IR29-01C/L510/R/TR8 LED Datasheet - 1.2mm Duara SMD - 1.6V Voltage ya Mbele - 940nm Infrared - 100mW Nguvu - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

IR29-01C/L510/R/TR8 ni diode ndogo sana ya infrared (IR) yenye mwonekano wa upande iliyobuniwa kwa matumizi ya kushikamanishwa kwenye uso. Ina kifurushi kidogo chenye ncha mbili kilichotengenezwa kwa plastiki wazi na lenzi ya duara juu, iliyoboreshwa kwa utoaji bora wa infrared. Pato la wigo la kifaa linalingana hasa na fotodiodi za silikoni na fototransista, na kufanya iwe chanzo bora kwa mifumo ya kugundua IR. Faida zake kuu ni pamoja na umbo dogo, voltage ya mbele ya chini, na kufuata viwango vya kisasa via mazingira kama vile RoHS, REACH, na mahitaji yasiyo na halojeni.

1.1 Vipengele Vikuu na Soko Lengwa

Vipengele muhimu vya sehemu hii ni pamoja na kifurushi chake cha SMD cha miniature, kinachorahisisha muundo wa PCB yenye msongamano mkubwa. Voltage ya mbele ya chini inachangia uendeshaji wa ufanisi wa nishati. Inasambazwa kwenye tepi ya 8mm iliyowekwa kwenye reel ya kipenyo cha inchi 7, inayolingana na michakato ya usanikishaji ya kuchukua-na-kuweka otomatiki. Kifaa hiki hakina risasi (Pb-free) na kinatii kanuni kali za mazingira, ikiwa ni pamoja na mipaka ya maudhui ya bromini (Br) na klorini (Cl). LED hii ya IR inalengwa hasa kwa wabunifu na wahandisi wanaoendeleza mifumo ya msingi wa infrared kama vile sensor za karibu, kugundua kitu, encoder, na moduli za usambazaji wa data ambapo utoaji wa IR unaolingana na kuaminika ni muhimu.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na Lengo

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina wa sifa za umeme, macho, na joto za kifaa kama ilivyofafanuliwa kwenye waraka wa data.

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango Vya Juu Kabisa hufafanua mipaka ya mkazo ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Haya si hali za uendeshaji.

• Mkondo wa Mbele Unaendelea (IF):50 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu zaidi wa DC unaoweza kutumiwa kwa mwendeleo kwenye LED.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele (IFP):500 mA. Mkondo huu wa juu unaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo yenye upana wa mipigo ≤ 100 μs na mzunguko wa wajibu ≤ 1%. Kipimo hiki ni muhimu kwa matumizi yanayohitaji mipigo mifupi na yenye nguvu.
• Voltage ya Nyuma (VR):5 V. Kuzidi voltage hii ya upendeleo wa nyuma kunaweza kusababisha kuvunjika kwa makutano.
• Joto la Uendeshaji na Uhifadhi (Topr, Tstg):-40°C hadi +100°C. Safu hii pana inahakikisha uaminifu katika mazingira magumu.
• Joto la Kuuza (Tsol):260°C kwa upeo wa sekunde 5, inayofafanua wasifu wa kuuza kwa kuyeyusha.
• Kupoteza Nguvu (Pc):100 mW kwa au chini ya joto la mazingira la 25°C. Kigezo hiki ni muhimu sana kwa muundo wa usimamizi wa joto.

2.2 Sifa za Umeme-Macho

Sifa za Umeme-Macho (Kawaida kwa Ta=25°C) hufafanua utendakazi unaotarajiwa chini ya hali za kawaida za uendeshaji.

• Ukali wa Mionzi (IE):Kwa kawaida 25 mW/sr kwa IF=20mA, na 100 mW/sr kwa IF=70mA (mipigo). Ukali wa mionzi hupima nguvu ya macho inayotolewa kwa kila kitengo cha pembe thabiti, ikionyesha mwangaza wa chanzo cha IR.
• Urefu wa Wimbi la Kilele (λp):940 nm. Hii ndiyo urefu wa wimbi ambapo nguvu ya macho inayotolewa ni ya juu kabisa, inayolingana kikamilifu na unyeti wa kilele wa vigunduzi vya kawaida vya silikoni.
• Upana wa Wigo (Δλ):Kwa kawaida 30 nm. Hii inafafanua safu ya urefu wa wimbi unaotolewa, unaozingatia urefu wa wimbi la kilele.
• Voltage ya Mbele (VF):Kwa kawaida 1.30V, na upeo wa 1.60V kwa IF=20mA. Kwa IF=70mA (mipigo), kwa kawaida ni 1.50V na upeo wa 2.00V. VF hii ya chini ni muhimu kwa miundo ya sakiti ya voltage ya chini.
• Mkondo wa Nyuma (IR):Upeo wa 10 μA kwa VR=5V, ikionyesha ubora mzuri wa makutano.
• Pembe ya Kuona (2θ1/2):Digrii 15. Pembe hii nyembamba ya kuona inaonyesha boriti iliyolengwa, ambayo ni sifa ya LED zenye mwonekano wa upande zilizo na lenzi, muhimu kwa matumizi ya IR yaliyoelekezwa.

3. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

Waraka wa data unajumuisha mikunjo kadhaa ya sifa ambayo hutoa ufahamu wa kina zaidi juu ya tabia ya kifaa chini ya hali tofauti.

3.1 Mkondo wa Mbele dhidi ya Joto la Mazingira

Grafu hii inaonyesha kupungua kwa mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Ili kuzuia kupokanzwa kupita kiasi na kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu, mkondo wa mbele lazima upunguzwe wakati wa uendeshaji juu ya 25°C. Mkunjo kwa kawaida unaonyesha kupungua kwa mstari kutoka kwa mkondo uliokadiriwa kwa 25°C hadi sifuri kwenye joto la juu la makutano.

3.2 Ukali wa Mionzi dhidi ya Mkondo wa Mbele

Picha hii inaonyesha uhusiano kati ya mkondo wa kuendesha (IF) na nguvu ya pato la macho (Ukali wa Mionzi). Kwa ujumla ni mstari katika safu ya kawaida ya uendeshaji, ikithibitisha kuwa pato la macho linalingana moja kwa moja na mkondo. Hata hivyo, kwa mikondo ya juu sana, ufanisi unaweza kupungua kutokana na athari za joto.

3.3 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele

Mkunjo huu wa IV unaonyesha uhusiano wa kielelezo unaoonekana kwa diode. Voltage ya "goti" iko karibu na thamani ya kawaida ya VF. Kuelewa mkunjo huu ni muhimu kwa kubuni sakiti ya kiendeshi ya kuzuia mkondo.

3.4 Usambazaji wa Wigo

Grafu hii inaonyesha nguvu ya jamaa ya mionzi kama kazi ya urefu wa wimbi, ikizingatia 940 nm na upana wa wimbi uliobainishwa. Inathibitisha kwa macho kuwa kulingana kwa wigo na vigunduzi vya silikoni, ambavyo vina unyeti wa kilele katika safu ya 800-1000 nm.

3.5 Ukali wa Mionzi wa Jamaa dhidi ya Uhamisho wa Pembe

Picha hii ya polar inafafanua muundo wa mionzi au wasifu wa boriti ya LED. Pembe ya kuona ya digrii 15 (upana kamili kwa nusu ya juu, FWHM) imethibitishwa hapa. Muundo wa mwonekano wa upande wenye lenzi huunda muundo huu wa utoaji wa mwelekeo, ambao ni muhimu sana kwa kulinganisha LED na kigunduzi katika usanikishaji wa sensor.

4. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

4.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa hiki ni kifurushi cha SMD cha duara cha 1.2mm cha subminiature. Mchoro wa kina wa vipimo unabainisha vipimo vyote muhimu ikiwa ni pamoja na kipenyo cha mwili, urefu, nafasi ya waya, na vipimo vya pedi. Tolerances muhimu kwa kawaida ni ±0.1mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Vipimo sahihi ni muhimu sana kwa muundo wa alama ya PCB na kuhakikisha uwekaji sahihi wakati wa usanikishaji.

4.2 Utambulisho wa Ubaguzi

Kathodi kwa kawaida huonyeshwa na alama ya kuonekana kwenye kifurushi, kama vile mwanya, ukingo wa gorofa, au alama ya kijani kibichi. Mchoro wa vipimo wa waraka wa data unapaswa kuonyesha wazi kipengele hiki cha utambulisho ili kuzuia uwekaji wa nyuma wakati wa usanikishaji.

4.3 Vipimo vya Tepi ya Kubeba na Reel

Bidhaa hii inasambazwa kwenye tepi ya kubeba yenye upana wa 8mm iliyowekwa kwenye reel ya kipenyo cha inchi 7. Waraka wa data hutoa michoro ya kina ya vipimo vya mfuko, umbali, na vipimo vya reel. Ufungaji huu unaunga mkono vifaa vya usanikishaji otomatiki vya kasi ya juu. Reel ya kawaida ina vipande 1500.

5. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Ushughulikiaji sahihi na kuuza ni muhimu sana kudumisha utendakazi na uaminifu wa kifaa.

5.1 Wasifu wa Kuuza kwa Kuyeyusha

Wasifu wa joto la kuuza kwa kuyeyusha isiyo na risasi (Pb-free) inapendekezwa. Joto la kilele halipaswi kuzidi 260°C, na wakati juu ya 240°C unapaswa kuwa mdogo (kwa kawaida sekunde 5 kulingana na kiwango cha juu kabisa). Hatua za joto la awali, kuchovya, kuyeyusha, na kupoa lazima zidhibitiwe ili kupunguza mshtuko wa joto. Kuuza kwa kuyeyusha haipaswi kufanywa zaidi ya mara mbili.

5.2 Kuuza kwa Mkono

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 mdogo hadi sekunde 3 au chini. Chuma cha nguvu ya chini (≤25W) kinapendekezwa. Ruhusu wakati wa kutosha wa kupoa kati ya kuuza kila waya ili kuzuia uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki.

5.3 Uhifadhi na Unyeti wa Unyevu

LED zimefungwa kwenye mfuko wa kinga ya unyevu wenye dawa ya kukausha. Tahadhari muhimu ni pamoja na:

• Usifungue mfuko hadi uwe tayari kutumia.
• Hifadhi mifuko isiyofunguliwa kwa ≤30°C na ≤60% RH.
• Tumia ndani ya mwaka mmoja tangu usafirishaji.
• Baada ya kufungua, tumia vipengele ndani ya masaa 168 (siku 7) chini ya hali sawa za uhifadhi.
• Ikiwa wakati wa uhifadhi umepitwa au dawa ya kukausha inaonyesha unyevu, matibabu ya kuoka kwa 60±5°C kwa angalau masaa 24 yanahitajika kabla ya kuuza ili kuzuia athari ya "popcorn" wakati wa kuyeyusha.

6. Taarifa ya Ufungaji na Kuagiza

6.1 Utaratibu wa Kufunga

Vipengele vimefungwa kwenye mfuko wa kinga ya unyevu wa laminated ya alumini yenye dawa ya kukausha. Mfuko umeandikwa kwa taarifa muhimu ikiwa ni pamoja na nambari ya sehemu (P/N), idadi (QTY), nambari ya kundi (LOT No.), na nambari nyingine zinazohusiana kama vile urefu wa wimbi la kilele (HUE).

6.2 Mwongozo wa Uchaguzi wa Kifaa

Kifaa maalum, IR29-01C/L510/R/TR8, hutumia nyenzo ya chip ya Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs) na lenzi wazi. Nambari ya sehemu yenyewe inaweza kuwa na sifa muhimu: IR kwa Infrared, 29 inaweza kurejelea mfululizo au ukubwa, 01C inaweza kuwa nambari ya tofauti, L510 inaweza kuashiria kikapu cha urefu wa wimbi la kilele, R kwa ufungaji wa reel, na TR8 kwa tepi ya 8mm.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya IR inafaa kwa anuwai kubwa ya matumizi ya kugundua na usambazaji wa infrared, ikiwa ni pamoja na:

• Kugundua Karibu na Uwepo:Inatumika kwenye bomba za maji otomatiki, vitoa sabuni, vikaushi mikono, na swichi zisizo na mguso.
• Kugundua na Kuhesabu Kitu:Katika mashine za kuuza, otomatiki ya viwanda, na mifumo ya ukanda wa usafirishaji.
• Encoder za Macho:Kwa kugundua nafasi na kasi kwenye motor na vifaa vya kuzunguka.
• Usambazaji wa Data ya IR:Katika vitengo vya udhibiti wa mbali na viunganisho vya data vya masafa mafupi (inahitaji urekebishaji unaofaa).
• Mifumo ya Usalama:Kama chanzo cha mwanga kisichoonekana kwa kamera za usiku na sensor za kuvunja boriti.

7.2 Mambo ya Kuzingatia ya Muundo na Kinga ya Sakiti

Kuzuia Mkondo ni Lazima:Kama ilivyoonywa wazi kwenye waraka wa data, kizuizi cha mkondo cha nje lazima kitumike daima kwa mfululizo na LED. Voltage ya mbele ina mgawo hasi wa joto (hupungua kadiri joto linavyoongezeka). Bila kizuizi, ongezeko dogo la voltage ya usambazaji au kupungua kwa VF kutokana na joto kunaweza kusababisha ongezeko kubwa, lisilodhibitiwa la mkondo, na kusababisha kukimbia kwa joto mara moja na kushindwa kwa kifaa.

Muundo wa Sakiti ya Kiendeshi:Kwa uendeshaji wa DC, kizuizi rahisi cha mfululizo kilichohesabiwa kwa kutumia Sheria ya Ohm (R = (Vcc - VF) / IF) ni ya kutosha. Kwa uendeshaji wa mipigo ili kufikia ukali wa kilele wa juu, swichi ya transistor au MOSFET inayoendeshwa na jenereta ya mipigo inaweza kutumika. Hakikisha upana wa mipigo na mzunguko wa wajibu ubaki ndani ya mipaka maalum (≤100μs, ≤1%).

Ulinganisho wa Macho:Boriti nyembamba ya digrii 15 inahitaji ulinganisho wa mitambo wa makini na kigunduzi cha kupokea cha picha ili kuongeza nguvu ya ishara. Zingatia grafu ya muundo wa mionzi wakati wa kubuni nyumba ya sensor.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na LED za kawaida za IR zinazotoa juu, kifurushi cha mwonekano wa upande (au upande) cha IR29-01C kinatoa faida tofauti katika matumizi ambapo PCB lazima iwekwe sambamba na ndege ya kugundua. Hii inaondoa hitaji la mabomba ya mwanga au macho ya ziada ili kuelekeza boriti kwa digrii 90, na kurahisisha muundo wa mitambo na kupunguza idadi ya vipengele. Urefu wake wa wimbi la 940nm hutoa usawa mzuri kati ya unyeti wa kigunduzi cha silikoni na mwonekano wa chini ikilinganishwa na vyanzo vya 850nm, na kufanya iwe dhahiri kidogo katika uendeshaji. Ukubwa wa miniature wa 1.2mm huruhusu miundo ya sensor midogo sana.

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

Q1: Kwa nini kizuizi cha mkondo ni muhimu kabisa?
A1: Tabia ya I-V ya LED ni ya kielelezo. Mabadiliko madogo katika voltage ya mbele (ambayo yenyewe hupungua na joto) yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya mkondo. Bila kizuizi cha mfululizo cha kudumisha mkondo, kukimbia kwa joto hutokea, na kuharibu LED haraka.

Q2: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa pini ya microcontroller ya 3.3V au 5V?
A2: Hapana. Pini za microcontroller zina uwezo mdogo wa kutoa/kupokea mkondo (mara nyingi 20-40mA kiwango cha juu) na hazijabuniwa kwa kuendesha LED moja kwa moja. Tumia daima sakiti ya kiendeshi (k.m., transistor) inayodhibitiwa na pini ya MCU, na kizuizi cha mkondo kwa mfululizo na LED.

Q3: Kuna tofauti gani kati ya Ukali wa Mionzi (mW/sr) na Ukali wa Mwangaza (mcd)?
A3: Ukali wa Mwangaza (unapimwa kwa candela) unapimwa kwa unyeti wa jicho la mwanadamu (mkunjo wa fotopiki), ambao ni karibu sifuri katika wigo wa infrared. Ukali wa Mionzi hupima nguvu halisi ya macho inayotolewa kwa kila pembe thabiti, na kuifanya iwe kipimo sahihi kwa vifaa vya IR vilivyokusudiwa kwa mashine, sio kugundua kwa mwanadamu.

Q4: Ninawezaje kufasiri pembe ya kuona ya digrii 15?
A4: Hii ni Pembe ya Upana Kamili kwa Nusu ya Juu (FWHM). Ukali wa mionzi ni wa juu zaidi kwa digrii 0 (moja kwa moja kutoka upande wa kifurushi) na hupungua hadi 50% ya thamani yake ya juu zaidi kwa ±7.5 digrii kutoka katikati, na kufanya upana wa jumla wa boriti kuwa digrii 15.

10. Kesi ya Muundo wa Vitendo na Matumizi

Kesi: Kubuni Sensor ya Kitoa Toweli ya Karatasi.IR29-01C ni mgombea bora. Ingewekwa kwenye ukingo wa PCB ikielekea upande kwenye mwanya wa kutoa. Fototransista inayolingana ya silikoni ingewekwa upande mwingine. Chini ya hali za kawaida, boriti ya IR hugunduliwa. Wakati mkono unavunja boriti, microcontroller husababisha motor kutoa toweli. Kifurushi cha mwonekano wa upande huruhusu PCB kuwekwa wima nyuma ya paneli ya mbele, na LED na kigunduzi kikionekana kupitia mashimo madogo, na kuunda muundo mzuri sana. Urefu wa wimbi la 940nm haunaonekana, kwa hivyo hakuna mwangaza wa nyekundu unaovuruga. Mbunifu lazima ahesabu kizuizi sahihi cha mfululizo kwa mkondo wa kuendesha wa 20mA kutoka kwa reli ya mfumo wa 5V (R ≈ (5V - 1.3V) / 0.02A = 185Ω, thamani ya kawaida ya 180Ω au 200Ω ingefaa).

11. Utangulizi wa Kanuni

Diode ya Kutoa Mwanga ya Infrared (IR LED) ni diode ya makutano ya p-n ya semiconductor inayotoa mwanga wa infrared usioonekana wakati umeme unapoelekezwa mbele. Elektroni hujumuishwa tena na mashimo ndani ya kifaa, na kutolea nishati kwa njia ya fotoni. Urefu wa wimbi wa mwanga unaotolewa umedhamiriwa na pengo la bendi ya nishati ya nyenzo ya semiconductor. Kwa IR29-01C, mfumo wa nyenzo wa Gallium Aluminum Arsenide (GaAlAs) hutumiwa kutoa fotoni zenye nishati ya kilele inayolingana na urefu wa wimbi la 940nm. Kifurushi cha epoksi wazi kinatumika kama lenzi, na kuunda mwanga unaotolewa kuwa boriti iliyolengwa. Ujenzi wa mwonekano wa upande unafikiwa kwa kuweka chip ya semiconductor upande wake ndani ya kifurushi, na kusababisha mwanga utolewe sambamba na ndege ya PCB.

12. Mienendo ya Maendeleo

Mwelekeo katika LED ndogo za IR kama IR29-01C unaelekea kwenye ukubwa mdogo zaidi wa kifurushi (k.m., kifurushi cha kiwango cha chip), ukali wa juu zaidi wa mionzi na ufanisi, na safu pana za joto la uendeshaji ili kusaidia matumizi ya magari na viwanda. Ujumuishaji ni mwelekeo mwingine muhimu, na vifaa vinavyochanganya kitoa IR, kiendeshi, na wakati mwingine kigunduzi cha picha katika moduli moja. Pia kuna mwelekeo wa kuboresha kasi (uwezo wa urekebishaji) kwa matumizi ya mawasiliano ya data kama Shirikisho la Data la IR (IrDA) na udhibiti wa mbali wa vifaa vya umeme vya watumiaji. Zaidi ya hayo, maendeleo yanaendelea kuboresha uaminifu na uthabiti dhidi ya kutokwa na umeme tuli (ESD) na hali magumu za mazingira.