LTL-E7939Q2K Taa ya LED ya Infrared - Kifurushi cha Kupenya Chini - Urefu wa Wimbi 850nm - Nguvu ya Mionzi 20mW/sr - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Waraka huu unatoa maelezo kamili ya kiufundi ya diode inayotoa mwanga (LED) ya infrared (IR) yenye utendaji bora, iliyowekwa kwa njia ya kupenya chini. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji chanzo cha kuaminika na chenye nguvu cha mwanga wa infrared kwa urefu wa wimbi wa kawaida wa 850 nanomita. Ina lenzi wazi kama maji na imejengwa kwa kutumia teknolojia ya semikondukta ya AlGaAs (Aluminium Gallium Arsenide), ambayo inafaa kwa utoaji bora wa mwanga wa infrared. Bidhaa hii inatii maagizo ya RoHS, ikionyesha kuwa haina vitu hatari kama risasi (Pb). Faida zake kuu ni pamoja na uendeshaji wa kasi ya juu, utoaji wa nguvu ya juu ya mionzi, na uwezo wa kufanya kazi na saketi za kawaida za jumuishi kutokana na mahitaji yake ya chini ya sasa. Imekusudiwa kwa kusakinishwa kwa njia mbalimbali kwenye bodi za saketi zilizochapishwa (PCB) au paneli katika sekta mbalimbali za vifaa vya elektroniki.

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Mipaka ya uendeshaji ya kifaa hufafanuliwa chini ya joto la mazingira (Ta) la 25°C. Kuzidi vipimo hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Mtawanyiko wa Nguvu:Upeo wa 120 mW.
• Sasa ya Mbele ya Kilele:Upeo wa 1 A chini ya hali ya mipigo (mipigo 300 kwa sekunde, upana wa mipigo 10 μs).
• Sasa ya Mbele ya DC:Upeo wa 60 mA kwa uendeshaji endelevu.
• Voltage ya Nyuma:Upeo wa 5 V. Kutumia voltage ya nyuma ya juu zaidi kunaweza kuvunja makutano ya LED.
• Safu ya Joto la Uendeshaji:-30°C hadi +85°C.
• Safu ya Joto la Uhifadhi:-40°C hadi +100°C.
• Joto la Kuuza Risasi:260°C kwa upeo wa sekunde 5, kipimo kilichopimwa 2.0mm kutoka kwa mwili wa LED.

2.2 Sifa za Umeme na Optiki

Vigezo hivi vimebainishwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C na vinawakilisha utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Nguvu ya Mionzi (Ie):Chini kabisa 20.0 mW/sr inapotumika kwa sasa ya mbele (IF) ya 20mA. Thamani halisi inapaswa kuzingatiwa kwa uvumilivu wa ±15%. Msimbo maalum wa uainishaji umeandikwa kwenye mfuko wa kufunga wa bidhaa.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):Kwa kawaida digrii 25, na chini kabisa digrii 18. Hii ndiyo pembe kamili ambapo nguvu ya mionzi hupungua hadi nusu ya thamani yake ya juu ya mhimili.
• Urefu wa Wimbi wa Kilele (λP):Kwa kawaida 850 nm, ikiiweka katika wigo wa karibu wa infrared.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):Kwa kawaida 40 nm. Hii inafafanua upana wa wigo wa mwanga unaotolewa.
• Voltage ya Mbele (VF):Kwa kawaida 1.3V, na upeo wa 1.65V kwa IF = 20mA.
• Sasa ya Nyuma (IR):Upeo wa 10 μA wakati voltage ya nyuma (VR) ya 5V inatumika.

3. Uchambuzi wa Mikunjo ya Utendaji

Waraka huu unajumuisha mikunjo kadhaa ya kawaida ya sifa ambayo hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa chini ya hali mbalimbali. Hii ni muhimu sana kwa muundo wa saketi na usimamizi wa joto.

3.1 Wigo

Mkunjo wa usambazaji wa wigo unaonyesha ukubwa wa mwanga unaotolewa katika urefu tofauti wa mawimbi, ukizunguka kilele cha 850nm. Nusu-upana wa 40nm unaonyesha usambazaji wa utoaji.

3.2 Voltage ya Mbele dhidi ya Sasa ya Mbele

Mkunjo huu wa IV unaonyesha uhusiano kati ya voltage kwenye LED na sasa inayopita ndani yake. Hauna mstari wa moja kwa moja, kama kawaida kwa diode. Wabunifu hutumia hii kuamua voltage ya kuendesha inayohitajika kwa sasa maalum ya uendeshaji.

3.3 Nguvu ya Mionzi ya Jamaa dhidi ya Sasa ya DC ya Mbele

Mkunjo huu unaonyesha jinsi nguvu ya pato la mwanga inavyoongezeka kwa kuongezeka kwa sasa ya kuendesha ya DC. Inasaidia katika kuchagua hatua sahihi ya uendeshaji ili kufikia mwangaza unaotakiwa huku ukisimamia mtawanyiko wa nguvu.

3.4 Nguvu ya Mionzi ya Jamaa dhidi ya Sasa ya Kilele

Kwa uendeshaji wa mipigo, mkunjo huu unaonyesha uhusiano kati ya sasa ya kilele kwenye mipigo na nguvu ya mionzi inayotokana, ambayo ni muhimu sana kwa matumizi kama vile usafirishaji wa data wa infrared.

3.5 Nguvu ya Mionzi ya Jamaa dhidi ya Joto

Huu ni mkunjo muhimu wa utendaji wa joto. Unaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri joto la mazingira (au makutano) linavyoongezeka. Kuelewa hii ya kupunguza nguvu ni muhimu kwa kubuni mifumo ambayo hudumisha utendaji thabiti katika safu maalum ya joto.

3.6 Mwelekeo

Mkunjo wa mwelekeo au muundo wa mionzi unaonyesha kwa macho pembe ya kuona, ukionyesha jinsi nguvu inavyosambazwa kwa nafasi karibu na mhimili wa kati wa LED.

4. Habari ya Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki ni kifurushi cha kawaida cha LED cha kupenya chini. Vidokezo muhimu vya vipimo ni pamoja na:

• Vipimo vyote viko kwenye milimita (inchi zimetolewa kwenye mabano).
• Uvumilivu wa jumla wa ±0.25mm (±0.010") unatumika isipokuwa imebainishwa vinginevyo.
• Utoaji wa juu wa gundi chini ya flange ni 1.0mm (0.04").
• Nafasi ya risasi hupimwa kwenye sehemu ambapo risasi zinatokana na mwili wa kifurushi.

Mchoro maalum wa vipimo unarejelewa kwenye waraka, ukielezea kipenyo cha mwili, urefu wa risasi, na nafasi.

4.2 Utambuzi wa Ubaguzi

Kwa LED za kupenya chini, ubaguzi kwa kawaida huonyeshwa kwa urefu wa risasi (risasi ndefu kwa kawaida ndiyo anode) au kwa sehemu tambarare kwenye ukingo wa lenzi ya LED. Mchoro wa mitambo wa waraka utabainisha njia halisi ya utambuzi.

5. Miongozo ya Kuuza na Usakinishaji

Usimamizi sahihi ni muhimu ili kuhakikisha uaminifu na kuzuia uharibifu.

5.1 Uundaji wa Risasi

• Kupinda lazima kufanyike kwenye sehemu angalau 3mm kutoka kwenye msingi wa lenzi ya LED.
• Msingi wa fremu ya risasi haipaswi kutumika kama kiunzi wakati wa kupinda.
• Uundaji wa risasi unapaswa kufanywa kwa joto la kawaida la chumba nakablaya mchakato wa kuuza.
• Wakati wa kuingiza kwenye PCB, tumia nguvu ya chini kabisa ya kufunga ili kuepuka kutumia mkazo wa ziada wa mitambo kwenye mwili wa LED.

5.2 Mchakato wa Kuuza

• Dumisha nafasi ya chini kabisa ya 2mm kutoka kwenye msingi wa lenzi hadi kwenye sehemu ya kuuza.
• Epuka kuzamisha lenzi ndani ya solder.
• Usitumie mkazo wa nje kwenye risasi wakati LED iko kwenye joto la juu kutokana na kuuza.

Hali Zilizopendekezwa za Kuuza:

• Chuma cha Kuuza:Joto la juu kabisa 350°C, kwa muda wa juu kabisa wa sekunde 3 (kuuza mara moja tu).
• Kuuza kwa Wimbi:
  • Joto la awali: Upeo wa 100°C kwa hadi sekunde 60.
  • Wimbi la Solder: Upeo wa 260°C kwa hadi sekunde 5.

Kidokezo Muhimu:Joto la juu la kuuza au muda mrefu linaweza kuharibu umbo la lenzi au kusababisha kushindwa kwa LED. Kuuza kwa kutumia infrared (IR) reflowhaifaikwa aina hii ya LED ya kupenya chini.

5.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika, tumia vimumunyisho vya kimetili alkoholi kama vile isopropili alkoholi.

5.4 Uhifadhi

Kwa maisha bora ya rafu:

• Mazingira ya uhifadhi hayapaswi kuzidi 30°C na unyevu wa jamaa wa 70%.
• LED zilizotolewa kutoka kwenye mfuko wao wa asili, wa kulinda zinapaswa kutumika ndani ya miezi mitatu.
• Kwa uhifadhi wa muda mrefu nje ya ufungaji wa asili, hifadhi kwenye chombo kilichofungwa kwa kutumia kikaushi au kwenye kikaushi kilichosafishwa kwa nitrojeni.

6. Njia ya Kuendesha na Muundo wa Saketi

LED ni vifaa vinavyotumia sasa. Ili kuhakikisha utoaji thabiti wa mwanga, hasa wakati wa kuendesha LED nyingi, udhibiti sahihi wa sasa ni muhimu.

• Saketi Iliyopendekezwa (Saketi A):Jumuisha kipingamizi cha kudhibiti sasa mfululizo nakilaLED. Hii ndiyo njia bora kwani inalipa tofauti ndogo katika sifa ya voltage ya mbele (Vf) kati ya LED binafsi, na kuhakikisha mwangaza sawa kwenye vifaa vyote katika safu.
• Saketi Isiyopendekezwa (Saketi B):Kuunganisha LED nyingi moja kwa moja sambamba na kipingamizi kimoja cha kudhibiti sasa hakipendekezwi. Kutokana na tofauti za asili katika mkunjo wa I-V ya kila LED, sasa (na hivyo mwangaza) haitasambazwa sawasawa, na kusababisha baadhi ya LED kuwa na mwangaza zaidi kuliko nyingine.

7. Kinga dhidi ya Utoaji wa Umeme wa Tuli (ESD)

Sehemu hii ni nyeti kwa utoaji wa umeme wa tuli. ESD inaweza kusababisha uharibifu wa haraka au wa siri, ukionekana kama sasa kubwa ya uvujaji wa nyuma, voltage ya chini ya kawaida ya mbele, au kushindwa kung'aa kwa sasa ndogo.

Hatua za Kuzuia:

• Wafanyakazi wanapaswa kuvaa mikanda ya mkono ya conductive au glavu za kuzuia umeme tuli wakati wa kushughulikia LED.
• Vifaa vyote, vituo vya kazi, na mashine lazima viwe na msingi sahihi.
• Tumia viongeza ili kuzima malipo ya tuli ambayo yanaweza kukusanyika kwenye uso wa lenzi ya plastiki kutokana na msuguano wa usimamizi.

Uthibitishaji wa Uharibifu wa ESD:Angalia LED zinazoshukiwa kwa kujaribu kung'aa na kupima voltage ya mbele (Vf) kwa sasa ndogo ya majaribio.

8. Habari ya Ufungaji na Kuagiza

8.1 Maelezo ya Ufungaji

Bidhaa hii inasambazwa kwenye mfumo wa ufungaji wa ngazi nyingi:

• Kitengo cha Msingi:Vipande 1,000 kwa kila mfuko wa kufunga wa kuzuia umeme tuli.
• Kartoni ya Ndani:Ina mifuko 6 ya kufunga, jumla ya vipande 6,000.
• Kartoni ya Nje:Ina makartoni 8 ya ndani, jumla ya vipande 48,000.

8.2 Muundo wa Nambari ya Sehemu

Nambari ya sehemu LTL-E7939Q2K ina sifa muhimu:

• LTL:Kitambulisho cha familia ya bidhaa.
• E7939:Muundo/safu maalum ya kifaa.
• Q2K:Kwa uwezekano inaashiria uainishaji maalum wa nguvu ya mionzi na/au pembe ya kuona kulingana na msimbo wa uainishaji ulioandikwa kwenye mfuko (mfano, nguvu katika safu ya chini ya 18-21.5 mW/sr, pembe ya kuona 20-29 deg kwa kawaida).

9. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Muundo

9.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya infrared ya 850nm yenye nguvu nyingi inafaa kwa matumizi mbalimbali ikiwa ni pamoja na, lakini sio tu:

• Mwanga wa Infrared:Kwa kamera za usalama, mifumo ya kuona usiku, na maono ya mashine katika hali ya mwangaza mdogo.
• Kuhisi Kwa Optiki:Vihisi vya karibu, ugunduzi wa vitu, na roboti zinazofuata mstari.
• Usafirishaji wa Data:Viungo vya data vya infrared (IrDA), vidhibiti vya mbali (ambapo nguvu nyingi huongeza masafa), na vihesabu vya optiki.
• Otomatiki ya Viwanda:Kuhisi nafasi, kuhesabu, na vihisi vya kuvunja mwanga.

9.2 Mazingatio ya Muundo

• Usimamizi wa Joto:Ingawa kifaa kinaweza kushughulikia 120mW, kufanya kazi kwa au karibu na sasa ya juu kabisa ya DC (60mA) itazalisha joto. Hakikisha eneo la kutosha la shaba la PCB au kupoza joto ikiwa itatumika katika mazingira yenye joto la juu ya mazingira ili kuzuia kupungua kwa utendaji na kuongeza maisha ya huduma.
• Muundo wa Optiki:Pembe ya kawaida ya kuona ya digrii 25 hutoa boriti iliyolengwa kiasi. Kwa usambazaji mpana zaidi, optiki ya sekondari (vipenyezaji) inaweza kuhitajika. Kwa masafa marefu zaidi, lenzi inaweza kutumika kusawazisha boriti.
• Saketi ya Kiendeshi:Daima tumia kiendeshi cha sasa thabiti au kipingamizi mfululizo. Hesabu thamani ya kipingamizi kulingana na voltage ya usambazaji (Vs), voltage ya kawaida ya mbele ya LED (Vf), na sasa inayotakiwa ya uendeshaji (If): R = (Vs - Vf) / If. Zingatia uvumilivu wa Vf na tofauti za voltage ya usambazaji.
• Kinga ya ESD kwenye Saketi:Katika mazingira yanayoweza kuwa na ESD, fikiria kuongeza diode za kukandamiza voltage za muda mfupi (TVS) au vipengele vingine vya kinga kwenye mistari iliyounganishwa na LED.

10. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida zinazoonekana au LED za infrared zenye nguvu ndogo, kifaa hiki kinatoa faida tofauti:

• Nguvu ya Juu ya Mionzi:Chini kabisa ya 20 mW/sr hutoa nguvu kubwa ya ishara kwa kuhisi na mwanga, na kuruhusu masafa marefu zaidi ya uendeshaji au mahitaji ya chini ya unyeti wa mpokeaji.
• Uwezo wa Kasi ya Juu:Uwezo wa kushughulikia sasa ya kilele ya 1A kwenye mipigo mifupi (10μs) hufanya ifae kwa matumizi ya usafirishaji wa data yaliyorekebishwa.
• Uzingatiaji wa RoHS:Inakidhi kanuni za kisasa za mazingira kwa utengenezaji usio na risasi.
• Uaminifu wa Kupenya Chini:Kifurushi cha kupenya chini kinatoa ushikamano thabiti wa mitambo na uendeshaji bora wa joto kwenye PCB ikilinganishwa na njia mbadala za kusakinishwa kwenye uso, ambayo ni muhimu kwa uendeshaji wa nguvu nyingi.

11. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

11.1 Tofauti kati ya nguvu ya mionzi (mW/sr) na nguvu ya mwangaza (mcd) ni nini?

Nguvu ya mionzi hupima nguvu halisi ya optiki inayotolewa kwa kila pembe imara (steradian), bila kujali unyeti wa jicho la mwanadamu. Inatumika kwa vifaa vya infrared na ultraviolet. Nguvu ya mwangaza hupimwa kwa kutumia msukumo wa jicho la mwanadamu (linalofaa kwa mwangaza wa mchana) na hupimwa kwa candela (cd) au millicandela (mcd). Ina maana tu kwa mwanga unaoonekana. LED hii ya infrared imebainishwa kwa usahihi kwa mW/sr.

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

No.Pini za microcontroller zina uwezo mdogo wa kutoa/kupokea sasa (kwa kawaida 20-50mA upeo) na hazijabuniwa kwa kuendesha sasa thabiti. Kuunganisha LED moja kwa moja kunaweza kuzidi uwezo wa pini, kuharibu microcontroller, na kutoa sasa isiyodhibitiwa kwa LED. Daima tumia saketi ya kiendeshi yenye kipingamizi mfululizo au IC maalum ya kiendeshi cha LED.

11.3 Kwa nini kuna uvumilivu wa ±15% kwenye nguvu ya mionzi?

Hii ni tofauti ya kawaida inayotokana na michakato ya utengenezaji wa semikondukta. LED zinaainishwa (kupangwa) kulingana na nguvu iliyopimwa. "Msimbo maalum wa uainishaji" kwenye mfuko wa kufunga unaonyesha kundi gani la nguvu LED zinazomilikiwa, na kuruhusu wabunifu kuchagua sehemu zenye utendaji thabiti kwa matumizi yao.

11.4 Je, kichujio cha IR kinahitajika kwa mpokeaji?

Katika matumizi mengi, ndiyo. Kutumia kichujio cha bandpass cha 850nm kwenye mpokeaji (photodiode au sensor) kunaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa uwiano wa ishara kwa kelele kwa kuzuia mwanga unaoonekana wa mazingira na vyanzo vingine visivyotakiwa vya IR (kama vile jua au balbu za incandescent), na kufanya mfumo kuwa wa kuaminika zaidi, hasa katika hali ya mchana.

12. Mfano wa Matumizi ya Vitendo

Kesi ya Muundo: Kihisi Rahisi cha Karibu cha IR

Lengo:Gundua kitu ndani ya 10cm.

Muundo: 1. Saketi ya Kitoa:Endesha LED ya LTL-E7939Q2K kwa sasa thabiti ya 20mA. Kwa kutumia usambazaji wa 5V na Vf ya kawaida ya 1.3V, hesabu kipingamizi mfululizo: R = (5V - 1.3V) / 0.020A = 185 Ohms. Tumia kipingamizi cha kawaida cha 180 au 200 Ohm. 2.Saketi ya Kupokea:Weka phototransistor ya silikoni au photodiode nyeti kwa mwanga wa 850nm umbali wa sentimita chache kutoka kwa LED, ukilinganishwa kwenye mhimili mmoja. Tumia photodiode iliyobadilishwa kinyume na kikuza cha transimpedance au phototransistor katika usanidi rahisi wa kubadili. 3.Uendeshaji:LED inatoa mwanga wa IR kila wakati. Wakati kitu kinapoingia kwenye eneo la kugundua, kinatoa mwanga huu nyuma kwa mpokeaji. Ishara ya pato ya mpokeaji huongezeka, ambayo inaweza kusomwa na comparator au ADC ya microcontroller ili kuanzisha hatua. 4.Mazingatio:Linda mpokeaji kutokana na mfiduo wa moja kwa moja kwa kitoa ili kuzuia kujaa. Tumia mwanga uliorekebishwa (kupiga mipigo LED) na saketi ya kugundua ya wakati mmoja kwenye mpokeaji ili kufanya mfumo usiathiriwe na mabadiliko ya mwanga wa mazingira.

13. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki ni diode inayotoa mwanga kulingana na makutano ya semikondukta ya AlGaAs. Wakati voltage ya mbele inazidi kizingiti cha makutano (takriban 1.3V) inatumika, elektroni na mashimo huingizwa kwenye makutano. Uunganishaji wao hutoa nishati kwa njia ya fotoni (mwanga). Muundo maalum wa nyenzo ya semikondukta ya Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo inalingana moja kwa moja na urefu wa wimbi wa fotoni zinazotolewa—katika kesi hii, takriban 850nm, ambayo iko katika eneo la karibu la infrared la wigo wa sumakuumeme, isiyoonekana kwa jicho la mwanadamu.

14. Mienendo ya Teknolojia

Teknolojia ya LED ya infrared inaendelea kubadilika. Mienendo ya jumla katika tasnia ni pamoja na:

• Ufanisi Ulioongezeka:Uundaji wa nyenzo mpya za semikondukta na miundo ya epitaxial (kama vile visima vingi vya quantum) ili kufikia ufanisi wa juu zaidi wa kuta-plagi (utoaji zaidi wa mwanga kwa kila wati ya umeme), na kupunguza uzalishaji wa joto na matumizi ya nguvu.
• Msongamano wa Nguvu wa Juu:Maendeleo katika ufungaji na usimamizi wa joto huruhusu vifaa vidogo kushughulikia sasa za juu za kuendesha, na kuwezesha mifumo ya mwanga wa IR yenye nguvu na kompakt zaidi.
• Utofautishaji wa Urefu wa Wimbi:Ingawa 850nm na 940nm ni za kawaida, kuna maendeleo kwa matumizi maalum, kama vile 810nm kwa tiba ya matibabu au urefu maalum wa mawimbi ulioboreshwa kwa unyeti maalum wa sensor.
• Ujumuishaji:Mienendo ya kujumuisha saketi ya kiendeshi cha LED, vipengele vya kinga, na wakati mwingine hata sensor ndani ya moduli za kompakt zaidi au suluhisho za mfumo-katika-kifurushi (SiP) ili kurahisisha muundo wa mtumiaji wa mwisho.

Mienendo hii inalenga kutoa suluhisho za kuaminika zaidi, zenye ufanisi, na maalum kwa matumizi kwa soko zinazokua katika maono ya mashine, kuhisi kibayometri, LiDAR, na mawasiliano ya optiki.