IR383 5.0mm Kızılötesi LED Veri Sayfası - Boyutlar 5mm - Tepe Dalga Boyu 940nm - İleri Gerilim 1.2V - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

IR383, standart T-1 (5mm) mavi plastik paket içinde bulunan yüksek şiddetli bir kızılötesi yayıcı diyottur. Kızılötesi iletim sistemlerinde güvenilir performans sunmak üzere tasarlanmıştır. Cihazın temel işlevi, 940nm tepe dalga boyunda kızılötesi ışık yaymaktır; bu da onu yaygın fototransistörler, fotodiyotlar ve kızılötesi alıcı modüllerle spektral olarak uyumlu hale getirir. Temel avantajları arasında yüksek ışınım şiddeti, düşük ileri gerilim ve RoHS, REACH ve halojensiz standartlara uygun bir tasarım bulunur; bu da modern elektronik üretim gereksinimlerine uygunluğu garanti eder.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihaz, uzun ömür ve güvenilirlik sağlamak için katı sınırlar içinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Sürekli ileri akım (IF) 100mA olarak derecelendirilmiştir, darbe koşullarında (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤%1) ise 1.0A'lik bir tepe ileri akımına (IFP) izin verilir. Maksimum ters gerilim (VR) 5V'dur. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir ve depolama sıcaklığı +100°C'ye kadar izin verilir. Cihaz, 260°C'de 10 saniyeye kadar lehimleme sıcaklığına dayanabilir. Ortam sıcaklığı 25°C veya altındayken maksimum güç dağılımı (Pd) 120mW'dır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Temel performans parametreleri standart 25°C sıcaklıkta ölçülür. Işınım şiddeti (Ie), 20mA ileri akımda minimum 15.0 mW/sr'dir ve tipik değeri 20.0 mW/sr'dir. Darbe çalışması altında (IF=50mA, darbe genişliği ≤100μs, görev ≤%1), tipik ışınım şiddeti 80.0 mW/sr'ye ulaşır. Tepe yayılım dalga boyu (λp) 940nm merkezlidir ve tipik spektral bant genişliği (Δλ) 45nm'dir. İleri gerilim (VF), 20mA'de tipik olarak 1.2V'dir (maksimum 1.5V). Darbe koşullarında 50mA'de VF tipik olarak 1.4V'dir (maks 1.8V). Ters akım (IR), 5V ters öngerilimde maksimum 10μA'dır. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 20 derecedir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

IR383, cihazları çıkış güçlerine göre sınıflandırmak için bir ışınım şiddeti sınıflandırma sistemi kullanır. Sınıflar şu şekilde tanımlanır: Sınıf P (15.0-24.0 mW/sr), Sınıf Q (21.0-34.0 mW/sr), Sınıf R (30.0-48.0 mW/sr) ve Sınıf S (42.0-67.0 mW/sr). Bu sınıflandırma, tasarımcıların uygulamaları için belirli şiddet gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmesine ve tutarlı sistem performansı sağlamasına olanak tanır. Ölçüm belirsizlikleri, ileri gerilim için ±0.1V, ışık şiddeti için ±%10 ve baskın dalga boyu için ±1.0nm olarak not edilmiştir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler içerir. Şekil 1, ileri akım ile ortam sıcaklığı arasındaki ilişkiyi gösterir. Şekil 2, 940nm tepe noktasını doğrulayan spektral dağılımı tasvir eder. Şekil 3, tepe yayılım dalga boyu kaymasını ortam sıcaklığına karşı grafikler. Şekil 4, ileri akımın ileri gerilime karşı ilişkisini gösterir. Şekil 5, bağıl şiddetin ileri akımla nasıl değiştiğini gösterir. Şekil 6, merkez eksenden açısal yer değiştirmenin bir fonksiyonu olarak bağıl ışınım şiddetini sunar. Şekil 7, bağıl şiddeti ortam sıcaklığına karşı çizer ve Şekil 8, bağıl ileri gerilimin ortam sıcaklığıyla nasıl değiştiğini gösterir. Bu eğriler, gerçek dünya çalışma ortamlarındaki performansı tahmin etmek için esastır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

IR383, standart T-1 (5mm çap) mavi plastik paket kullanır. Bacak aralığı 2.54mm'dir ve standart breadboard'lara ve PCB'lere uyumludur. Veri sayfasında, tüm boyutları milimetre cinsinden belirtilen detaylı bir paket boyut çizimi sağlanmıştır. Belirtilmemiş boyutlar için tolerans ±0.25mm'dir. Mavi lens malzemesi, cihazın bir kızılötesi yayıcı olarak tanımlanmasına yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Cihaz, maksimum 260°C sıcaklıkta, süresi 10 saniyeyi aşmayacak şekilde dalga veya reflow lehimleme için derecelendirilmiştir. Plastik paketin veya yarı iletken çipin hasar görmesini önlemek için bu sınırlara uymak çok önemlidir. Cihaz kurşunsuzdur ve halojensiz standartlara (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) uygundur. Taşıma ve montaj sırasında standart ESD (Elektrostatik Deşarj) önlemleri gözlemlenmelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme spesifikasyonu, torba başına 500 adet, kutu başına 5 torba ve koli başına 10 kutudur; bu da koli başına toplam 25.000 adet anlamına gelir. Etiket formu, müşteri parça numarası (CPN), üretim parça numarası (P/N), paket miktarı (QTY), şiddet derecesi (AT), tepe dalga boyu (HUE), referans (REF) ve parti numarası (LOT No) alanlarını içerir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

IR383, serbest hava kızılötesi iletim sistemleri için ideal olarak uygundur; örneğin, yüksek çıkış gücünün operasyonel menzili genişlettiği tüketici elektroniği (TV'ler, ses sistemleri, set üstü kutular) için uzaktan kumanda üniteleri. Ayrıca, bir alıcıyla eşleşerek partikül maddeyi tespit ettiği duman dedektörlerinde ve çeşitli diğer kızılötesi tabanlı algılama ve iletişim sistemlerinde de uygulanabilir.

8.2 Tasarım Hususları

Bir sürücü devresi tasarlarken, ileri akım, bir seri direnç veya sabit akım kaynağı kullanılarak maksimum sürekli veya darbe derecelendirmeleri ile sınırlandırılmalıdır. Düşük ileri gerilim güç tüketimini azaltır. Dar 20 derecelik görüş açısı, daha yönlendirilmiş bir ışın sağlar; bu, noktadan noktaya iletişim için faydalıdır ancak dikkatli hizalama gerektirir. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, maksimum güç dağılımına yakın çalışılıyorsa ısı emicisi gerekli olabilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Genel 5mm IR LED'lerle karşılaştırıldığında, IR383 garanti edilen minimum bir ışınım şiddeti sunar ve kapsamlı bir performans eğrileri seti ve resmi bir sınıflandırma yapısı ile karakterize edilir. Modern çevre düzenlemelerine (RoHS, REACH, Halojensiz) uygunluğu, katı malzeme kısıtlamaları olan pazarlar için önemli bir farklılaştırıcıdır. Belirtilen 940nm dalga boyu yaygın bir standarttır ve alıcı entegre devreleriyle geniş uyumluluğu garanti eder.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Sürekli ve darbe ileri akım derecelendirmeleri arasındaki fark nedir?

C: Sürekli derecelendirme (100mA) kararlı durum çalışması içindir. Darbe derecelendirmesi (1.0A), daha parlak ışık patlamaları elde etmek için çok daha yüksek anlık akıma izin verir, ancak aşırı ısınmayı önlemek için yalnızca çok kısa darbeler (≤100μs) ve düşük bir görev döngüsü (≤%1) ile.

S: Ortam sıcaklığı performansı nasıl etkiler?

C: Karakteristik eğrilerde gösterildiği gibi, artan sıcaklık tipik olarak ışınım çıkışında bir azalmaya ve ileri gerilimde hafif bir artışa neden olur. Tasarımcılar, 25°C'nin üzerinde çalışırken performans parametrelerini düşürmelidir.

S: Bu LED veri iletimi için kullanılabilir mi?

C: Evet, hızlı tepki süresi (LED'lerin doğasında var) ve yüksek çıkışı, onu uzaktan kumandalarda ve kısa mesafeli iletişim bağlantılarında modüle edilmiş veri iletimi için uygun hale getirir, ancak veri sayfası bir modülasyon bant genişliği belirtmez.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Uzun Menzilli Bir IR Uzaktan Kumanda Tasarımı

Genişletilmiş menzil gerektiren bir uzaktan kumanda için, bir tasarımcı en yüksek ışınım şiddeti için S Sınıfı bir IR383 seçerdi. Sürücü devresi, modüle edilmiş bir sinyal (örneğin, 38kHz taşıyıcı) üretmek için bir mikrodenetleyici kullanırdı. Bir transistör anahtarı, LED'i 50mA veya daha yüksek bir değerde darbeler, protokolde kullanılan darbe genişliği için %1'lik görev döngüsü sınırı içinde kalırdı. Dar görüş açısı, enerjiyi alıcıya doğru yoğunlaştırmaya yardımcı olur. Basit bir seri direnç, R = (Vcc - Vf) / If şeklinde hesaplanır; burada Vf, darbe akımındaki tipik değerden alınır.

12. Prensip Tanıtımı

Bir Kızılötesi Işık Yayan Diyot (IR LED), ileri öngerilim uygulandığında görünmeyen kızılötesi ışık yayan bir yarı iletken p-n eklem diyotudur. Elektronlar, cihaz içinde deliklerle yeniden birleşerek foton şeklinde enerji salar. Belirli malzeme (IR383 için GaAlAs) ve yarı iletkenin yapısı, yayılan ışığın dalga boyunu belirler; bu durumda 940nm'dir. Plastik paket, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve lens radyasyon desenini şekillendirir.

13. Teknoloji Trendleri

Kızılötesi LED'lerdeki trend, daha yüksek verimliliğe (elektriksel watt başına daha fazla ışınım çıkışı) doğru devam etmektedir; bu da güç tüketimini ve ısı üretimini azaltır. Ayrıca artan güvenilirlik ve uzun ömür için bir çaba vardır. Paketleme, daha iyi termal yönetim ve daha hassas optik kontrol sağlamak için gelişmektedir. Dahası, sürücü devreleri ve sensörlerle entegrasyon, basitleştirilmiş son kullanıcı tasarımı için kompakt modüllere daha yaygın hale gelmektedir. Gelişen küresel çevre ve malzeme düzenlemelerine uyum, kritik bir endüstri odağı olmaya devam etmektedir.