IR LED 0402 SMD Waraka wa Uchambuzi wa Kiufundi - Ukubwa 1.0x0.5x0.5mm - Voltage ya Mbele 1.5V - Urefu wa Wimbi la Kilele 940nm - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unaelezea kwa kina vipimo vya diode ndogo ya kutoa mwanga wa infrared inayoweza kuaminika. Kifaa hiki kimewekwa kwenye kifurushi kidogo cha 0402, kimeundwa kwa epoksi wazi kama maji, na kinalingana kwa wigo na photodiode za silicon na phototransistor, na kukifanya kiwe bora kwa matumizi ya kugundua.

1.1 Faida Kuu

• Kuaminika Kwa Juu:Imeundwa kwa utendakazi thabiti katika matumizi magumu.
• Ukubwa Mdogo:Kifurushi cha 0402 chenye ncha mbili kinaruhusu kuwekewa kwa msongamano wa juu kwenye bodi ya mzunguko (PCB).
• Ustahamilivu wa Mchakato:Inafaa kwa michakato ya kuuza ya reflow ya infrared na ya awamu ya mvuke.
• Kufuata Viwango vya Mazingira:Bidhaa hii haina risasi (Pb-free), inafuata RoHS, inafuata REACH ya Umoja wa Ulaya, na inakidhi viwango vya kutokuwa na halojeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Matumizi Lengwa

• Vigunduzi vya infrared vinavyowekwa kwenye PCB
• Vifaa vya udhibiti wa mbali vya infrared vinavyohitaji nguvu ya juu
• Vichanganuzi vya macho
• Mifumo mbalimbali ya matumizi ya infrared

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinaeleza mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishiwi.

Kigezo	Alama	Kiwango	Kipimo	Maelezo
Mkondo wa Mbele Unaendelea	IF	50	mA
Voltage ya Nyuma	VR	5	V
Joto la Uendeshaji	Topr	-40 hadi +100	°C
Joto la Hifadhi	Tstg	-40 hadi +100	°C
Joto la Kuuza	Tsol	260	°C	Muda wa kuuza ≤ sekunde 5.
Kupoteza Nguvu (Ta=25°C)	Pd	100	mW

2.2 Tabia za Umeme na Macho (Ta=25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendakazi vinavyopimwa chini ya hali za kawaida za majaribio (IF=20mA isipokuwa imeelezwa).

Kigezo	Alama	Min.	Typ.	Max.	Kipimo	Hali
Ukali wa Mionzi	Ie	0.5	2.35	--	mW/sr	IF=20mA
Urefu wa Wimbi la Kilele	λp	--	940	--	nm	IF=20mA
Upana wa Wigo (FWHM)	Δλ	--	45	--	nm	IF=20mA
Voltage ya Mbele	VF	--	1.5	1.9	V	IF=20mA
Mkondo wa Nyuma	IR	--	--	10	μA	VR=5V
Pembe ya Kuona (Pembe ya Nusu)	2θ1/2	--	120	--	digrii	IF=20mA

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendakazi

Waraka wa uchambuzi unatoa mikondo kadhaa muhimu ya tabia kwa wahandisi wa muundo.

3.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkondo wa IV)

Mkondo huu unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya mkondo wa mbele (IF) na voltage ya mbele (VF). Katika sehemu ya kawaida ya uendeshaji ya 20mA, voltage ya mbele ni takriban 1.5V. Wabunifu lazima watumie kipingamkondo cha mfululizo ili kuzuia kuzidi kiwango cha juu cha mkondo wa mbele, kwani hata ongezeko dogo la voltage linaweza kusababisha ongezeko kubwa, linaloweza kuharibu, la mkondo.

3.2 Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Mkondo huu wa kupunguza unaonyesha jinsi kiwango cha juu cha mkondo wa mbele unaoruhusiwa unaendelea kupungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kifaa kinaweza kushughulikia mkondo wake kamili uliokadiriwa hadi takriban 25°C. Zaidi ya hii, mkondo wa juu lazima upunguzwe kwa mstari hadi sifuri kwenye joto la juu la kiunganishi (linaloelezwa na kikomo cha uendeshaji cha 100°C). Hii ni muhimu kwa kuhakikisha kuaminika kwa muda mrefu katika mazingira ya joto la juu.

3.3 Usambazaji wa Wigo

Grafu ya pato la wigo inathibitisha urefu wa wimbi la kilele la utoaji kwenye 940nm na upana wa kawaida wa wigo (Upana Kamili kwenye Nusu ya Juu) wa 45nm. Urefu huu wa wimbi uko karibu bora zaidi kwa vigunduzi vya mwanga vya msingi wa silicon, ambavyo vina usikivu wa juu katika eneo hili, na kuongeza uwiano wa ishara-kwa-kelele katika matumizi ya kugundua.

3.4 Ukali wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkondo huu unaonyesha kuwa pato la mionzi ni karibu mstari na mkondo wa mbele katika safu ya kawaida ya uendeshaji (hadi takriban 40-50mA). Uhusiano huu unaotabirika hurahisisha muundo wa mfumo wa macho.

3.5 Ukali wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Uhamisho wa Pembe

Mchoro wa polar unaonyesha muundo wa utoaji, unaojulikana kwa pembe ya nusu pana ya digrii 120. Hii hutoa boriti pana, iliyotawanyika ya infrared, bora kwa matumizi yanayohitaji eneo pana la kufunika au kugundua karibu ambapo usawazishaji sio muhimu sana.

4. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi (0402)

Kifaa hiki kinakubaliana na ukubwa wa kawaida wa 0402 (Imperial) / 1005 (Metric). Vipimo muhimu ni pamoja na urefu wa mwili wa takriban 1.0mm, upana wa 0.5mm, na urefu wa 0.5mm. Vipimo vya terminal na nafasi zinatolewa kwa muundo wa muundo wa ardhi wa PCB. Toleransi zote za vipimo kwa kawaida ni ±0.1mm isipokuwa imeelezwa vinginevyo.

4.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Kifurushi kina ncha mbili. Ubaguzi kwa kawaida huonyeshwa kwa alama kwenye upande wa cathode (-) au kwa muundo wa ndani wa chip unaoonekana kupitia lenzi wazi. Mchoro wa waraka wa uchambuzi unapaswa kukaguliwa kwa mpango halisi wa kuweka alama.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

5.1 Hifadhi na Ustahamilivu wa Unyevu

Kifaa hiki kina usikivu wa unyevu. Tahadhari lazima zichukuliwe ili kuzuia popcorning au kujitenga wakati wa reflow:

• Hifadhi kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevu kwa ≤30°C / ≤90% RH.
• Tumia ndani ya mwaka mmoja tangu usafirishaji.
• Baada ya kufungua mfuko, hifadhi kwa ≤30°C / ≤60% RH na tumia ndani ya saa 168 (siku 7).
• Ikiwa muda wa hifadhi umezidi au dawa ya kukausha inaonyesha unyevu, oka kwa 60±5°C kwa angalau saa 24 kabla ya matumizi.

5.2 Profaili ya Joto la Kuuza kwa Reflow

Profaili ya joto ya reflow isiyo na risasi inapendekezwa inatolewa. Vigezo muhimu ni pamoja na:

• Eneo la joto la awali na la kutia.
Kiwango cha juu cha kupanda kwa joto.
• Joto la juu la mwili lisizidi 260°C.
• Muda juu ya kioevu (mfano, 217°C).
• Kiwango cha kupoa.

Kuuza kwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

5.3 Kuuza kwa Mkono na Urekebishaji

Ikiwa kuuza kwa mkono ni lazima:

• Tumia chuma cha kuuza chenye joto la ncha <350°C.
• Punguza nguvu ya chuma hadi 25W au chini.
• Muda wa mguso kwa kila terminal unapaswa kuwa ≤ sekunde 3.
• Ruhusu muda wa angalau sekunde 2 kati ya kuuza kila terminal.

Urekebishaji haupendekezwi kabisa. Ikiwa hauepukiki, chuma cha kuuza chenye vichwa viwili lazima kitumike ili kupasha joto kwa terminal zote mbili kwa wakati mmoja na kuepuka mkazo wa mitambo kwenye kifurushi. Athari ya urekebishaji kwenye tabia za kifaa lazima uthibitishwe kabla.

6. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

6.1 Vipimo vya Ukanda na Reel

Kifaa kinatolewa kwenye ukanda wa kubeba uliochongwa ulioviringishwa kwenye reeli. Reeli ya kawaida ina vipande 3000. Vipimo vya kina vya ukanda wa kubeba (ukubwa wa mfuko, umbali, upana wa ukanda) na vipimo vya reeli vinatolewa kwa usanidi wa mashine ya kuchukua-na-kuweka otomatiki.

6.2 Utaratibu wa Kufunga

Reeli zinafungwa kwenye mifuko ya alumini iliyotiwa muhuri ya kuzuia unyevu na dawa ya kukausha na kadi ya kiashiria cha unyevu ili kudumisha hali kavu ya hifadhi.

6.3 Taarifa za Lebo

Lebo ya kifurushi inajumuisha taarifa muhimu za kufuatilia na uthibitishaji:

• CPN (Nambari ya Sehemu ya Mteja)
• P/N (Nambari ya Sehemu ya Mtengenezaji: IR16-213C/L510/TR8)
• QTY (Idadi)
• CAT (Msimbo wa Kugawa/Kiwango)
• HUE (Urefu wa Wimbi la Kilele)
• LOT No. (Nambari ya Kundi la Uzalishaji)
• Nchi ya Asili

7. Mazingatio ya Muundo wa Matumizi

7.1 Muundo wa Mzunguko wa Kuendesha

Kipengele muhimu zaidi cha muundo ni kuzuia mkondo. LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Kipingamkondo cha mfululizo (R_s) lazima kihesabiwe kulingana na voltage ya usambazaji (V_cc), mkondo wa mbele unaotaka (I_F), na voltage ya mbele ya LED (V_F): R_s= (V_cc- V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V na mkondo lengwa wa 20mA: R_s≈ (5V - 1.5V) / 0.02A = 175Ω. Kipingamkondo cha kawaida cha 180Ω kingefaa. Daima thibitisha mkondo halisi chini ya hali mbaya zaidi ya V_F(duni) ili kuhakikisha hauzidi viwango vya juu.

7.2 Usimamizi wa Joto

Ingawa kifurushi cha 0402 kina wingi mdogo wa joto, umakini unapaswa kutolewa kwa kupoteza nguvu, haswa katika matumizi ya mkondo wa juu au joto la juu la mazingira. Hakikisha PCB inatoa eneo la kutosha la shaba karibu na pedi za kuuza ili kutumika kama kizuizi cha joto na ufuate miongozo ya kupunguza mkondo na joto.

7.3 Muundo wa Macho

Pembe pana ya kuona ya digrii 120 hufanya LED hii ifae kwa matumizi yanayohitaji mwanga mpana. Kwa boriti za masafa marefu au zilizoelekezwa zaidi, vifaa vya macho vya sekondari (lenzi) vinaweza kuhitajika. Lenzi wazi kama maji inahakikisha unyonyaji mdogo wa mwanga wa infrared unaotolewa.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED zingine za infrared, kifaa hiki cha 0402 kinatoa usawa muhimu:

• dhidi ya Vifurushi Vikubwa (mfano, 5mm):Ukubwa mdogo sana na umbo la chini, na kuwezesha kupunguzwa kwa ukubwa. Kwa kawaida kina pato la nguvu ya mionzi ya chini lakini ustahamilivu wa juu kwa safu au kuwekwa kwa msongamano.
• dhidi ya LED Zingine za SMD za IR (mfano, 0603):Kifurushi cha 0402 kinaruhusu msongamano wa juu zaidi wa vipengele kwenye PCB, faida muhimu katika elektroniki za kisasa zilizo na nafasi ndogo kama vile udhibiti wa mbali wa kompakt sana au vigunduzi.
• dhidi ya Vifaa Visivyofuata:Kufuata kamili kwa viwango vya RoHS, REACH, na vya kutokuwa na halojeni ni hitaji la lazima kwa bidhaa nyingi za kibiashara na viwanda leo, na kurahisisha mnyororo wa usambazaji na uthibitishaji wa bidhaa ya mwisho.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (FAQ)

9.1 Urefu wa wimbi la 940nm unalenga nini?

940nm iko katika wigo wa karibu wa infrared. Haiwezi kuonekana kwa jicho la mwanadamu lakini inalingana vizuri na usikivu wa kilele wa photodiode za bei nafuu za silicon na phototransistor. Pia hupata usumbufu mdogo kutoka kwa mwanga unaoonekana wa mazingira ikilinganishwa na LED nyekundu zinazoonekana, na kuboresha uadilifu wa ishara katika matumizi ya kugundua.

9.2 Kwa nini kipingamkondo ni muhimu kabisa?

Tabia ya I-V ya LED ni ya kielelezo. Zaidi ya voltage ya goti, ongezeko dogo la voltage husababisha ongezeko kubwa sana la mkondo. Bila kipingamkondo cha mfululizo kudhibiti mkondo, kuunganisha LED moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage (hata betri ndogo) karibu hakika kutaendesha zaidi ya kiwango chake cha juu cha mkondo, na kusababisha joto la ziada la ghafla na kushindwa.

9.3 Naweza kuitumia kwa usambazaji wa data (kama vile udhibiti wa mbali wa IR)?

Ndio, huu ni matumizi ya msingi. Kasi yake ya haraka ya kubadili (inayoelezwa na nyenzo za GaAlAs) na ustahamilivu na misukumo ya mkondo wa juu inaifanya ifae kwa usambazaji wa data uliobadilishwa katika udhibiti wa mbali, mifumo ya ushirikiano wa data ya IR (IrDA), na kutengwa kwa macho.

9.4 Ninafasirije kigezo cha \"Ukali wa Mionzi\"?

Ukali wa Mionzi (I_e) wa 2.35 mW/sr (kawaida) humaanisha kuwa LED hutoa milliwatts 2.35 za nguvu ya macho kwa steradian (kitengo cha pembe imara) kwenye mhimili wake wa kati. Hii ni kipimo cha jinsi chanzo cha IR kinavyo \"ng'aa\" katika mwelekeo wake kuu. Mkusanyiko wa jumla wa mionzi (nguvu katika mW) unaweza kadiriwa kwa kuzidisha ukali kwa pembe imara ya boriti.

10. Mfano wa Muundo na Matumizi

10.1 Kigunduzi Rahisi cha Karibu

Matumizi ya kawaida ni kigunduzi cha karibu kinachotegemea kutafakari. IR LED imewekwa karibu na phototransistor kwenye PCB. Kontrola ndogo inaendesha LED kwa mkondo wa misukumo (mfano, misukumo ya 20mA). Phototransistor hugundua mwanga wa infrared ulioakisiwa kutoka kwa kitu. Nguvu ya ishara iliyogunduliwa inahusiana na umbali wa kitu na uakisi wake. Pembe pana ya kuona ya LED hii inahakikisha funiko zuri la kugundua vitu ambavyo vinaweza kusawazishwa kikamilifu.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Diode ya Kutoa Mwanga ya Infrared (IR LED) ni diode ya kiunganishi cha p-n cha semikondukta. Inapoelekezwa mbele, elektroni kutoka eneo la n zinachanganyika tena na mashimo kutoka eneo la p katika eneo lenye shughuli (chip ya GaAlAs). Mchakato huu wa kuchanganyika tena hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Urefu maalum wa wimbi la fotoni zinazotolewa (940nm katika kesi hii) umedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semikondukta zinazotumiwa. Kifurushi cha epoksi wazi kama maji kinafunga na kulinda chip huku kikiruhusu mwanga wa infrared kupita na hasara ndogo.

12. Mienendo ya Sekta

Mwelekeo katika optoelektroniki, kama katika elektroniki zote, unaelekea kupunguzwa kwa ukubwa, ushirikishaji wa juu zaidi, na uboreshaji wa ufanisi. Kifurushi cha 0402 kinawakilisha msukumo unaoendelea wa vipengele vidogo vya passive na active. Maendeleo ya baadaye yanaweza kujumuisha:

• Msongamano wa Nguvu Ulioongezeka:Kuboresha ufanisi wa mwanga (pato la nguvu ya mionzi kwa kila pembejeo ya umeme) ya chip ndogo zaidi.
• Suluhisho Zilizoshirikishwa:Kuchanganya kitoa mwanga cha IR, kiendeshi, na kigunduzi katika moduli moja au kifurushi ili kurahisisha muundo na kuboresha utendakazi.
• Urefu Mpya wa Wimbi:Uundaji wa vitoa mwanga kwenye urefu mwingine wa wimbi wa IR (mfano, 850nm, 1050nm) kwa matumizi maalum kama vile mifumo salama ya macho au uboreshaji tofauti wa vigunduzi.
• Ufungaji wa Hali ya Juu:Matumizi ya nyenzo zenye conductivity bora ya joto ili kusimamia joto katika vifaa vya nguvu ya juu, vidogo.