IR26-21C/L447/CT - Karatasi ya Data ya LED ya Infrared ya Duara 1.6mm - Kipenyo 1.6mm - Voltage 1.3V - Nguvu 130mW - Lens ya Maji Wazi - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

IR26-21C/L447/CT ni diode inayotoa mwanga wa infrared ya kifaa cha uso-mount (SMD) ndogo sana. Imewekwa kwenye kifurushi kidogo, chenye ncha mbili kilichotengenezwa kwa plastiki wazi kama maji na lenzi ya juu ya duara. Kazi kuu ya kipengele hiki ni kutoa mwanga wa infrared kwenye urefu wa wimbi la kilele la nanomita 940, ambao umelinganishwa na wigo na vichunguzi vya mwanga na phototransistors zenye msingi wa silicon, na kufanya iwe bora kwa matumizi ya kugundua.

LED hii imejengwa kwa kutumia nyenzo za chip ya GaAlAs (Gallium Aluminum Arsenide). Faida zake za msingi ni pamoja na voltage ya mbele ya chini sana, ukubwa mdogo unaofaa kwa miundo yenye nafasi ndogo, na uaminifu mzuri. Kifaa hiki kinatii kanuni muhimu za kimazingira, ikiwa ni pamoja na kutokuwa na risasi (Pb-free), kufuata RoHS, kufuata EU REACH, na kutokuwa na halogeni, na kukidhi viwango maalum vya maudhui ya bromini na klorini.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kimeundwa kufanya kazi ndani ya mipaka madhubuti ili kuhakikisha umri mrefu na uaminifu. Kuzidi viwango hivi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu.

• Mwendo wa Mbele unaoendelea (I_F): 65 mA. Hii ndiyo sasa ya juu kabisa ya DC inayoweza kupita kwenye LED kwa mwendo.
• Voltage ya Nyuma (V_R): 5 V. Kutumia voltage ya nyuma ya juu kuliko hii kunaweza kuvunja kiungo cha semiconductor cha LED.
• Joto la Uendeshaji (T_opr): -25°C hadi +85°C. Safu ya joto la mazingira kwa uendeshaji wa kawaida.
• Joto la Hifadhi (T_stg): -40°C hadi +85°C. Safu ya joto kwa ajili ya kuhifadhi kifaa wakati hakijatumiwa.
• Joto la Kuuza (T_sol): 260°C kwa upeo wa sekunde 5. Hii inafafanua kizuizi cha profaili ya kuuza kwa reflow.
• Kupoteza Nguvu (P_d): 130 mW kwa au chini ya joto la hewa la bure la 25°C. Hii ndiyo nguvu ya juu kabisa ambayo kifurushi kinaweza kupoteza kama joto.

2.2 Tabia za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwa hali ya kawaida ya majaribio ya joto la mazingira la 25°C na sasa ya mbele ya 20 mA, ambayo ni sehemu ya kawaida ya uendeshaji.

• Ukubwa wa Mionzi (I_e): 11 mW/sr (Chini), 18 mW/sr (Kawaida). Hii hupima nguvu ya mwanga inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe imara (steradian). Thamani ya kawaida inaonyesha pato linalotarajiwa.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λ_p): 940 nm (Kawaida). Urefu wa wimbi ambao LED hutoa nguvu nyingi zaidi ya mwanga. Hii iko katika wigo wa karibu wa infrared, isiyoonekana kwa jicho la mwanadamu lakini bora kwa sensor za silicon.
• Upana wa Wigo (Δλ): 55 nm (Kawaida). Safu ya urefu wa wimbi unaotolewa, kwa kawaida hupimwa kwa nusu ya ukubwa wa kilele (Upana Kamili kwa Nusu ya Upeo - FWHM).
• Voltage ya Mbele (V_F): 1.3 V (Kawaida), 1.5 V (Upeo). Kupungua kwa voltage kwenye LED wakati inafanya kazi kwa 20mA. Voltage ya chini ni faida ya ufanisi.
• Sasa ya Nyuma (I_R): 10 µA (Upeo) kwa upendeleo wa nyuma wa 5V. Kipimo cha uvujaji wa kiungo katika hali ya kuzima.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2): 25° (Kawaida). Kuenea kwa pembe ambapo ukubwa wa mionzi ni angalau nusu ya thamani yake ya kilele. Hii inafafanua muundo wa boriti.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Karatasi ya data hutoa mikondo kadhaa ya tabia ambayo ni muhimu kwa wahandisi wa ubunifu.

3.1 Mwendo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Mviringo huu unaonyesha kupungua kwa sasa ya juu inayoruhusiwa ya mbele kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Ili kuzuia kupata joto kupita kiasi, sasa lazima ipunguzwe wakati wa kufanya kazi juu ya 25°C. Mviringo kwa kawaida unaonyesha kupungua kwa mstari, na kusisitiza umuhimu wa usimamizi wa joto katika mazingira ya joto la juu.

3.2 Usambazaji wa Wigo

Grafu hii inaweka ukubwa wa mionzi ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi. Inathibitisha kwa macho kilele kwenye 940nm na upana wa wigo wa takriban 55nm. Umbo ni tabia ya LED za infrared za GaAlAs.

3.3 Mwendo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mviringo wa I-V)

Mviringo huu wa msingi unaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya sasa na voltage kwa diode. Inasaidia katika kubuni saketi ya kiendeshi cha kizuizi cha sasa. Mviringo utaonyesha kugeuka kwa kasi karibu na V_Fya kawaida ya 1.3V.

3.4 Ukubwa wa Jamaa dhidi ya Mwendo wa Mbele

Mviringo huu unaonyesha mstari (au uwezekano wa kutokuwa na mstari kwa sasa kubwa sana) ya pato la mwanga kuhusiana na sasa ya kuendesha. Kwa LED nyingi, uhusiano huo ni wa mstari kabisa ndani ya safu ya uendeshaji inayopendekezwa, na kuruhusu udhibiti rahisi wa mwangaza kupitia udhibiti wa sasa.

3.5 Ukubwa wa Mionzi ya Jamaa dhidi ya Uhamisho wa Pembe

Mpango huu wa polar unafafanua muundo wa mionzi ya anga. Kwa LED hii yenye lenzi ya duara, muundo unatarajiwa kuwa wa takriban Lambertian (usambazaji wa cosine) au nyembamba kidogo, ukizingatia mhimili wa perpendicular kwa uso unaotoa. Pembe ya kuona ya digrii 25 inatokana na mviringo huu.

4. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki ni kifurushi cha SMD cha duara, kidogo sana chenye kipenyo cha mwili cha 1.6mm. Michoro ya kina ya mitambo katika karatasi ya data hutoa vipimo vyote muhimu ikiwa ni pamoja na urefu wa jumla, nafasi ya kuongoza, na jiometri ya lenzi. Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo.

4.2 Mpangilio wa Pad na Mapendekezo ya Pasta ya Kuuza

Muundo wa ardhi unaopendekezwa (mpangilio wa pad) kwa ubunifu wa PCB umetolewa kwa kumbukumbu. Wabunifu wanashauriwa kubadilisha hili kulingana na mchakato wao maalum wa utengenezaji na mahitaji ya uaminifu. Karatasi ya data inapendekeza muundo wa pasta ya kuuza wa Sn/Ag3.0/Cu0.5 na unene wa stensili wa 0.10mm kwa ajili ya uundaji bora wa kiungo cha kuuza.

4.3 Utambuzi wa Ubaguzi

Kifurushi kina muundo wa ncha mbili. Ubaguzi kwa kawaida huonyeshwa kwa alama upande wa cathode au kwa kipengele maalum cha umbo katika kifurushi au utepe. Alama halisi inapaswa kuthibitishwa dhidi ya mchoro wa vipimo vya kifurushi.

4.4 Vipimo vya Utepe wa Kibeba

LED zinasambazwa kwenye utepe wa kibeba uliochongwa kwenye reeli zenye kipenyo cha inchi 7 kwa ajili ya usanikishaji wa kuchukua-na-kuweka kiotomatiki. Vipimo vya utepe (ukubwa wa mfuko, umbali, n.k.) vimebainishwa ili kuhakikisha utangamano na vifaa vya kawaida vya usanikishaji vya SMD. Kila reeli ina vipande 1500.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

5.1 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya joto ya kuuza ya risasi inapendekezwa. Vigezo muhimu ni pamoja na hatua ya joto la awali, joto la kilele lisilozidi 260°C, na wakati juu ya kioevu (TAL) uliodhibitiwa ili kuzuia uharibifu wa joto. Kuuza kwa reflow haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili kwenye kifaa kimoja.

5.2 Tahadhari za Kuuza kwa Mkono

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, tahadhari kubwa lazima zichukuliwe. Joto la ncha ya chuma cha kuuza linapaswa kuwa chini ya 350°C, na wakati wa kuwasiliana kwa kila terminal haupaswi kuzidi sekunde 3. Chuma cha nguvu ya chini (≤25W) kinapendekezwa, na muda wa angalau sekunde 2 kati ya kuuza kila terminal ili kuruhusu kupoa.

5.3 Uhifadhi na Unyeti wa Unyevu

LED zimefungwa kwenye mfuko wa kuzuia unyevu. Usifungue mfuko hadi uwe tayari kutumia. Baada ya kufungua, vifaa visivyotumiwa vinapaswa kuhifadhiwa kwa ≤30°C na ≤60% Unyevu wa Jamaa (RH). "Maisha ya sakafu" baada ya kufungua ni saa 168 (siku 7). Ikiwa wakati huu umepitwa au ikiwa kiashiria cha unyevu (silica gel) kinaonyesha kujaa, matibabu ya kuoka kwa 60±5°C kwa saa 24 yanahitajika kabla ya matumizi ili kuondoa unyevu uliokamuliwa na kuzuia "popcorning" wakati wa reflow.

5.4 Urekebishaji na Ufanyaji upya

Urekebishaji baada ya kuuza haupendekezwi kabisa. Ikiwa haziepukiki, chuma maalum cha kuuza chenye vichwa viwili lazima kitumike ili kupasha joto kwa terminal zote mbili kwa wakati mmoja, na kupunguza mkazo wa joto kwenye kifurushi cha plastiki. Uwezekano wa kuharibu tabia za LED wakati wa urekebishaji lazima utathminiwa mapema.

6. Mapendekezo ya Matumizi

6.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Jambo muhimu zaidi la kuzingatia katika ubunifu ni kizuizi cha sasa. Kizuizi cha nje cha mfululizo ni lazima. Kwa sababu ya tabia ya kielelezo ya I-V ya diode, ongezeko dogo la voltage linaweza kusababisha ongezeko kubwa, la kuharibu la sasa. Thamani ya kizuizi (R) inahesabiwa kwa kutumia: R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V na lengo la I_Fya 20mA na V_F~1.3V, R ≈ (5 - 1.3) / 0.02 = 185 Ω. Kizuizi cha kawaida cha 180Ω au 200Ω kingefaa.

6.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Kupoteza Joto: Ingawa ni ndogo, kupoteza nguvu (hadi 130mW) lazima kuzingatiwe, hasa katika joto la juu la mazingira au kwa sasa ya juu ya kuendesha. Eneo la kutosha la shaba la PCB karibu na pad zinaweza kutumika kama kifaa rahisi cha kupoteza joto.
• Ulinganisho wa Mwanga: Pembe ya kuona ya digrii 25 inahitaji ulinganisho makini na kichunguzi cha mwanga kilichounganishwa katika miundo ya sensor ya kizuizi au ya kutafakari ili kuhakikisha nguvu ya kutosha ya ishara.
• Kelele za Umeme: Katika saketi nyeti za kugundua analog, kiendeshi cha LED kinapaswa kutengwa na viimarishaji vya kichunguzi nyeti ili kuzuia mwingiliano wa umeme.

6.3 Matukio ya Kawaida ya Matumizi

• Vichunguzi vya Infrared vilivyowekwa kwenye PCB: Inatumika kama chanzo cha mwanga katika vichunguzi vya karibu, kugundua vitu, na tachometers.
• Vizuizi vya Mwanga Vidogo / Vizuizi vya Mwanga vilivyotengwa: Vimeunganishwa na phototransistor ili kugundua vitu vinavyovunja boriti ya mwanga, vinavyotumika katika printer, encoder, na mashine za kuuza.
• Disketi laini: Zamani ilitumika kwa kugundua wimbo-sifuri na kugundua ulinzi wa kuandika.
• Washa za Optoelectronic: Katika vichunguzi vya kutafakari kwa ajili ya kugundua uwepo wa uso au tofauti (k.m., roboti zinazofuata mstari).
• Vichunguzi vya Moshi: Vinatumika katika vichunguzi vya moshi vya aina ya kuzuia ambapo chembe za moshi hupasua au kuzuia boriti ya infrared ya ndani kati ya LED na photodiode.

7. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

IR26-21C/L447/CT inachukua nafasi maalum katika soko la LED ya infrared. Tofauti zake kuu ni kifurushi chake kidogo sana cha duara cha 1.6mm na voltage ya chini ya mbele. Ikilinganishwa na LED kubwa za infrared za 3mm au 5mm za kupitia-tundu, inawezesha kupunguzwa kwa ukubwa wa bidhaa za mwisho. Ikilinganishwa na LED nyingine za infrared za SMD, lenzi yake ya maji wazi (kinyume na lenzi yenye rangi au iliyotawanyika) na urefu maalum wa wimbi la 940nm na ufanisi mzuri wa silicon hufanya iwe bora kwa uhamisho wa juu wa nishati kwa mpokeaji wa silicon, na kuboresha uwiano wa ishara-kwa-kelele na masafa katika matumizi ya kugundua. Kufuata kanuni za kutokuwa na halogeni na RoHS kunahakikisha inakidhi viwango vya kisasa vya kimazingira kwa utengenezaji wa elektroniki duniani.

8. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

8.1 Kwa nini kizuizi cha sasa ni muhimu kabisa?

LED ni kifaa kinachoendeshwa na sasa, sio kifaa kinachoendeshwa na voltage. Voltage yake ya mbele inabaki kiasi kiasi juu ya safu pana ya sasa. Bila kizuizi cha mfululizo, kuunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage kungejaribu kuchukua sasa iliyozuiwa tu na upinzani wa ndani wa chanzo na upinzani wa mwendo wa LED, ambao ni mdogo sana. Hii bila shaka ingezidi sasa ya juu kabisa ya mbele (65mA) na kuharibu LED mara moja.

8.2 Je, naweza kuendesha LED hii kwa ishara ya PWM kwa udhibiti wa mwangaza?

Ndio, udhibiti wa upana wa pulse (PWM) ni njia bora ya kudhibiti ukubwa wa wastani wa mionzi. Unaendesha LED kwa sasa yake ya kawaida (k.m., 20mA) wakati wa pulse za "washa". Mzunguko unapaswa kuwa wa juu vya kutosha ili kuepuka kuwaka kwa mwanga unaoonekana katika mfumo wa kugundua (kwa kawaida >100Hz). Saketi ya kiendeshi (transistor/MOSFET) lazima iweze kushughulikia sasa ya kilele.

8.3 Kuna tofauti gani kati ya ukubwa wa mionzi (mW/sr) na ukubwa wa mwangaza (mcd)?

Ukubwa wa mwangaza (unapimwa kwa candela) hupimwa kwa uzani wa unyeti wa jicho la mwanadamu (majibu ya mwanga). Kwa kuwa hii ni LED ya infrared inayotoa kwenye 940nm, ambapo jicho la mwanadamu halina unyeti wowote, ukubwa wake wa mwangaza ni sifuri kwa ufanisi. Ukubwa wa mionzi hupima nguvu halisi ya mwanga inayotolewa kwa kila pembe imara, ambayo ni kipimo muhimu kwa sensor za mashine.

8.4 Ninawezaje kufasiri "Pembe ya Kuona" ya digrii 25?

Pembe ya kuona (2θ_1/2= 25°) inamaanisha kuenea kwa jumla kwa pembe ambapo ukubwa ni angalau nusu ya thamani ya kilele. Pembe ya nusu (θ_1/2) ni digrii 12.5 kutoka kwa mhimili wa kati. Hii inafafanua boriti nyembamba kiasi, na kukusanya nishati ya infrared kwa masafa marefu au kugundua kulenga zaidi ikilinganishwa na LED zenye pembe pana (k.m., 60° au 120°).

9. Kanuni ya Uendeshaji

LED ya infrared ni diode ya kiungo cha p-n cha semiconductor. Wakati voltage ya mbele inayozidi uwezo wa ndani wa kiungo inatumika, elektroni kutoka kwa eneo la n na mashimo kutoka kwa eneo la p huingizwa kwenye kiungo. Wakati vibeba hivi vya malipo vinapounganishwa tena katika eneo la kazi la semiconductor (iliyotengenezwa kwa GaAlAs), nishati hutolewa. Katika muundo huu maalum wa nyenzo, nishati inalingana na fotoni katika wigo wa infrared yenye urefu wa wimbi la kilele la 940nm. Kifurushi cha epoxy cha maji wazi hufanya kazi kama kifuniko cha kinga na lenzi ili kuunda muundo wa mionzi ya mwanga unaotolewa.

10. Mienendo ya Sekta na Mazingira

Mahitaji ya vipengele vya infrared vidogo, vya uaminifu wa juu yanaendelea kukua, yanayosukumwa na kuenea kwa Internet of Things (IoT), sensor za nyumba smart, otomatiki ya viwanda, na vifaa vinavyovaliwa. Mienendo muhimu inayoathiri vipengele kama IR26-21C/L447/CT ni pamoja na:

• Ujumuishaji ulioongezeka: Mwendo kuelekea moduli zinazounganisha LED ya IR, kichunguzi cha mwanga, na saketi ya udhibiti wa ishara katika kifurushi kimoja.
• Ufanisi wa Juu: Maendeleo ya kuendelea ya nyenzo za semiconductor na miundo ya chip ili kufikia pato la juu la mionzi kwa sasa maalum ya pembejeo, na kuboresha maisha ya betri katika vifaa vinavyobebeka.
• Uaminifu ulioboreshwa: Mwelekeo kwenye ufungaji thabiti ili kustahimili joto la juu la reflow na hali ngumu za mazingira zinazohitajika na matumizi ya magari na viwanda.
• Usanifishaji: Kufuata viwango vya kimazingira (RoHS, REACH, Halogen-Free) na viwanda (MSL, utepe-na-reeli) sasa ni mahitaji ya msingi ya kuingia kwenye soko la kimataifa.

Vipengele kama LED hii ndogo ya infrared ni vitu vya msingi vinavyowezesha kugundua bila kugusa, ambayo ni teknolojia muhimu katika sekta hizi zinazobadilika.