PD70-01B/TR10 Silicon Planar PIN Photodiode Datasheet - 2.0x1.25x0.7mm - Voltage ya Kinyume 32V - Upeo wa Uthibitishaji 940nm - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

PD70-01B/TR10 ni photodiode ya silikoni planar PIN iliyoundwa kwa ajili ya kugundua mwanga kwa uthibitishaji wa juu katika anuwai pana ya wigo. Faida zake za msingi zinatoka kwenye muundo wa PIN, ambao unajumuisha eneo la asili (I) kati ya tabaka za semiconductor za aina-P na aina-N. Eneo hili la asili linapanua tabaka la kukauka, na kusababisha faida kadhaa muhimu za utendaji kwa matumizi ya optoelectronic.

Faida za Msingi & Soko Lengwa:Kifaa hiki kinatoa uthibitishaji wa juu na nyakati za kubadilisha haraka kutokana na uwezo mdogo wa kiunganishi na ukusanyaji bora wa vibeba katika muundo wa PIN. Mkondo wa giza mdogo unahakikisha uwiano mzuri wa ishara-kwa-kelele. Ikijumuishwa na ukubwa wake mdogo na kichungi cha mwanga wa mchana kilichojumuishwa (lenzi nyeusi), inafaa kabisa kwa matumizi mbalimbali ikiwa ni pamoja na udhibiti wa mbali wa vifaa vya umeme (TV, vifaa), mifumo ya usafirishaji sauti ya infrared, nakala, sensor za lifti, na mifumo mbalimbali ya viwango na udhibiti wa viwanda vinavyohitaji kugundua mwanga kwa uaminifu.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Haipendekezwi kutumia kifaa hiki kwa mfululizo kwenye mipaka hii.

• Voltage ya Kinyume (V_R):32V. Hii ndiyo voltage ya juu inayoweza kutumika kwa upendeleo wa kinyume kwenye vituo vya photodiode.
• Kupoteza Nguvu (P_d):150 mW kwa 25°C. Hii inapunguza jumla ya nguvu ya umeme ambayo kifaa kinaweza kushughulikia, hasa imedhamiriwa na mkondo wa uvujaji wa kinyume na mkondo wowote wa mwanga chini ya mwangaza wa juu.
• Anuwai za Joto:Uendeshaji: -25°C hadi +85°C; Uhifadhi: -40°C hadi +85°C. Kifaa hiki kimeundwa kwa anuwai pana ya joto la viwanda.
• Joto la Kuunganisha (T_sol):260°C kwa upeo wa sekunde 5. Hii ni muhimu kwa michakato ya kuunganisha isiyo na risasi.

2.2 Tabia za Umeme-Mwanga (Ta=25°C)

Vigezo hivi vinafafanua utendaji wa kifaa chini ya hali za kawaida za uendeshaji.

• Upana wa Wigo (λ_0.5):730 nm hadi 1100 nm. Hii inafafanua anuwai ya urefu wa wigo ambapo uthibitishaji wa photodiode ni angalau nusu ya thamani yake ya kilele. Inaweza kugundua kutoka kwa nyekundu inayoonekana hadi kwenye wigo wa karibu-infrared (NIR).
• Urefu wa Wigo wa Upeo wa Uthibitishaji (λ_P):940 nm (Kawaida). Kifaa hiki kimeboreshwa kwa ajili ya majibu ya juu katika eneo la kawaida la NIR, ikilingana na utoaji wa LED nyingi za IR.
• Mkondo wa Saketi Fupi (I_SC):35 μA (Kawaida) chini ya mwangaza wa 1 mW/cm² kwa 875 nm. Kigezo hiki kinapimwa kwa voltage ya upendeleo sifuri (hali ya photovoltaic).
• Mkondo wa Mwanga wa Kinyume (I_L):25 μA (Kawaida) kwa V_R=5V chini ya hali ile ile ya 1 mW/cm², 875 nm. Kufanya kazi kwa upendeleo wa kinyume (hali ya photoconductive) kwa ujumla hutoa majibu ya juu zaidi na haraka ikilinganishwa na hali ya photovoltaic.
• Mkondo wa Giza wa Kinyume (I_D):5 nA (Kawaida), 30 nA (Upeo) kwa V_R=10V. Hii ndiyo mkondo wa uvujaji katika giza kamili. Mkondo mdogo wa giza ni muhimu kwa kugundua ishara dhaifu za mwanga.
• Voltage ya Kuvunjika Kinyume (V_BR):170V (Kawaida), na kiwango cha chini cha 32V. Hii ndiyo voltage ambayo mkondo wa kinyume huongezeka kwa kasi. Voltage ya kawaida ya uendeshaji ya kinyume inapaswa kuwa chini kabisa ya thamani hii.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka huu unajumuisha mikunjo ya kawaida ya tabia ambayo ni muhimu kwa muundo.

• Mkunjo wa Uthibitishaji wa Wigo:Grafu hii inaonyesha uthibitishaji wa jamaa dhidi ya urefu wa wigo. Inathibitisha kilele kwa ~940 nm na upana uliofafanuliwa kutoka 730 nm hadi 1100 nm. Lenzi nyeusi iliyojumuishwa hufanya kazi kama kichungi cha mwanga unaoonekana, kupunguza uthibitishaji katika anuwai inayoonekana ili kupunguza kelele kutoka kwa mwanga wa mazingira (mwanga wa mchana).
• Mkondo wa Mwanga wa Kinyume dhidi ya Mwangaza (Ee):Mkunjo huu unaonyesha uhusiano wa mstari kati ya mkondo wa mwanga unaozalishwa (I_L) na msongamano wa nguvu ya mwanga unaoingia. Uwiano wa mstari ni kipengele muhimu cha photodiodes za PIN, na kuzifanya zifae kwa matumizi ya kupima mwanga.

4. Taarifa za Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi

PD70-01B/TR10 inakuja kwenye kifurushi kidogo sana cha uso-mount. Vipimo muhimu (kwa mm) vinajumuisha ukubwa wa mwili wa takriban 2.0 x 1.25, na urefu wa 0.7 mm. Cathode kwa kawaida hutambuliwa na kona iliyowekwa alama au notch kwenye kifurushi. Michoro ya kina ya vipimo na uvumilivu wa ±0.1mm hutolewa kwa muundo wa kinyago cha PCB.

4.2 Utambuzi wa Ubaguzi

Alama wazi ya ubaguzi ni muhimu kwa usakinishaji sahihi. Mchoro wa kifurushi wa waraka unaonyesha vituo vya anode na cathode. Muunganisho usio sahihi wa ubaguzi wakati wa kutumia upendeleo wa kinyume utasababisha diode kuwa na upendeleo wa mbele, na kusababisha mkondo wa juu na uharibifu.

5. Miongozo ya Kuunganisha na Kukusanyika

Ushughulikiaji sahihi ni muhimu kwa uaminifu.

5.1 Uhifadhi na Uthibitishaji wa Unyevu

Kifaa hiki kinaweza kuhisi unyevu. Tahadhari zinajumuisha: kuhifadhi kwenye mfuko wa asili uliofungwa kwa ≤30°C/90%RH; kutumia ndani ya mwaka 1 baada ya usafirishaji; baada ya kufungua, kuhifadhi kwa ≤30°C/70%RH na kutumia ndani ya masaa 168 (siku 7). Ikiwa imezidi, matibabu ya kuoka kwa 60±5°C kwa masaa 24 yanahitajika kabla ya kuunganisha.

5.2 Hali ya Kuunganisha

• Kuunganisha kwa Reflow:Profa ya joto ya solder isiyo na risasi inapendekezwa, na joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 5. Reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.
• Kuunganisha kwa Mkono:Ikiwa ni lazima, tumia chuma cha kuunganisha chenye joto <350°C na nguvu <25W. Muda wa kuwasiliana kwa kila terminal unapaswa kuwa <3 sekunde, na vipindi >2 sekunde kati ya vituo ili kuepuka mkazo wa joto.
• Kurekebisha:Haipendekezwi baada ya kuunganisha. Ikiwa haiwezekani, chuma cha kuunganisha chenye vichwa viwili lazima kitumike ili kupasha joto vituo vyote viwili wakati wa kuondoa ili kuzuia mkazo wa mitambo kwenye die ya semiconductor.

6. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

Ufungaji wa kawaida ni umbo la reel ulio na vipande 1000 (1000PCS/Reel). Vipimo vya reel vimebainishwa kwa usindikaji wa vifaa vya kuchukua-na-kuweka otomatiki. Lebo kwenye reel inajumuisha taarifa muhimu kama vile Nambari ya Sehemu (P/N), Nambari ya Kundi (LOT No), idadi (QTY), na nambari nyingine za kufuatilia.

7. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Muundo

7.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Photodiode inaweza kutumika katika hali mbili za msingi:

1. Hali ya Photovoltaic (Upendeleo Sifuri):Photodiode hutoa voltage/mkondo inapong'aa, bila upendeleo wa nje unaotumika. Hali hii inatoa mkondo mdogo sana wa giza na kelele lakini ina kasi ya majibu ya polepole na uwiano wa chini wa mstari.
2. Hali ya Photoconductive (Upendeleo wa Kinyume):Voltage ya kinyume ya nje inatumika (kwa mfano, 5V kama ilivyo kwenye hali ya majaribio ya I_L). Hali hii inapanua eneo la kukauka zaidi, kupunguza uwezo wa kiunganishi na kusababishanyakati za kubadilisha haraka zaidina uwiano wa juu wa mstari katika anuwai pana ya ukubwa wa mwanga. Hii ndiyo hali inayopendekezwa kwa kugundua kwa kasi kama vile vipokeaji vya udhibiti wa mbali wa IR.

7.2 Tahadhari Muhimu za Muundo

• Kupunguza/Kulinda Mkondo:Wakati wa kufanya kazi kwenye saketi, resistor ya mfululizo L AZIMU tumika ili kupunguza mkondo. Kama ilivyoelezwa katika tahadhari, "mabadiliko madogo ya voltage yatasababisha mabadiliko makubwa ya mkondo (Kuchoma kutawezekana)." Hii ni kwa sababu photodiode chini ya upendeleo wa kinyume, ikiwa itaangaziwa kwa ukubwa wa juu sana wa mwanga au ikiwa itakuwa na upendeleo wa mbele kwa makosa, inaweza kuendesha mkondo mwingi.
• Mpangilio wa Bodi ya Saketi:Punguza uwezo wa kizazi na inductance katika njia zinazounganisha photodiode kwa kizidishi au kilinganishi. Hii ni muhimu kwa kuhifadhi utendaji wa kasi ya juu.
• Kukataa Mwanga wa Mazingira:Lenzi nyeusi iliyojengwa ndani inasaidia, lakini kwa utendaji bora katika mwanga wa mazingira, kuchuja kwa macho (kichungi cha ziada cha kupitisha IR) na kuchuja kwa umeme (kugundua kwa wakati mmoja) kunaweza kuwa muhimu.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

PD70-01B/TR10 inajitofautisha kupitia mchanganyiko wa vipengele vyake katika kifurushi kidogo cha SMD:

• dhidi ya Photodiodes za Kawaida:Muundo wa PIN unatoa uwezo mdogo na majibu haraka kuliko photodiodes za kawaida za PN.
• dhidi ya Diodes Kubwa za PIN:Kinyago chake kidogo cha 2.0x1.25mm kinawezesha miundo ya PCB yenye msongamano wa juu ambapo nafasi ni mdogo.
• Kichungi Kilichojumuishwa:Ujumuishaji wa kichungi cha mwanga wa mchana (epoxy nyeusi) hurahisisha muundo kwa kupunguza hitaji la kichungi cha nje cha kuzuia kelele ya mwanga unaoonekana.
• Viwango Vilivyoimarika:Anuwai pana ya joto la uendeshaji (-25°C hadi +85°C) na voltage ya kawaida ya juu ya kuvunjika (170V) hutoa kiasi cha muundo na uaminifu.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Kuna nini madhumuni ya "kichungi cha mwanga wa mchana"?

A: Nyenzo za lenzi nyeusi hupunguza mwanga katika wigo unaoonekana (takriban 400-700 nm) wakati inaruhusu mwanga wa karibu-infrared (700-1100 nm) kupita. Hii inapunguza usumbufu kutoka kwa taa za mazingira za ndani (fluorescent, LED, incandescent) ambazo zina mwanga unaoonekana, na kuboresha uwiano wa ishara-kwa-kelele kwa mifumo ya msingi wa IR.

Q: Je, ninapaswa kutumia hii katika hali ya photovoltaic au photoconductive kwa kipokeaji cha mbali cha IR?

A> Kwa matumizi ya udhibiti wa mbali wa IR ambayo yanahitaji kugundua msukumo haraka (kwa kawaida 38-56 kHz carrier),hali ya photoconductive (upendeleo wa kinyume)ni lazima. Uwezo uliopunguzwa katika hali hii huwezesha kifaa kujibu kwa urekebishaji wa mzunguko wa juu.

Q: Ninawezaje kuhesabu thamani ya resistor ya mfululizo inayohitajika?

A: Resistor inapunguza mkondo wa juu. Ikiwa unatumia upendeleo wa kinyume V_R, na mkondo wa juu unaotarajiwa wa mwanga ni I_max, resistor rahisi ya mfululizo R inaweza kuwekwa. Kushuka kwa voltage kwenye hiyo haipaswi kupunguza kwa kiasi kikubwa upendeleo kwenye diode. Kwa mfano, kwa V_R= 5V na I_max~ 50μA, resistor ya 10kΩ ingeshuka 0.5V tu, na kuacha 4.5V kwenye diode. Resistor pia inasaidia kulinda dhidi ya upendeleo wa mbele wa bahati mbaya.

10. Kanuni ya Uendeshaji

Photodiode ya PIN hufanya kazi kwa kanuni ya athari ya ndani ya photoelectric. Photoni zenye nishati kubwa kuliko bandgap ya semiconductor zinachukuliwa katika eneo la asili, na kuunda jozi za elektroni-na-shimo. Uga wa umeme wenye nguvu uliopo katika eneo la kukauka lenye upendeleo wa kinyume (ambalo limepanuliwa na tabaka la asili) hutenganisha haraka vibeba hivi, na kuwafanya waeleke kwenye vituo vyake. Uhamisho huu wa malipo huunda mkondo wa mwanga ambao ni sawia na ukubwa wa mwanga unaoingia. Eneo pana la asili ni muhimu: linaongeza kiasi cha kuchukua photon (kuboresha uthibitishaji) na kupunguza uwezo wa kiunganishi (kuwezesha kasi ya haraka).

11. Mienendo ya Sekta

Mahitaji ya vichunguzi vya mwanga vidogo, vya kasi, na vyenye uthibitishaji yanaendelea kukua. Mienendo inayoathiri vifaa kama PD70-01B/TR10 inajumuisha:

• Ufinyu:Ushinikizo wa vifaa vidogo vya umeme vya watumiaji na vifaa vya IoT huendesha hitaji la sensor za macho ndogo zaidi zilizo na utendaji uliobaki au ulioboreshwa.
• Ujumuishaji Ulioongezeka:Wakati photodiodes tofauti bado ni muhimu, kuna mwelekeo wa kujumuisha photodiode na kizidishi cha transimpedance (TIA) na saketi nyingine za kurekebisha ishara ndani ya kifurushi kimoja, na kurahisisha muundo.
• Upanuzi wa Matumizi ya NIR:Zaidi ya udhibiti wa mbali wa jadi, kugundua kwa NIR kunapanuka hadi maeneo kama vile kugundua karibu, utambuzi wa ishara, uchambuzi wa wigo, na ufuatiliaji wa kibiolojia, yote yanayohitaji vichunguzi vya mwanga vya kuaminika.
• Viwango Vilivyoboreshwa vya Uaminifu:Kufuata kanuni za mazingira (RoHS, REACH, Halogen-Free) na viwango vikali vya uaminifu wa magari/viwanda vinakuwa kawaida kwa vipengele vinavyotumika katika masoko mbalimbali.