage ya mbele inapotumiwa, 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 wanapoungana tena, hutoa nishati. Katika kifaa hiki maalum, nyenzo za semikondukta (kwa kawaida zinazotegemea alumini gallium arsenide, AlGaAs) zimeundwa ili nishati hii itolewe hasa kama fotoni za mwanga wa infrared wenye urefu wa wimbi la kilele karibu 940 nm. Kifurushi cha epoxy wazi hufunga chip ya semikondukta, hutoa ulinzi wa mitambo, na hufanya kama lenzi inayounda mwanga unaotolewa kuwa muundo maalum wa pembe ya kuona ya digrii 60.

13. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Vifaa vya infrared kama LTE-1650 vinawakilisha teknolojia iliyokomaa na ya kuaminika. Mienendo ya sasa katika uwanja huu inalenga kuongeza ufanisi (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme ya pembejeo), kuwezesha kasi za juu za kubadilisha kwa usambazaji wa data wa haraka, na miniaturization zaidi ya vifurushi. Pia kuna mwelekeo wa kuunganisha emitter na saketi ya kuendesha au hata kigunduzi katika moduli moja ili kurahisisha muundo wa mfumo. Urefu wa wimbi wa 940nm bado una umaarufu mkubwa kwa sababu hutoa usawa mzuri kati ya unyeti wa kigunduzi cha silikoni (ambacho kina kilele karibu 900-1000nm) na kunyonya kwa chini katika angahewa. Ingawa nyenzo mpya zinaweza kutoa chaguzi tofauti kidogo za urefu wa wimbi au ufanisi wa juu, kanuni za msingi na maeneo ya matumizi ya vifaa kama LTE-1650 bado ni thabiti na yanatumika sana katika elektroniki za watumiaji, udhibiti wa viwanda, na mifumo ya magari.