HIR26-21C/L423/TR8 LED ya Infrared - Kifurushi cha Duara 1.6mm - Voltage ya Mbele 1.45V - Urefu wa Wimbi 850nm - Ukubwa wa Mionzi 16mW/sr - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

HIR26-21C/L423/TR8 ni diode inayotoa infrared (IR) yenye utendaji wa hali ya juu iliyoundwa kwa matumizi ya teknolojia ya kufungia kwenye uso (SMT). Kifaa hiki ni katika kundi la vipande vya LED vya kifurushi kidogo vilivyogeuzwa, vikiwa na umbo la duara dogo la 1.6mm. Kazi yake kuu ni kutoa mwanga wa infrared kwenye urefu wa wimbi wa kilele wa manomita 850, ambao unalingana vizuri na ustahiki wa wigo wa vihisi vya silikoni na fototransista. Hii inafanya kuwa chanzo bora kwa anuwai ya matumizi ya kuhisi na kuashiria ambapo usafirishaji wa mwanga usioonekana unahitajika.

LED imejengwa kwa kutumia nyenzo za Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs), zilizofungwa kwenye plastiki ya wazi kama maji yenye lenzi ya duara. Ubunifu huu unahakikisha utoaji bora wa mwanga na muundo thabiti wa mionzi. Faida kuu ya sehemu hii ni voltage yake ya chini ya mbele, inayochangia uendeshaji wa ufanisi wa nishati. Zaidi ya hayo, bidhaa hii inatii viwango vya mazingira visivyo na risasi na RoHS, ikilingana na mahitaji ya kisasa ya utengenezaji ya kupunguza vitu hatari.

2. Uchunguzi wa kina wa Maelezo ya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Hakuna uhakika wa uendeshaji chini ya hali hizi.

• Mkondo wa Mbele unaoendelea (I_F): 65 mA
• Voltage ya Nyuma (V_R): 5 V
• Mtawanyiko wa Nguvu (P_d) kwa T_a≤ 25°C: 110 mW
• Joto la Uendeshaji (T_opr): -40°C hadi +85°C
• Joto la Uhifadhi (T_stg): -40°C hadi +85°C
• Joto la Kuuza (T_sol): 260°C (kwa upeo wa sekunde 10 wakati wa reflow)

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga (T_a= 25°C)

Vigezo hivi vinabainisha utendaji wa kifaa chini ya hali za kawaida za uendeshaji, zikipimwa kwa mkondo wa mbele wa 20mA isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

• Ukubwa wa Mionzi (I_e): 14.0 mW/sr (Chini), 16.0 mW/sr (Kawaida). Hii hupima nguvu ya mwanga inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara, ikionyesha mwangaza wa boriti ya IR.
• Urefu wa Wimbi wa Kilele (λ_p): 850 nm (Kawaida). Urefu wa wimbi ambao nguvu ya pato ya mwanga ni ya juu kabisa, unaolingana kikamilifu na vipokezi vya msingi wa silikoni.
• Upana wa Wigo (Δλ): 42 nm (Kawaida). Anuwai ya urefu wa wimbi inayotolewa, ikizunguka urefu wa wimbi wa kilele.
• Voltage ya Mbele (V_F): 1.45 V (Kawaida), 1.70 V (Upeo). Kupungua kwa voltage kwenye LED inapoendeshwa kwa mkondo uliobainishwa. Thamani ya chini ya kawaida ni faida kubwa ya ufanisi.
• Mkondo wa Nyuma (I_R): 10 μA (Upeo) kwa V_R=5V. Mkondo mdogo wa uvujaji wakati kifaa kimeelekezwa kinyume.
• Muda wa Kupanda/Kushuka kwa Mwanga (t_r/t_f): 25/15 ns (Kawaida), 35/35 ns (Upeo) kwa I_F=50mA. Muda huu mfupi wa kubadilisha hufanya uwezekano wa uendeshaji wa haraka wa mipigo kwa usafirishaji wa data.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2): digrii 20 (Kawaida). Pembe kamili ambayo ukubwa wa mionzi ni nusu ya ukubwa wa juu kabisa (kwenye mhimili). Hii inabainisha upana wa boriti.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data hutoa mikondo kadhaa ya tabia muhimu kwa wahandisi wa ubunifu.

3.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Mkunjo huu unaonyesha kupunguzwa kwa mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Ili kuzuia uharibifu wa joto, mkondo wa mbele lazima upunguzwe inapoendeshwa juu ya 25°C. Kikomo cha mtawanyiko wa nguvu cha 110mW kinadhibiti uhusiano huu.

3.2 Usambazaji wa Wigo

Grafu inaonyesha ukubwa wa mionzi wa jamaa kama kazi ya urefu wa wimbi, ikithibitisha kilele kwenye 850nm na upana wa wigo wa takriban 42nm. Hii ni muhimu kuhakikisha usawa na majibu ya wigo ya kipokezi.

3.3 Urefu wa Wimbi wa Kilele wa Mionzi dhidi ya Joto

Urefu wa wimbi wa kilele una mgawo mdogo wa joto, kwa kawaida hubadilika kwa takriban 0.1 hadi 0.3 nm/°C. Mkunjo huu huruhusu wabunifu kutabiri mabadiliko ya urefu wa wimbi wa uendeshaji katika anuwai ya joto ya matumizi yao.

3.4 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele

Mkunjo huu wa tabia ya IV ni muhimu sana kwa kubuni sakiti ya kuzuia mkondo. Unaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya mkondo na voltage, ukionyesha umuhimu wa kutumia kipingamizi cha mfululizo au kiendeshi cha mkondo thabiti kuweka sehemu ya uendeshaji.

3.5 Ukubwa wa Mionzi dhidi ya Uhamisho wa Pembe

Picha hii ya polar inabainisha kwa kuona pembe ya kuona ya digrii 20. Muundo wa mionzi ni takriban Lambertian ndani ya koni hii, ambayo ni muhimu kwa kuhesabu mnururisho kwenye lengo kwa umbali na pembe fulani.

3.6 Ukubwa wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkunjo huu unaonyesha kuwa pato la mwanga ni karibu mstari na mkondo wa kuendesha katika anuwai ya kawaida ya uendeshaji. Husaidia kuamua mkondo wa kuendesha unaohitajika kufikia kiwango maalum cha ukubwa wa mionzi.

4. Maelezo ya Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa kina kifurushi cha duara, kidogo kilichogeuzwa. Vipimo muhimu vinajumuisha kipenyo cha mwili cha 1.6mm. Michoro ya kina ya mitambo katika waraka wa data inabainisha vipimo vyote muhimu, ikijumuisha nafasi ya waya, urefu wa jumla, na jiometri ya lenzi, kwa uvumilivu wa kawaida wa ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Wahandisi lazima warejelee michoro hii kwa ubunifu sahihi wa alama ya PCB.

4.2 Utambuzi wa Ubaguzi wa Umeme

Kathodi kwa kawaida hutambuliwa kwa alama kwenye kifurushi au usanidi maalum wa waya kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa vipimo. Mwelekeo sahihi wa ubaguzi wa umeme wakati wa kukusanyika ni lazima ili kuzuia kushindwa kwa kifaa.

5. Miongozo ya Kuuza na Kukusanyika

Ushughulikiaji sahihi ni muhimu kwa vipengele vya SMD ili kuhakikisha udumu.

5.1 Uhifadhi na Ustahiki wa Unyevu

LED zimefungwa kwenye mifuko isiyo na unyevu. Maisha ya sakafu baada ya kufungua mfuko ni mwaka 1 chini ya hali ya 30°C au chini na unyevu wa jamaa wa 60% au chini. Ikiwa muda wa uhifadhi umepita au kiashiria cha unyevu kimebadilika, matibabu ya kukaanga kwa 60 ±5°C kwa masaa 24 yanahitajika kabla ya kuuza kwa reflow ili kuzuia uharibifu wa "popcorning".

5.2 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya kuuza kwa reflow isiyo na risasi inapendekezwa. Joto la kilele la kuuza halipaswi kuzidi 260°C, na wakati juu ya 250°C unapaswa kuwa na upeo wa sekunde 10. Kuuza kwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili kwenye kifaa kimoja.

5.3 Kuuza kwa Mkono na Urekebishaji

Ikiwa kuuza kwa mkono hakuepukiki, tahadhari kubwa lazima ichukuliwe. Joto la ncha ya chuma cha kuuza linapaswa kuwa chini ya 350°C, na wakati wa mguso kwa kila terminal unapaswa kuwa sekunde 3 au chini. Chuma cha nguvu ya chini (≤25W) kinapendekezwa. Kwa urekebishaji, chuma cha kuuza chenye vichwa viwili kinapendekezwa ili kuwasha terminali zote mbili kwa wakati mmoja na kuepuka mkazo wa mitambo. Athari ya urekebishaji kwenye tabia za kifaa inapaswa kuthibitishwa kabla.

5.4 Ubunifu wa Bodi ya Sakiti

Baada ya kuuza, bodi ya sakiti haipaswi kupindika au kupata mkazo wa mitambo, kwani hii inaweza kuvunja kifurushi cha LED au kuharibu viunganisho vya ndani.

6. Maelezo ya Ufungaji na Kuagiza

6.1 Maelezo ya Reel na Ukanda

Bidhaa hutolewa kwenye ukanda wa kawaida wa sekta wa 8mm uliowekwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7. Kila reel ina vipande 1500 (PCS) vya LED ya HIR26-21C/L423/TR8. Vipimo vya kina vya ukanda wa kubeba, vikiwemo ukubwa wa mfuko, umbali, na maelezo ya tundu la sprocket, hutolewa ili kuhakikisha usawa na vifaa vya kukusanyia vinavyochagua na kuweka kiotomatiki.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Vihisi vya Infrared Vilivyowekwa kwenye PCB:Inatumika kama chanzo cha mwanga katika vihisi vya karibu, kugundua vitu, na roboti zinazofuata mstari.
• Vipengele vya Kudhibiti kwa Mbali vya Infrared:Bora kwa mahitaji ya nguvu ya juu katika vidhibiti vya mbali kwa vifaa vya elektroniki vya watumiaji (TV, mifumo ya sauti) kwa sababu ya ukubwa wake mzuri wa mionzi.
• Vichanganuzi:Inaweza kutumika katika vichanganuzi vya msimbo wa mstari na vichanganuzi vya hati ambapo mwanga wa IR unahitajika.
• Mifumo ya Jumla ya Infrared:Inafaa kwa matumizi yoyote yanayohitaji chanzo kidogo, chenye ufanisi, na cha kuaminika cha mwanga wa infrared wa 850nm.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kuzuia Mkondo:Kipingamizi cha nje cha mfululizo nilazima kabisakuweka mkondo wa uendeshaji. Voltage ya chini ya mbele ya LED inamaanisha hata ongezeko dogogo la voltage ya usambazaji linaweza kusababisha ongezeko kubwa, la kuangamiza la mkondo.
• Usimamizi wa Joto:Ingawa kifurushi ni kidogo, mtawanyiko wa nguvu lazima uzingatiwe, hasa katika mazingira yenye joto la juu la mazingira au inapokuwa karibu na mkondo wa juu kabisa. Eneo la kutosha la shaba la PCB linaweza kusaidia na kupoeza joto.
• Ubunifu wa Mwanga:Pembe ya kuona ya digrii 20 inapaswa kuzingatiwa katika ubunifu wa makazi ili kufikia muundo unaotaka wa mwanga kwenye lengo au kipokezi.
• Kulinganisha Kipokezi:Linganisha LED hii na fotodiode ya silikoni au fototransista ambayo ina ustahiki wa kilele karibu na 850nm kwa utendaji bora wa mfumo na uwiano wa ishara na kelele.

8. Upimaji wa Kudumu

Kifaa hupitia mkusanyiko kamili wa majaribio ya udumu ili kuhakikisha utendaji wa muda mrefu chini ya mkazo mbalimbali. Majaribio hufanywa kwa kiwango cha ujasiri cha 90% na Asilimia ya Kasoro ya Uvumilivu wa Lotti (LTPD) ya 10%. Majaribio muhimu yanajumuisha:

• Uigaji wa Kuuza kwa Reflow (260°C)
• Mzunguko wa Joto (-40°C hadi +100°C)
• Mshtuko wa Joto (-10°C hadi +100°C)
• Uhifadhi wa Joto la Juu (+100°C)
• Uhifadhi wa Joto la Chini (-40°C)
• Maisha ya Uendeshaji wa DC (masaa 1000 kwa 20mA)
• Maisha ya Uendeshaji ya Joto la Juu/Unayevu wa Juu (85°C/85% RH kwa masaa 1000)

Vigezo vya kushindwa kwa majaribio ya mazingira vinatokana na mabadiliko katika vigezo muhimu kama vile mkondo wa nyuma (I_R), ukubwa wa mionzi (I_e), na voltage ya mbele (V_F).

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

9.1 Kwa nini kipingamizi cha mfululizo ni muhimu?

LED ya infrared ina tabia ya mkondo-voltage (I-V) isiyo ya mstari na yenye mwinuko sana. Mabadiliko madogo katika voltage ya mbele husababisha mabadiliko makubwa ya mkondo. Bila kipingamizi cha kuzuia mkondo, LED ingechukua mkondo mwingi kutoka kwa usambazaji wa kawaida wa voltage (mfano, 3.3V au 5V), na kusababisha joto la ziada la haraka na kushindwa kwa mshtuko. Kipingamizi kinaweka sehemu thabiti ya uendeshaji.

9.2 Ninawezaje kuhesabu thamani ya kipingamizi cha mfululizo?

Tumia Sheria ya Ohm: R = (V_supply- V_F) / I_F. Kwa mfano, kwa usambazaji wa 5V, mkondo wa lengo wa 20mA, na V ya kawaida_Fya 1.45V: R = (5 - 1.45) / 0.02 = 177.5 Ω. Kipingamizi cha kawaida cha 180 Ω kingefaa. Daima tumia V ya juu kabisa_Fkutoka kwa waraka wa data (1.70V) kwa ubunifu wa kihafidhina ili kuhakikisha mkondo hauzidi kikomo kinachotaka.

9.3 Je, LED hii inaweza kutumika kwa usafirishaji wa data?

Ndio, muda wake mfupi wa kupanda na kushuka (kwa kawaida 25ns/15ns) unafanya ifae kwa uendeshaji wa kurekebishwa au wa mipigo katika mifumo ya usafirishaji wa data ya infrared, kama vile IrDA au viungo rahisi vya mawasiliano ya serial. Sakiti ya kiendeshi lazima iweze kubadilisha kwa kasi hizi.

9.4 Kuna tofauti gani kati ya ukubwa wa mionzi na nguvu?

Ukubwa wa mionzi (unapimwa kwa mW/sr) ni nguvu ya mwanga inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara. Inaelezea jinsi boriti ilivyo "ililenga". Mkusanyiko wa jumla wa mionzi (nguvu kwa mW) ungekuwa muunganisho wa ukubwa katika pembe zote. Kwa boriti nyembamba ya digrii 20, thamani ya juu ya ukubwa wa mionzi inaonyesha boriti nyepesi, iliyojikita inayofaa kwa matumizi yaliyoelekezwa.

10. Kanuni ya Uendeshaji

HIR26-21C/L423/TR8 ni diode inayotoa mwanga ya semikondukta. Inapotumiwa voltage ya mbele inayozidi nishati yake ya pengo la bendi, elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo lenye shughuli (lililofanywa kwa GaAlAs), likitoa nishati kwa namna ya fotoni. Muundo maalum wa nyenzo za GaAlAs huamua nishati ya pengo la bendi, ambayo kwa upande huamua urefu wa wimbi wa kilele wa mwanga unaotolewa—katika kesi hii, 850nm katika wigo wa infrared. Kifurushi cha epoksi chenye uwazi kama maji hufanya kazi kama lenzi, na kuunda boriti ya pato kuwa pembe maalum ya kuona ya digrii 20.

11. Mazingira ya Sekta na Mienendo

LED za infrared katika urefu wa wimbi wa 850nm na 940nm ni vipengele vya msingi katika mifumo mingi ya elektroniki. Mwelekeo ni kuelekea ukubwa mdogo zaidi wa kifurushi, ufanisi wa juu zaidi (utoaji zaidi wa mionzi kwa kila wati ya umeme inayotumiwa), na ujumuishaji ulioongezeka. Pia kuna mahitaji yanayoongezeka ya vifaa vinavyoweza kufanya kazi kwa kasi zaidi ili kusaidia matumizi mapya katika LiDAR, kuhisi 3D, na mawasiliano ya mwanga. HIR26-21C/L423/TR8, kwa ukubwa wake mdogo, utendaji mzuri, na usawa wa RoHS, inawakilisha suluhisho lililothibitishwa kwa matumizi ya jadi na mengi ya kisasa ya IR yanayohitaji chanzo cha mwanga cha kuaminika, cha kufungia kwenye uso.