LTR-5888DHP1 Phototransistor Datasheet - Kifurushi Kijani Kibichi - Vce 30V - Pc 100mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTR-5888DHP1 ni phototransistor yenye usikivu mkubwa iliyoundwa kwa matumizi ya kugundua infrared (IR). Kazi yake kuu ni kubadilisha mwanga wa infrared unaoingia kuwa mkondo wa umeme. Kipengele muhimu ni kifurushi chake cha plastiki cha kijani kibichi, kilichoundwa kupunguza au kukata urefu wa mawimbi ya mwanga unaoonekana. Ubunifu huu hupunguza usumbufu kutoka kwa vyanzo vya mwanga unaoonekana, na kufanya kifaa hiki kiwe cha kufaa hasa kwa matumizi ambapo ishara ya maslahi ni katika wigo wa infrared tu, kama vile kugundua karibu, kugundua vitu, na vipokezi vya udhibiti wa mbali wa IR.

Kifaa hiki kinatoa anuwai pana ya uendeshaji kwa mkondo wa kolekta na kina sifa za nyakati za kubadilisha haraka, na kuwezesha kujibu haraka kwa mabadiliko ya mwanga wa IR. Mchanganyiko huu wa kuchuja mwanga, usikivu, na kasi hufanya iwe sehemu inayoweza kutumika kwa mifumo mbalimbali ya elektroniki inayohitaji kugundua IR kwa uaminifu.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibika kabisa. Uendeshaji chini ya hali hizi hauhakikishwi.

• Mtawanyiko wa Nguvu (P_C):100 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifaa kinaweza kutawanya kama joto kwa joto la mazingira (T_A) la 25°C. Kuzidi kikomo hiki kuna hatari ya kukimbia kwa joto na kushindwa.
• Voltage ya Kolekta-Emitter (V_CEO):30 V. Voltage ya juu kabisa ambayo inaweza kutumika kati ya vituo vya kolekta na emitter wakati msingi (eneo lenye usikivu wa mwanga) haujafungwa.
• Voltage ya Emitter-Kolekta (V_ECO):5 V. Voltage ya nyuma ya juu kabisa inayoweza kutumika kati ya emitter na kolekta.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji:-40°C hadi +85°C. Anuwai ya joto la mazingira ambayo kifaa kimeundwa kufanya kazi ipasavyo.
• Anuwai ya Joto la Hifadhi:-55°C hadi +100°C. Anuwai ya joto kwa ajili ya hifadhi isiyo ya uendeshaji.
• Joto la Kuuza Miongo:260°C kwa sekunde 5 kwa umbali wa 1.6mm kutoka kwa mwili wa kifurushi. Hii inafafanua kikwazo cha wasifu wa kuuza reflow ili kuzuia uharibifu wa kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi vimeainishwa kwa T_A=25°C na hufafanua utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Voltage za Kuvunjika: V_(BR)CEO(30V chini) na V_(BR)ECO(5V chini). Hizi ndizo voltage ambazo makutano huvunjika chini ya mikondo maalum ya majaribio bila mwanga (E_e= 0 mW/cm²).
• Voltage ya Ujazo ya Kolekta-Emitter (V_CE(SAT)):0.4V juu kwa I_C= 100µA na E_e= 1 mW/cm². Hii ndiyo punguzo la voltage kwenye transistor wakati iko "wazi" kabisa (imejaa) chini ya mwanga. V_CE(SAT)ya chini inafaa kwa kubadilisha kwa ufanisi.
• Nyakati za Kubadilisha:Muda wa Kupanda (T_r) ni 15 µs kwa kawaida na Muda wa Kushuka (T_f) ni 18 µs kwa kawaida, hupimwa chini ya V_CC=5V, I_C=1mA, na R_L=1kΩ. Nyakati hizi huamua jinsi pato linavyoweza kujibu haraka kwa mwingilio wa mwanga wa msukumo.
• Mkondo wa Giza wa Kolekta (I_CEO):100 nA juu kwa V_CE=10V bila mwanga. Hii ndiyo mkondo mdogo wa uvujaji unaotiririka wakati kifaa kipo gizani kabisa. Mkondo wa chini wa giza unaonyesha uwiano bora wa ishara-kwa-kelele katika kugundua mwanga mdogo.
• Uwiano wa Mkondo wa Kolekta (R):0.8 hadi 1.25. Kigezo hiki kwa uwezekano kinaainisha mechi kati ya phototransistor mbili au njia, muhimu kwa matumizi ya kugundua tofauti.

3. Maelezo ya Mfumo wa Binning

LTR-5888DHP1 hutumia mfumo kamili wa binning kulingana na Mkondo wa Kolekta wa Hali ya Wazi (I_C(ON)). Binning ni mchakato wa udhibiti wa ubora unaoweka vijenzi vilivyo na sifa sawa za utendaji katika makundi. Jedwali mbili za binning hutolewa: moja kwa anuwai ya mipangilio ya uzalishaji na nyingine kwa anuwai ya uhakikisho wa mwisho.

Kigezo I_C(ON)kinafafanuliwa kama mkondo wa wastani wa kolekta chini ya hali zilizosanifishwa (V_CE= 5V, E_e= 1 mW/cm²). Vifaa hupangwa katika bins zilizowekwa alama A hadi H, kila moja ikiwa na anuwai maalum ya I_C(ON)(mfano, Bin A: 0.20mA hadi 0.26mA kwa mpangilio wa uzalishaji). Kila bin inahusishwa na alama ya rangi tofauti (Nyekundu, Nyeusi, Kijani, Bluu, Nyeupe, Zambarau, Njano, Chungwa). Hii inawawezesha wabunifu kuchagua vifaa vilivyo na usikivu uliodhibitiwa kwa uangalifu kwa mahitaji maalum ya saketi yao, na kuhakikisha utendaji thabiti wa mfumo. Kwa mfano, matumizi yanayohitaji kizingiti cha usahihi cha kusababisha yatafaidi kwa kutumia vifaa kutoka kwa bin moja, nyembamba.

4. Uchambuzi wa Mikunjo ya Utendaji

Waraka huu unajumuisha mikunjo kadhaa ya kawaida ya sifa, ambayo hutoa ufahamu wa kuona wa tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

• Kielelezo 1: Mkondo wa Giza wa Kolekta dhidi ya Joto la Mazingira:Grafu hii inaonyesha jinsi I_CEOinaongezeka kwa kasi na kuongezeka kwa joto. Hili ni jambo muhimu la kuzingatia kwa matumizi ya joto la juu, kwani kuongezeka kwa mkondo wa giza kunaweza kuficha ishara dhaifu za mwanga.
• Kielelezo 2: Mtawanyiko wa Nguvu wa Kolekta dhidi ya Joto la Mazingira:Mkunjo huu wa kupunguza unaonyesha kwamba mtawanyiko wa juu kabisa wa nguvu unaoruhusiwa (P_C) hupungua kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kwa 85°C, nguvu ya juu kabisa ambayo kifaa kinaweza kushughulikia ni chini sana kuliko kiwango cha 100mW kwa 25°C. Wabunifu lazima watumie mkunjo huu ili kuhakikisha uendeshaji salama wa joto.
• Kielelezo 3: Muda wa Kupanda & Kushuka dhidi ya Upinzani wa Mzigo:Picha hii inaonyesha kwamba nyakati za kubadilisha (T_rna T_f) huongezeka na upinzani wa juu wa mzigo (R_L). Kwa matumizi yanayohitaji kasi ya juu kabisa, thamani ya chini ya R_Linapaswa kuchaguliwa, ingawa hii itaathiri mzunguko wa voltage ya pato.
• Kielelezo 4: Mkondo wa Kolekta wa Jamaa dhidi ya Mwangaza:Huu ndio utendakazi wa msingi wa phototransistor. Inaonyesha kwamba mkondo wa kolekta huongezeka kwa mstari na mwangaza wa infrared unaoingia (E_e) katika anuwai fulani. Mwinuko wa mstari huu unawakilisha usikivu wa kifaa.

5. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

Kifaa hutumia kifurushi maalum cha plastiki cha kijani kibichi. Vipimo vya kifurushi hutolewa kwenye waraka huu na vipimo vyote viko kwenye milimita. Vidokezo muhimu vya vipimo vinajumuisha: uvumilivu wa ±0.25mm isipokuwa imeainishwa vinginevyo, mwinuko wa juu wa gundi chini ya flange ya 1.5mm, na nafasi ya miongo inayopimwa kwenye mahali ambapo miongo inatoka kwenye kifurushi. Nyenzo za kijani kibichi ni muhimu kwa sifa zake za kuchuja mwanga, kuzuia mwanga unaoonekana ili kuboresha utendaji maalum wa IR.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Mwongozo mkuu uliotolewa unahusiana na mkazo wa joto wa kuuza. Miongo inaweza kufanyiwa joto la 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 5, ikipimwa kwenye umbali wa 1.6mm (0.063 inchi) kutoka kwa mwili wa kifurushi. Uainishaji huu ni muhimu kwa kufafanua wasifu salama wa kuuza reflow. Kuzidi kikomo hiki cha muda-joto kunaweza kusababisha uharibifu wa ndani wa die ya semikondukta, vifungo vya waya, au kifurushi cha plastiki yenyewe, na kusababisha kushindwa mara moja au kupungua kwa uaminifu wa muda mrefu. Mazoea ya kiwango cha tasnia ya kushughulikia vifaa vyenye usikivu wa unyevu (MSL) pia yanapaswa kufuatwa isipokuwa imeainishwa vinginevyo.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Vipokezi vya Udhibiti wa Mbali wa Infrared:Kugundua ishara za IR zilizobadilishwa kutoka kwa udhibiti wa mbali wa TV, mashine za baridi, n.k.
• Kugundua Karibu na Kitu:Inatumika kwenye mifereji ya maji ya otomatiki, vikaushi vya mikono, vitoa karatasi, na roboti kugundua uwepo wa kitu.
• Kuhesabu na Kupanga Viwanda:Kugundua vitu kwenye ukanda wa usafirishaji wakati imeunganishwa na emitter ya IR.
• Vihifadhi vya Msimbo vya Mwanga:Kugundua nyufa au alama kwenye diski inayozunguka kwa ajili ya kupima msimamo au kasi.
• Vigunduzi vya Moshi:Katika baadhi ya miundo ya chumba cha mwanga, kugundua mwanga uliotawanywa na chembe za moshi.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kuweka Upendeleo:Phototransistor inaweza kutumika katika hali ya kubadilisha (imejaa) au hali ya mstari (hai). Katika hali ya kubadilisha (usanidi wa emitter ya kawaida na upinzani wa kuvuta juu), hutoa pato la dijiti. Katika hali ya mstari (mara nyingi na kizidishio cha uendeshaji), hutoa pato la analogi linalolingana na ukubwa wa mwanga.
• Upinzani wa Mzigo (R_L):Thamani ya R_Lkatika saketi ya kolekta ni uchaguzi muhimu wa ubunifu. R_Lndogo hutoa kubadilisha haraka (tazama Kielelezo 3) lakini husababisha mzunguko mdogo wa voltage ya pato kwa mkondo wa mwanga uliotolewa. R_Lkubwa hutoa mzunguko mkubwa wa voltage lakini majibu ya polepole.
• Kukataa Mwanga wa Mazingira:Ingawa kifurushi cha kijani kibichi kinasaidia, kwa mazingira yenye IR nyingi ya mazingira (mfano, mwanga wa jua, balbu za incandescent), kuchuja kwa ziada kwa umeme kunaweza kuwa muhimu. Kutumia chanzo cha IR kilichobadilishwa na saketi ya kipokezi ya kufuta msimbo ni mbinu yenye ufanisi sana.
• Usimamizi wa Joto:Rejea Kielelezo 2 (mkunjo wa kupunguza) ili kuhakikisha mtawanyiko wa nguvu wa kifaa unabaki ndani ya mipaka salama kwa joto la juu kabisa la mazingira la uendeshaji.
• Uchaguzi wa Binning:Chagua bin ya usikivu inayofaa (A-H) kulingana na kiwango kinachohitajika cha ishara na ukubwa unaotarajiwa wa chanzo cha IR ili kuboresha utendaji na uthabiti wa saketi.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu ya LTR-5888DHP1 ni kifurushi chake maalum cha kijani kibichi cha kuzuia mwanga unaoonekana. Ikilinganishwa na phototransistor wazi au zisizochujwa, inatoa utendaji bora katika mazingira yenye mwanga mkubwa unaoonekana wa mazingira, kwani ina uwezekano mdogo wa kusababishwa vibaya. Mchanganyiko wake wa V_CEO(30V) ya juu, kasi ya kubadilisha haraka (anuwai ya µs), na mfumo wa kina wa binning kwa usikivu hufanya iwe chaguo thabiti na rafiki kwa wabunifu kwa anuwai ya kazi za kugundua IR. Binning kamili inaruhusu mechi sahihi katika matumizi yanayohitaji sensor nyingi au sehemu za kusababisha thabiti sana.

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

S: Kifurushi cha kijani kibichi kinafaida gani?

J: Hufanya kazi kama kichujio cha mwanga unaoonekana. Hupunguza mwanga katika wigo unaoonekana (takriban 400-700nm) huku ukiruhusu urefu wa mawimbi ya infrared (kwa kawaida >700nm) kupita hadi kwenye chip ya semikondukta. Hii inaboresha uwiano wa ishara-kwa-kelele katika matumizi ya IR pekee.

S: Ninawezaje kufasiri jedwali mbili tofauti za binning?

J: Jedwali la "Mpangilio wa Uzalishaji" linaonyesha anuwai za ndani za karibu zinazotumiwa wakati wa utengenezaji kupanga vifaa. Jedwali la "Anuwai ya Hali ya Wazi" linaonyesha anuwai pana, ya uhakikisho ambayo mteja anaweza kutegemea. Vifaa kutoka kwa bin moja ya uzalishaji vitakuwa na utendaji thabiti zaidi kuliko vile vinavyokidhi anuwai pana ya uhakikisho.

S: Je, naweza kutumia kifaa hiki kwenye mwanga wa jua wa moja kwa moja?

J: Ingawa kifurushi huchuja mwanga unaoonekana, mwanga wa jua una kiasi kikubwa cha mionzi ya infrared. Hii inaweza kujaza sensor. Kwa matumizi ya nje au katika IR nyingi ya mazingira, kinga ya mwanga, kuchuja kwa umeme, au matumizi ya mfumo wa chanzo cha IR uliobadilishwa inapendekezwa sana.

S: Nini hufanyika ikiwa nitazidi joto/muda wa kuuza miongo?

J: Inaweza kusababisha uharibifu usioweza kubadilika: kuyeyuka kwa kifurushi, kuvunjika kwa vifungo vya ndani vya waya, au kuharibika kwa sifa za semikondukta. Daima zingatia mwongozo wa 260°C kwa sekunde 5 kwa umbali wa 1.6mm kutoka kwa mwili.

10. Uchunguzi wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Mazingira: Kubuni Sensor ya Karibu kwa Kisambaza Sabuni cha Otomatiki.

Lengo ni kugundua mkono uliowekwa ~5-10cm chini ya mfereji. Emitter ya LED ya IR imewekwa kinyume na kigunduzi cha LTR-5888DHP1, zote zikielekea eneo la kugundua.

Hatua za Ubunifu:

1. Usanidi wa Saketi:Tumia phototransistor katika hali ya kubadilisha ya emitter ya kawaida. Unganisha emitter kwenye ardhi, kolekta kwenye upinzani wa kuvuta juu (R_L) iliyounganishwa na voltage ya usambazaji (mfano, 5V). Ishara ya pato inachukuliwa kutoka kwenye nodi ya kolekta.

2. Uchaguzi wa Vijenzi:Chagua LED ya IR yenye urefu wa mawimbi unaolingana na kilele cha usikivu cha phototransistor. Chagua thamani ya R_L(mfano, 10kΩ) inayotoa mzunguko mzuri wa voltage. Kulingana na ukubwa unaotarajiwa wa IR iliyotafakari, chagua phototransistor kutoka kwa Bin D au E kwa usikivu wa kati.

3. Kubadilisha (Hiari Lakini Inapendekezwa):Ili kukataa mwanga wa mazingira, endesha LED ya IR kwa mkondo wa msukumo (mfano, 38kHz). Fuata pato la phototransistor na kichujio cha bandpass au IC maalum ya kipokezi cha IR iliyowekwa kwenye mzunguko sawa. Hii hufanya mfumo usiathiriwe na IR ya mazingira ya mara kwa mara.

4. Kugundua Kizingiti:Voltage ya pato kwenye kolekta itashuka wakati mkono unatafakari mwanga wa IR kwenye kigunduzi. Mlinganishi au ADC ya microcontroller inaweza kutumika kugundua mabadiliko haya ya voltage na kusababisha pampu ya sabuni.

5. Mambo ya Kuzingatia:Zingatia kuongezeka kwa mkondo wa giza na joto (Kielelezo 1) wakati wa kuweka kizingiti cha kugundua. Hakikisha mtawanyiko wa nguvu wa kifaa uko ndani ya mipaka kulingana na Kielelezo 2.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Phototransistor kimsingi ni transistor ya makutano ya bipolar (BJT) ambapo eneo la msingi limefichuliwa kwa mwanga na halijaunganishwa na kituo cha umeme. Fotoni zinazoingia zenye nguvu zaidi ya bandgap ya semikondukta zinachukuliwa katika eneo la makutano ya msingi-kolekta. Uchukuaji huu huunda jozi za elektroni-na-shimo. Uga wa umeme katika makutano ya msingi-kolekta yaliyowekwa upendeleo wa nyuma huwafukuza wabebaji wa malipo hizi, na kuzalisha mkondo wa mwanga. Mkondo huu wa mwanga hufanya kazi kama mkondo wa msingi wa transistor. Kwa sababu ya faida ya mkondo ya transistor (β au h_FE), mkondo wa kolekta unaotokana ni mkondo wa mwanga uliozidishwa na faida (I_C≈ β * I_photo). Uimarishaji huu wa ndani ndio unaotoa phototransistor usikivu mkubwa zaidi kuliko photodiode rahisi. Nyenzo za kifurushi cha kijani kibichi huchukua fotoni nyingi za mwanga unaoonekana, huku fotoni za infrared zikiweza kupita na kuchukuliwa na silikoni kuzalisha mkondo wa ishara.

12. Mienendo ya Teknolojia

Uwanja wa optoelectronics kwa ajili ya kugundua unaendelea kubadilika. Mienendo inayohusiana na vifaa kama LTR-5888DHP1 inajumuisha:

Ujumuishaji:Kuelekea kwenye suluhisho zilizojumuishwa ambazo zinachanganya kigunduzi cha mwanga, kizidishio, na mantiki ya dijiti (kama kichocheo cha Schmitt au modulator/demodulator) katika kifurushi kimoja (mfano, moduli za kipokezi cha IR).

Kupunguzwa kwa Ukubwa:Maendeleo ya phototransistor katika vifurushi vidogo vya kusakinishwa kwenye uso ili kukidhi mahitaji ya vifaa vya umeme vya watumiaji vya kompakt.

Kuchuja Bora:Matumizi ya vichujio vya usumbufu vya kisasa zaidi vilivyowekwa moja kwa moja kwenye chip au kifurushi ili kutoa uteuzi mkali wa urefu wa mawimbi, na kuboresha kukataa vyanzo visivyotakiwa vya mwanga wa mazingira.

Uboreshaji Maalum wa Matumizi:Vifaa vinazidi kuainishwa na kupangwa kwa matumizi maalum sana (mfano, kugundua msukumo maalum kwa mawasiliano ya data, mkondo wa chini sana wa giza kwa ajili ya kupima usahihi), badala ya kuwa vijenzi vya matumizi mbalimbali.