PD70-01B/TR7 Silicon Planar PIN Photodiode Datasheet - 2.0x1.25x0.9mm - Voltage ya Kinyume 32V - Urefu wa Wimbi la Kilele 940nm - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

PD70-01B/TR7 ni Photodiode ya Juu ya Utendaji ya Silicon Planar PIN iliyobuniwa kwa matumizi yanayohitaji majibu ya haraka na usikivu mkubwa kwa mwanga wa infrared. Ukubwa wake mdogo na utendaji imara katika anuwai pana ya joto hufanya iwe sehemu yenye matumizi mbalimbali kwa mifumo mbalimbali ya elektroniki.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Photodiode hii inatoa faida kadhaa muhimu, ikiwa ni pamoja na kichujio cha mwanga wa mchana kilichojengwa ndani kupunguza usumbufu wa mwanga wa mazingira, usikivu mkubwa katika urefu wa wimbi la kilele, na uwezo mdogo sana wa makutano unaowezesha nyakati mfupi za kubadili. Kifurushi chake kidogo, cha kushikilia kwenye uso hakina risasi na kinatii viwango vya RoHS, REACH, na visivyo na halojeni. Vipengele hivi hufanya iwe inafaa hasa kwa elektroniki za watumiaji, udhibiti wa viwanda, na matumizi ya mawasiliano kama vile udhibiti wa mbali wa televisheni na vifaa, usambazaji wa sauti ya infrared, virekodi video, nakala, visensor za lifti, na mifumo ya jumla ya kupima na kudhibiti.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kimebuniwa kufanya kazi kwa uaminifu ndani ya mipaka maalum. Voltage ya juu kabisa ya kinyume (VR) ni 32V. Inaweza kufanya kazi katika anuwai ya joto la uendeshaji (Topr) ya -25°C hadi +85°C na kuhifadhiwa (Tstg) kutoka -40°C hadi +85°C. Joto la juu la kuuza (Tsol) ni 260°C kwa muda usiozidi sekunde 5. Nguvu inayotumika (Pd) imekadiriwa kuwa 150 mW kwa au chini ya joto la hewa huria la 25°C.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Kwa joto la kawaida la 25°C, photodiode hii inaonyesha vipimo maalum vya utendaji. Upana wake wa wigo (λ0.5) unatoka 730 nm hadi 1100 nm, na usikivu wa kilele (λP) kwenye 940 nm, na kuweka wazi katika wigo wa karibu wa infrared. Chini ya mnururisho wa 1 mW/cm² kwenye 940 nm, mkondo wa kawaida wa mzunguko mfupi (ISC) ni 35 µA, na mkondo wa kawaida wa mwanga wa kinyume (IL) kwa VR=5V ni 25 µA (kiwango cha chini 17 µA). Mkondo wa giza wa kinyume (ID) kwa VR=10V kwa kawaida ni 5 nA, na kiwango cha juu cha 30 nA. Voltage ya kuvunja kinyume (VBR) ni angalau 32V, kwa kawaida 170V kwa mkondo wa 100 µA.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Datasheet hii inajumuisha mikunjo ya kawaida ya tabia ambayo hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa zaidi ya thamani za chini, za kawaida, na za juu zilizoorodheshwa.

3.1 Usikivu wa Wigo

Grafu (Fig.1) inaonyesha majibu ya wigo yaliyosanifishwa dhidi ya urefu wa wimbi. Mkunjo unaonyesha ongezeko kali la usikivu kuanzia karibu 730 nm, kufikia kilele kwenye 940 nm, na kisha kupungua polepole kuelekea 1100 nm. Hii inathibitisha uboreshaji wake kwa kugundua infrared, hasa kwa vitoa mwanga vya kawaida vya IR vya 940 nm, huku kichujio cha mwanga wa mchana kinapunguza usikivu katika wigo unaoonekana.

3.2 Uwiano wa Majibu

Grafu nyingine (Fig.2) inaweka Mkondo wa Mwanga wa Kinyume (IL) dhidi ya Mnururisho (Ee). Mkunjo huu unatarajiwa kuonyesha uhusiano wa mstari sana, ikionyesha kwamba pato la mkondo wa mwanga ni sawia moja kwa moja na nguvu ya mwanga inayoanguka katika anuwai ya uendeshaji, kipengele muhimu kwa matumizi ya kupima na kudhibiti.

4. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi na Ubaguzi wa Polarity

PD70-01B/TR7 inakuja kwenye kifurushi kidogo cha kushikilia kwenye uso. Michoro ya kina ya vipimo imetolewa. Vipimo vya mwili wa kifurushi ni takriban 2.0 mm kwa urefu, 1.25 mm kwa upana, na 0.9 mm kwa urefu (bila kuhesabu waya). Cathode kwa kawaida huwa alama, mara nyingi kwa mkato, ukingo uliokunjwa, au nukta kwenye kifurushi. Wabunifu lazima watazame mchoro wa kina wa kifurushi kwa alama kamili ya utambulisho wa polarity na mpangilio wa pad ili kuhakikisha muundo sahihi wa alama ya PCB na mwelekeo wa usanikishaji.

4.2 Vipimo vya Ukanda wa Kubeba na Reel

Kwa usanikishaji wa otomatiki, kijenzi kinasambazwa kwenye ukanda wa kubeba na reel. Upana wa ukanda, vipimo vya mfuko, na kipenyo cha reel zimebainishwa kuwa zinapatana na vifaa vya kawaida vya kuchukua na kuweka. Idadi ya kawaida ya kufunga ni vipande 1000 kwa kila reel.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

5.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Kwa kuuza bila risasi, profaili maalum ya joto lazima ifuatwe. Profaili inayopendekezwa inajumuisha hatua ya joto kabla, eneo la kuchovya, joto la kilele la reflow lisilozidi 260°C, na hatua ya kupoza iliyodhibitiwa. Jumla ya muda juu ya kioevu na muda wa juu wa kilele ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha epoxy na kipande cha semiconductor. Kuuza kwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

5.2 Kuuza kwa Mkono na Urekebishaji

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, tahadhari kubwa lazima ichukuliwe. Joto la ncha ya chuma cha kuuza linapaswa kuwa chini ya 350°C, na wakati wa kuwasiliana na kila terminal unapaswa kuwa chini ya sekunde 3 kwa kila kiungo cha kuuza kwa kutumia chuma chenye uwezo wa 25W au chini. Muda wa kupoza zaidi ya sekunde mbili unahitajika kati ya kuuza kila terminal. Kwa urekebishaji, chuma cha kuuza chenye vichwa viwili kinapendekezwa ili kupasha joto kwa terminal zote mbili kwa wakati mmoja na kuepuka mkazo wa mitambo. Uwezekano na athari ya urekebishaji kwenye tabia za kifaa zinapaswa kutathminiwa mapema.

6. Tahadhari za Kuhifadhi na Kushughulikia

6.1 Usikivu wa Unyevu

Kifaa hiki kina usikivu wa unyevu. Mfuko wa kuzuia unyevu haupaswi kufunguliwa hadi vijenzi vitakapokuwa tayari kutumika. Kabla ya kufungua, hali ya kuhifadhi inapaswa kuwa 30°C au chini na Unyevu wa Jamaa (RH) wa 90% au chini. Jumla ya maisha ya rafu kwenye mfuko usiofunguliwa ni mwaka mmoja. Baada ya kufungua, vijenzi lazima vihifadhiwe kwa 30°C au chini na 60% RH au chini na vitumike ndani ya masaa 168 (siku 7). Ikiwa desiccant ya silica gel inaonyesha kujaa au muda wa kuhifadhi umepitwa, matibabu ya kuoka kwa 60 ±5°C kwa masaa 24 yanahitajika kabla ya matumizi.

6.2 Ulinzi wa Umeme

Tahadhari muhimu ni ulinzi dhidi ya mkondo kupita kiasi. Kama diode, lazima ifanye kazi na resistor ya kudhibiti mkondo inayofuatana wakati inapobaguliwa. Bila resistor hii, ongezeko dogo la voltage inayotumika linaweza kusababisha ongezeko kubwa, linaloweza kuharibu, la mkondo, na kusababisha kuchomeka. Thamani ya resistor lazima ihesabiwe kulingana na voltage ya uendeshaji na mkondo wa mwanga au mkondo wa giza unaotaka.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

PD70-01B/TR7 inaweza kutumika katika usanidi mbili kuu: hali ya photovoltaic (baguzi sifuri) na hali ya photoconductive (baguzi ya kinyume). Katika hali ya photovoltaic, hutoa voltage/mkondo inapong'aa, inayofaa kwa kugundua mwanga rahisi. Katika hali ya photoconductive (na voltage ya baguzi ya kinyume inayotumika, mfano, 5V), kasi ya majibu ni haraka zaidi, na uwiano unaboreshwa, na kuifanya bora kwa kugundua msukumo wa kasi kama vile katika udhibiti wa mbali wa IR. Saketi ya kikuza umeme (TIA) kwa kawaida hutumiwa kubadilisha mkondo mdogo wa mwanga kuwa ishara ya voltage inayoweza kutumika.

7.2 Mazingatio ya Ubunifu

Sababu muhimu za ubunifu ni pamoja na:Baguzi:Chagua hali ya uendeshaji kulingana na mahitaji ya kasi na uwiano.Upana wa Bendi:Uwezo mdogo (unaoeleweka kwa wakati mfupi wa kubadili) huruhusu upana mkubwa wa bendi wakati unapounganishwa na kikuza kinachofaa cha kelele chini.Kuchuja Mwanga:Kichujio cha mwanga wa mchana kilichojengwa ndani kina faida, lakini kwa matumizi maalum, vichujio vya ziada vya nje vya mwanga vinaweza kuhitajika ili kuzuia urefu wa wimbi usiokusudiwa.Mpangilio wa PCB:Weka photodiode na kikuza chake karibu pamoja ili kupunguza uwezo wa parasi na kuchukua kelele. Hakikisha anode na cathode zimeelekezwa kwa usahihi kulingana na alama ya kifurushi.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na photodiodes za kawaida au phototransistors, muundo wa PIN wa PD70-01B/TR7 unatoa faida tofauti. Eneo la asili (I) kati ya tabaka za P na N linapunguza uwezo wa makutano, na kuwezesha nyakati za majibu ya haraka (wakati mfupi wa kubadili). Hii inaifanya bora kwa usambazaji wa data wa kasi kupitia IR. Usikivu wake mkubwa na vigezo maalum vya mkondo wa giza hutoa uwiano mzuri wa ishara kwa kelele. Kichujio cha mwanga wa mchana kilichounganishwa ni kipengele cha vitendo kisichopatikana katika photodiodes zote za msingi, na kurahisisha ubunifu kwa mazingira ya mwanga wa mazingira.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

9.1 Madhumuni ya kichujio cha mwanga wa mchana ni nini?

Kichujio cha mwanga wa mchana kinapunguza usikivu katika wigo wa mwanga unaoonekana (takriban 400-700 nm). Hii inapunguza kelele na usumbufu kutoka kwa vyanzo vya mwanga vya mazingira kama vile mwanga wa jua au taa za chumba, na kuwezesha kifaa kugundua kwa uaminifu zaidi ishara za infrared zilizobadilishwa kutoka kwa udhibiti wa mbali au chanzo kingine cha IR.

9.2 Ninawezaje kuchagua thamani ya resistor inayofuatana?

Resistor inayofuatana inadhibiti mkondo chini ya hali zote za giza na zenye mwanga. Katika hali ya baguzi ya kinyume, thamani ya resistor (R) inaweza kadiriwa kwa kutumia Sheria ya Ohm: R ≈ (Voltage ya Usambazaji - Kupungua kwa Voltage ya Kinyume ya Diode) / Mkondo wa Juu Unaotarajiwa. Mkondo unapaswa kuwekwa chini kabisa ya kikomo cha juu cha nguvu inayotumika. Anza na thamani ya kihafidhina (mfano, 10kΩ) na urekebishe kulingana na ukubwa wa ishara na mahitaji ya kasi.

9.3 Je, kisensor hiki kinaweza kugundua mwanga unaoonekana?

Ingawa anuwai yake ya wigo inaanza kwenye 730 nm (mpaka wa mwanga mwekundu unaoonekana), usikivu wake katika wigo unaoonekana ni mdogo sana kwa sababu ya kichujio cha mwanga wa mchana. Ni kigunduzi cha infrared kinachoboreshwa kwa 940 nm. Kwa kugundua mwanga unaoonekana, photodiode isiyo na kizuizi cha IR au kichujio cha mwanga wa mchana itahitajika.

10. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

Photodiode ya Silicon PIN ni kifaa cha semiconductor kinachobadilisha mwanga kuwa mkondo wa umeme. Wakati fotoni zenye nishati kubwa kuliko pengo la bendi ya silicon zinapogonga kifaa, huzalisha jozi za elektroni na shimo katika eneo la kupungua. Katika muundo wa PIN, eneo pana la asili (I) limewekwa kati ya maeneo ya aina ya P na aina ya N. Eneo hili pana la I linatengeneza eneo kubwa la kupungua kwa kunyonya fotoni, na muhimu zaidi, linapunguza uwezo wa makutano. Chini ya baguzi ya kinyume, uga wa umeme huvuta wabebaji hawa wa malipo hadi kwenye mawasiliano, na kuzalisha mkondo wa mwanga ambao ni sawia na ukubwa wa mwanga unaoanguka. Mchakato wa "planar" unarejelea mbinu ya utengenezaji, ambayo kwa kawaida hutoa vifaa vilivyo na utendaji thabiti na thabiti.