IR Emitter LED LTE-306 Datasheet - Kifurushi cha Kuangalia Kando - Urefu wa Wimbi la Kilele 940nm - Voltage ya Mbele 1.6V - Pembe ya Kuona Digrii 30 - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTE-306 ni kitoa mwanga wa infrared (IR) kidogo, kinachoangaliwa kando, kilichoundwa kutumika katika mifumo ya kugundua na kuchunguza mwanga. Kazi yake kuu ni kutoa mwanga wa infrared kwenye urefu wa wimbi la kilele la manomita 940 (nm). Kifaa hiki kimeundwa kwa usawa wa kiufundi na wa wimbi na phototransistor zinazolingana kutoka kwenye mfululizo wa LTR-306, kuhakikisha utendakazi bora katika jozi za mpokeaji na kitoa kwa matumizi kama vile kugundua kitu, kugundua nafasi, na usambazaji wa data. Faida kuu ya sehemu hii ni ujenzi wake wa gharama nafuu ndani ya kifurushi kidogo cha plastiki, pamoja na upatikanaji wa makundi yaliyochaguliwa awali kwa pato la thabiti la nguvu ya mionzi.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Mipaka ya uendeshaji ya kifaa hufafanuliwa chini ya joto la mazingira (T_A) la 25°C. Vipimo muhimu vinajumuisha mkondo wa mbele unaoendelea (I_F) wa 50 mA na mkondo wa mbele wa kilele wa 1 A kwa uendeshaji wa mipigo (mipigo 300 kwa sekunde, upana wa mipigo 10 µs). Utoaji wa nguvu wa juu kabisa ni 75 mW. Kipimo cha voltage ya nyuma ni 5 V, ikionyesha LED haipaswi kufungwa kinyume kupita thamani hii. Safu ya joto la uendeshaji ni kutoka -40°C hadi +85°C, na safu ya uhifadhi ni kutoka -55°C hadi +100°C. Joto la kuuza risasi limebainishwa kuwa 260°C kwa sekunde 5 wakati unapopimwa umbali wa 1.6mm kutoka kwenye mwili wa kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Sifa zote hupimwa kwa T_A=25°C. Vigezo kuu vya mwanga ni Mwangaza wa Mionzi wa Aperture (E_e) na Nguvu ya Mionzi (I_E), zote hujaribiwa kwa mkondo wa mbele wa 20 mA. Vigezo hivi vimegawanywa katika makundi (A hadi H), hutoa safu ya thamani za chini na za kawaida/za juu kabisa kwa uteuzi kulingana na mahitaji ya matumizi. Kwa mfano, Kundi A hutoa E_ekutoka 0.088 hadi 0.168 mW/cm² na I_Ekutoka 0.662 hadi 1.263 mW/sr, wakati Kundi H hutoa pato la juu zaidi. Urefu wa wimbi la kilele la utoaji (λ_Kilele) kwa kawaida ni 940 nm na nusu-upana wa wimbi (Δλ) wa 50 nm. Voltage ya mbele (V_F) kwa kawaida ni 1.6V kwa 20 mA. Mkondo wa nyuma (I_R) ni 100 µA kiwango cha juu kabisa kwa voltage ya nyuma ya 5V. Pembe ya kuona (2θ_1/2) ni digrii 30.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

Bidhaa hii hutumia mfumo wa kugawa makundi kulingana na nguvu ya mionzi. Vifaa hujaribiwa na kugawanywa katika makundi (Makundi A hadi H) kulingana na Nguvu ya Mionzi (I_E) na Mwangaza wa Mionzi wa Aperture (E_e) waliyopimwa kwa mkondo wa kudhibiti wa kawaida wa 20 mA. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua vipengele vilivyo na viwango vya chini vya dhamana vya pato la mwanga, kuhakikisha uthabiti katika utendakazi wa mfumo, hasa muhimu katika matumizi ambapo kizingiti cha kugundua au nguvu ya ishara ni muhimu. Makundi hayo hutoa kiwango cha nguvu ya pato kilichopangwa.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendakazi

Waraka wa data unarejelea mikondo kadhaa ya kawaida ya sifa. Mchoro 1 unaonyesha Usambazaji wa Wimbi, unaoonyesha pato la mwanga linalozingatia karibu 940 nm. Mchoro 2 unaonyesha uhusiano kati ya Mkondo wa Mbele na Joto la Mazingira, muhimu kwa kuelewa kupunguzwa kwa nguvu. Mchoro 3 ni mkondo wa Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (I-V), unaonyesha sifa za kuwasha diode. Mchoro 4 unaonyesha jinsi Nguvu ya Mionzi ya Jamaa inavyobadilika na Joto la Mazingira, ikionyesha kupungua kwa pato kadiri joto linavyopanda. Mchoro 5 unaweka Nguvu ya Mionzi ya Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele, ukionyesha uhusiano usio wa mstari kati ya mkondo wa kudhibiti na pato la mwanga. Mchoro 6 ni Mchoro wa Mionzi, mchoro wa polar unaoonyesha kwa macho pembe ya kuona ya digrii 30 na usambazaji wa anga wa mwanga wa infrared unaotolewa.

5. Taarifa ya Kiufundi na Kifurushi

Kifaa hiki hutumia kifurushi kidogo cha plastiki cha kuangalia kando. Vipimo vinatolewa kwenye mchoro (uliorejelewa lakini haujaelezewa kikamilifu katika maandishi). Vidokezo muhimu vinabainisha kuwa vipimo vyote viko kwenye milimita, na uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Nafasi ya risasi hupimwa kwenye mahali ambapo risasi zinatoka kwenye kifurushi. Mwelekeo wa kuangalia kando unamaanisha mwelekeo kuu wa utoaji ni sawa na mhimili wa risasi, ambayo ni tofauti kuu kutoka kwa LED zinazotoa juu.

6. Miongozo ya Kuuza Risasi na Usanikishaji

Miongozo kuu iliyotolewa ni ya kuuza risasi: joto kwenye sehemu ya umbali wa 1.6mm (0.063 inchi) kutoka kwenye mwili wa kifurushi haipaswi kuzidi 260°C kwa muda wa sekunde 5. Hii ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa chipu ya ndani ya semiconductor na kifurushi cha plastiki. Kwa usanikishaji wa kisasa, hii inamaanisha udhibiti makini wa vigezo vya kuuza mawimbi au matumizi ya mbinu za kuuza kwa uteuzi. Kuuza risasi kwa mkono kifanyike haraka kwa chuma cha joto kilichodhibitiwa.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LTE-306 ni bora kwa matumizi yanayohitaji utoaji wa mwanga usioonekana kwa ajili ya kugundua. Matumizi ya kawaida yanajumuisha kugundua na kuhesabu vitu (k.m., katika mashine za kuuza, printer), kugundua nafasi (k.m., kugundua ukingo wa karatasi), sensorer za tundu, na swichi za karibu. Ulinganifu wake wa wimbi na phototransistor ya LTR-306 huifanya kuwa kamili kwa kujenga vikwazo vya mwanga vidogo au sensorer za vitu zinazoakisi.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Wabunifu lazima wazingatie mambo kadhaa: Kwanza, kila wakati tumia resistor ya kuzuia mkondo mfululizo na LED unapokuwa unaiendesha kutoka kwa chanzo cha voltage ili kuzuia kuzidi mkondo wa juu kabisa wa mbele unaoendelea (50 mA). Pili, chagua kundi linalofaa la nguvu (A-H) kulingana na umbali unaohitajika wa kugundua na usikivu wa kigunduzi kilichounganishwa. Tatu, zingatia pembe ya kuona ya digrii 30 unapopanga kitoa na kigunduzi katika mfumo; kupotoka kutaupunguza nguvu ya ishara. Nne, zingatia athari za joto la mazingira kwenye pato la mionzi (kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4), hasa katika mazingira magumu. Tano, hakikisha voltage ya nyuma kwenye LED haizidi 5V kamwe, inaweza kuhitaji mzunguko wa ulinzi katika baadhi ya usanidi wa mzunguko.

8. Ulinganisho wa Kiufundi

Faida kuu za kutofautisha za sehemu hii ni kifurushi chake cha kuangalia kando na nguvu iliyogawanywa awali. Ikilinganishwa na LED za kawaida za IR zinazotoa juu, umbo la kuangalia kando huruhusu mpangilio wa PCB unaobadilika zaidi na unaoweza kuwezesha ubunifu wa bidhaa nyembamba zaidi. Upatikanaji wa makundi mengi ya nguvu hutoa kiwango cha kupima utendakazi ambacho si kila wakati kinapatikana katika vitoa vya IR vya gharama nafuu, huku wakipa wabunifu uwezo wa kurekebisha utendakazi wa mfumo na kwa uwezekano kupunguza gharama kwa kutobainisha kupita kiasi. Ulinganifu wa wazi wa kiufundi na wa wimbi na mfululizo maalum wa phototransistor hurahisisha ubunifu wa jozi za kuaminika za mwanga.

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

Q: Madhumuni ya mfumo wa kugawa makundi ni nini?

A: Kugawa makundi (A-H) kinadhamini kiwango cha chini cha nguvu ya mionzi. Hii inahakikisha uthabiti katika uzalishaji. Unaweza kuchagua kundi la chini kwa matumizi yasiyo na mahitaji makubwa/ya umbali mfupi au kundi la juu zaidi kwa umbali mrefu au kugundua kwa kuaminika zaidi.

Q: Je, naweza kuiendesha LED hii kwa usambazaji wa 3.3V?

A: Ndio, lakini lazima utumie resistor mfululizo. Kwa V_Fya kawaida ya 1.6V kwa 20mA, thamani ya resistor itakuwa (3.3V - 1.6V) / 0.02A = Ohms 85. Kila wakati hesabu resistor kulingana na mkondo unayotaka na voltage halisi ya usambazaji.

Q: Kwa nini pembe ya kuona ni muhimu?

A: Pembe ya kuona ya digrii 30 inafafanua koni ambayo ndani yake mwanga mwingi hutolewa. Katika mfumo wa sensorer uliounganishwa, kitoa na kigunduzi vyote vina pembe za kuona. Mwingiliano wao unafafanua eneo la ufanisi la kugundua. Pembe nyembamba zaidi inaweza kuruhusu kugundua kwa usahihi zaidi.

Q: Joto linathirije utendakazi?

A: Kadiri joto la mazingira linavyopanda, nguvu ya mionzi kwa kawaida hupungua (angalia Mchoro 4). Voltage ya mbele pia hupungua kidogo kwa mkondo fulani. Katika matumizi muhimu, fidia ya joto katika mzunguko wa kuendesha au kupokea inaweza kuwa muhimu.

10. Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Sensorer ya Uwepo wa Karatasi kwenye Printer.Kitoa cha IR cha LTE-306 kinaunganishwa na phototransistor ya LTR-306 kwenye njia ya karatasi ili kuunda sensorer ya kupitisha. Wakati karatasi haipo, mwanga kutoka kwa kitoa hufikia kigunduzi. Wakati karatasi ipo, huzuia mwanga. Kifurushi cha kuangalia kando huruhusu vipengele vyote viweze kusakinishwa kwa gorofa kwenye PCB kuu, na mihimili yao ya mwanga ikipangwa kwenye pengo. Mbunifu anachagua vitoa vya Kundi D ili kuhakikisha nguvu ya ishara ya kutosha inafikia kigunduzi baada ya uwezekano wa uchafuzi (vumbi) katika maisha ya bidhaa. Kontrola ndogo inafuatilia pato la phototransistor ili kubaini uwepo wa karatasi.

11. Kanuni ya Uendeshaji

LED ya kutoa mwanga wa infrared ni diode ya semiconductor. Inapofungwa kwa mbele (voltage chanya inatumika kwa anode ikilinganishwa na cathode), elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli la nyenzo ya semiconductor (kwa kawaida kulingana na gallium arsenide). Mchakato huu wa kujumuishwa tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (chembe za mwanga). Muundo maalum wa nyenzo na muundo wa semiconductor huamua urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa. Kwa LTE-306, hii husababisha fotoni hasa katika wigo wa infrared karibu 940 nm, ambao hauaonekani na jicho la mwanadamu lakini unaweza kugunduliwa na vigunduzi vya mwanga vya silicon.

12. Mienendo ya Teknolojia

Mwelekeo katika vipengele kama hivi vya mwanga vya pekee ni kuelekea upunguzaji zaidi wa ukubwa, ufanisi wa juu zaidi (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme ya pembejeo), na ujumuishaji ulioongezeka. Ingawa jozi za pekee za kitoa na kigunduzi bado ni za kawaida, kuna mwendo kuelekea moduli zilizojumuishwa ambazo zinajumuisha LED, kigunduzi cha mwanga, na wakati mwingine mzunguko wa kurekebisha ishara katika kifurushi kimoja. Hii hurahisisha ubunifu na kuboresha uaminifu. Zaidi ya hayo, kuna maendeleo endelevu ya kufikia utoaji wa urefu wa wimbi usahihi zaidi na thabiti zaidi na udhibiti mkali zaidi wa pembe ya kuona kwa matumizi maalum ya kugundua. Mahitaji ya vipengele vya nguvu ya chini kwa vifaa vya IoT vinavyotumia betri pia vinachochea uboreshaji wa ufanisi.