Kızılötesi Emitör LED 940nm T-1 3/4 Paket - 5.0mm Çap x 8.6mm Yükseklik - İleri Gerilim 1.6V - Radyant Yoğunluk 40mW/sr - Türkçe Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüksek güçlü bir kızılötesi (IR) yayan diyotun teknik özelliklerini detaylandırmaktadır. Cihaz, görünmez spektrumda yer alan ve görünmeyen aydınlatmanın gerekli olduğu uygulamalar için ideal olan 940 nanometre (nm) tepe dalga boyunda ışık yaymak üzere tasarlanmıştır. Bileşen, geniş bir radyasyon deseni sağlayan su berraklığında bir lense sahip standart bir T-1 3/4 delikli paket içerisinde yer almaktadır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu IR emitörünün başlıca avantajları arasında yüksek radyant yoğunluk çıkışı, geniş kapsama için 45 derecelik geniş görüş açısı ve düşük ileri gerilim özellikleriyle yüksek akım çalışması için optimize edilmiş bir tasarım bulunmaktadır. Bu özellikler, onu uygun maliyetli ve güvenilir bir çözüm haline getirir. Hedef uygulamalar ağırlıklı olarak tüketici elektroniği ve algılama alanlarındadır; özellikle televizyonlar, set üstü kutular ve ses ekipmanları için kızılötesi uzaktan kumanda birimlerinde ve çeşitli cihazlarda yakınlık veya varlık algılama sensörlerinde kullanılır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Cihazın performansı standart ortam sıcaklığı koşullarında (25°C) tanımlanmıştır. Bu parametreleri anlamak, doğru devre tasarımı ve güvenilir çalışma için kritik öneme sahiptir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez. Temel limitler arasında 100 mA sürekli ileri akım (I_F), darbe koşullarında (300 pps, 10μs darbe genişliği) 1 A tepe ileri akımı ve maksimum 160 mW güç dağılımı yer alır. Cihaz, 5V'a kadar ters gerilime (V_R) dayanabilir, ancak bunun yalnızca test amaçlı olduğu ve cihazın ters öngerilim altında çalışmak üzere tasarlanmadığı açıkça belirtilmiştir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C arasındadır.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir. Radyant yoğunluk (I_E), birim katı açı başına optik güç çıkışının bir ölçüsüdür ve 100 mA'de sürüldüğünde tipik olarak steradyan başına 40 miliwatt'tır (mW/sr). İleri gerilim (V_F), 50 mA sürücü akımında tipik olarak 1.6 volttur, bu da nispeten düşük elektriksel güç kaybını gösterir. Spektral özellikler 940 nm'de merkezlenmiştir ve spektral yarı genişlik (Δλ) yaklaşık 50 nm'dir, bu da yayılan kızılötesi ışığın bant genişliğini tanımlar.

3. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren ve doğrusal olmayan durumları ve sıcaklık bağımlılıklarını anlamak için gerekli olan çeşitli grafikler sağlar.

3.1 Spektral Dağılım

Spektral dağılım eğrisi (Şekil.1), dalga boyunun bir fonksiyonu olarak bağıl radyant yoğunluğu gösterir. 940 nm'deki tepe emisyonunu ve 50 nm yarı genişliğini doğrular, bu da yayılan dalga boylarının yayılımını gösterir. Bu, alıcı sensörlerin veya fotodiyotların hassasiyetiyle eşleştirme açısından önemlidir.

3.2 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi (Şekil.3), diyot üzerinden akan akım ile üzerindeki gerilim arasındaki ilişkiyi tasvir eder. Bu, bir yarı iletken diyotun karakteristiği olan doğrusal olmayan bir eğridir. Bu eğri, istenen bir çalışma akımı için gerekli sürücü gerilimini belirlemek ve güç dağılımını (P_D = V_F × I_F) hesaplamak için hayati öneme sahiptir.

3.3 Termal Özellikler

Şekil 2, ortam sıcaklığı arttıkça izin verilen maksimum ileri akımın azalmasını gösterir. Sıcaklık yükseldikçe, cihazın ısıyı dağıtma yeteneği azalır, bu nedenle eklem sıcaklığı limitini aşmayı önlemek için maksimum güvenli çalışma akımı azaltılmalıdır. Şekil 4, sabit bir sürücü akımı için bağıl radyant yoğunluğun artan ortam sıcaklığıyla nasıl azaldığını gösterir; bu, termal düşüş olarak bilinen bir fenomendir. Bu, geniş bir sıcaklık aralığında kararlı çıkış gerektiren tasarımlarda dikkate alınmalıdır.

3.4 Bağıl Radyant Yoğunluk - İleri Akım

Şekil 5, ışık çıkışının akımla doğrusal orantılı olmadığını, özellikle ısınma ve diğer etkiler nedeniyle verimliliğin düşebileceği yüksek akımlarda gösterir. Bu grafik, parlaklık, verimlilik ve cihaz ömrünü dengelemek için uygun bir çalışma noktası seçilmesine yardımcı olur.

3.5 Radyasyon Deseni

Polar diyagram (Şekil.6), görüş açısını görsel olarak temsil eder. 45 derecelik 2θ½ özelliği, radyant yoğunluğun 0 derecedeki (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü açı anlamına gelir. Bu geniş desen, verici ve alıcı arasındaki tam hizalamanın garanti edilmediği uzaktan kumandalar gibi uygulamalar için faydalıdır.

4. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

4.1 Ana Hat Boyutları

Cihaz, T-1 3/4 (5mm) paket standardına uygundur. Temel boyutlar arasında yaklaşık 5.0 mm gövde çapı, uçların altından lensin üstüne kadar toplam yaklaşık 8.6 mm yükseklik ve uçların paketten çıktığı yerde 2.54 mm (0.1 inç) uç aralığı bulunur. Flanş altındaki reçinenin maksimum çıkıntısı 1.0 mm olarak belirtilmiştir. PCB ayak izi tasarımı için toleranslı (genellikle ±0.25 mm) detaylı mekanik çizimlere başvurulmalıdır.

4.2 Polarite Tanımlama

Delikli LED'ler için anot (pozitif uç) genellikle daha uzun olan uçtur. Fiziksel tanımlama işaretini doğrulamak için veri sayfasının ana hat çizimine başvurulmalıdır; bu işaret genellikle paket kenarında düz bir nokta veya katot (negatif uç) tarafını gösteren bir çentiktir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Üretim sırasında hasarı önlemek için uygun işleme çok önemlidir.

5.1 Uç Şekillendirme

Uçların bükülmesi gerekiyorsa, bu işlem epoksi lensin tabanından en az 3 mm uzakta bir noktada yapılmalıdır. Paket gövdesi bükme sırasında dayanak noktası olarak kullanılmamalıdır. Bu işlem oda sıcaklığında ve lehimleme işleminden önce gerçekleştirilmelidir.

5.2 Lehimleme Parametreleri

İki lehimleme yöntemi ele alınmıştır:
Lehim Havyası:Maksimum 360°C sıcaklık, maksimum 3 saniye. Havya ucu, epoksi ampulün tabanından 1.6 mm'den daha yakın olmamalıdır.
Dalga Lehimleme:Ön ısıtma sıcaklığı 60 saniyeye kadar 100°C'yi geçmemelidir. Lehim dalgası sıcaklığı maksimum 260°C olmalı ve temas süresi 5 saniyenin altında olmalıdır. Cihaz, epoksi ampulün tabanından 2.0 mm'den daha aşağıya daldırılmamalıdır.
Kritik Not:Kızılötesi (IR) yeniden akış lehimlemenin bu delikli paket tipi için uygun olmadığı açıkça belirtilmiştir. Aşırı ısı veya süre, plastik lensi eritebilir veya iç arızaya neden olabilir.

5.3 Temizleme

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca izopropil alkol (IPA) gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır.

6. Depolama ve Taşıma

Orijinal nem bariyerli torbasının dışında uzun süreli depolama için, cihazların 30°C'yi ve %70 bağıl nemi geçmeyen bir ortamda tutulması önerilir. Orijinal ambalajından çıkarılmışsa, üç ay içinde kullanılmalıdır. Uzatılmış depolama için, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında saklanmaları tavsiye edilir.

7. Uygulama Tasarım Hususları

7.1 Sürücü Devre Tasarımı

Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. Veri sayfası, birden fazla birim paralel bağlandığında her LED için bir seri akım sınırlama direnci kullanılmasını şiddetle tavsiye eder (Devre Modeli A). Bunun nedeni, ileri gerilimin (V_F) cihazdan cihaza hafifçe değişebilmesidir. LED'leri bireysel dirençler olmadan doğrudan paralel bağlamak (Devre Modeli B), akım paylaşımına neden olabilir; bu durumda en düşükV_F değerine sahip LED orantısız şekilde daha fazla akım çeker, bu da düzensiz parlaklığa ve o cihazın aşırı gerilime maruz kalmasına ve arızalanmasına yol açabilir.

7.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

Cihaz, elektrostatik deşarja karşı hassastır. Taşıma ve montaj ortamında önleyici tedbirler uygulanmalıdır:

• Personel, iletken zemin üzerinde topraklanmış bileklik veya topuk kayışı/iletken ayakkabı giymelidir.
• Çalışma istasyonları, ekipman ve depolama rafları uygun şekilde topraklanmalıdır.
• Plastik lens üzerinde birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için iyonizerler kullanılmalıdır.
• ESD korumalı alanlarda çalışan personel için düzenli kontroller ve eğitimler şarttır.

7.3 Uygulama Kapsamı ve Uyarılar

Bileşen, standart tüketici ve endüstriyel elektronikleri için tasarlanmıştır. Üretici, cihazın arızasının hayat veya sağlık riski oluşturabileceği güvenlik açısından kritik uygulamalarda (örneğin, tıbbi yaşam desteği, havacılık, ulaşım kontrolü) kullanılması durumunda danışma gerektiğini belirtmektedir.

8. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Bağlamı

Bu cihaz, elektrolüminesans prensibiyle çalışan bir yarı iletken ışık yayan diyottur (LED). P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda serbest bırakır. Yarı iletken katmanların özel malzeme bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu belirler; bu durumda, 940 nm kızılötesi emisyon için ayarlanmıştır. Bu tür kızılötesi LED'ler, olgun ve yüksek güvenilirliğe sahip bileşenlerdir. Geliştirmeleri, verimliliği (giriş gücü başına radyant yoğunluk) artırmaya, daha yüksek sürücü akımları için termal yönetimi iyileştirmeye ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) gibi çevre düzenlemeleriyle uyumluluğu sağlamaya odaklanmıştır. Geniş görüş açılı paket, odaklanmış bir ışın yerine geniş kapsama gerektiren uygulamalarda kullanılabilirliği artıran temel bir tasarım özelliğidir.