LTE-4238R IR Verici Veri Sayfası - Şeffaf Paket - Tepe Dalga Boyu 880nm - İleri Gerilim 1.8V - Türkçe Teknik Doküman

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

LTE-4238R, optoelektronik uygulamalar için tasarlanmış minyatür, düşük maliyetli bir kızılötesi (IR) vericidir. Temel işlevi, görünmez bir ışık kaynağının gerektiği algılama, tespit ve iletişim sistemlerinde kullanılmak üzere belirli bir dalga boyunda kızılötesi ışık yaymaktır. Cihaz, verimli ışık iletimine olanak tanıyan şeffaf, saydam plastik bir uç bakışlı pakette bulunur. Bu bileşenin önemli bir avantajı, belirli fototransistör serileriyle (LTR-3208 serisi gibi) mekanik ve spektral olarak eşleşmesidir; bu, alıcı-verici çiftleri için tasarım sürecini basitleştirir ve algılama uygulamalarında optimum performansı garanti eder. Bu özellik, onu nesne tespiti, yakınlık algılama, temasız anahtarlar ve temel optik veri bağlantılarını içeren pazarlar için uygun kılar.

1. Ürün Genel Bakışı

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. LTE-4238R, 150 mW'a kadar güç dağıtabilir. Darbe koşullarında (saniyede 300 darbe, 10 mikrosaniye darbe genişliği) 2 Amperlik bir tepe ileri akımını kaldırabilirken, maksimum sürekli ileri akım 100 mA'dır. Cihaz, 5 Volt'a kadar bir ters gerilime dayanabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir ve -55°C ila +100°C arasındaki ortamlarda saklanabilir. Montaj için, lehim noktası paket gövdesinden en az 1.6mm uzakta olmak şartıyla, uçlar 260°C'de maksimum 5 saniye lehimlenebilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, ortam sıcaklığının (T_A) 25°C ve test ileri akımının (I_F) standart bir çalışma noktası olarak hizmet eden 20mA olduğu durumda belirtilmiştir. Işınım yoğunluğu (I_E), birim katı açı başına yayılan optik gücün bir ölçüsüdür ve tipik değeri 4.81 mW/sr'dir. Açıklık ışınım insidansı (E_e), güç yoğunluğunu temsil eder ve tipik olarak 0.64 mW/cm²'dir. Cihaz, yakın kızılötesi spektrumda olan 880 nanometre tepe dalga boyunda (λ_Tepe) ışık yayar. Yarım genişlik (Δλ) olarak tanımlanan spektral bant genişliği 50 nm'dir ve bu, tepe noktası etrafındaki dalga boylarının yayılımını gösterir. İleri gerilim (V_F) 20mA'de tipik olarak 1.3V ila 1.8V arasında değişir. Ters akım (I_R), 5V ters öngerilim uygulandığında maksimum 100 µA'dır. Işınım yoğunluğunun maksimum değerinin yarısına düştüğü görüş açısı (2θ_1/2) 20 derecedir ve bu nispeten dar bir ışın tanımlar.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Veri sayfası, cihazların "BELİRLİ ÇEVRİMİÇİ YOĞUNLUK VE IŞINIM YOĞUNLUĞU ARALIKLARINA GÖRE SEÇİLDİĞİNİ" belirtmektedir. Bu, ölçülen optik çıkış parametrelerine dayalı bir sınıflandırma veya ayıklama işlemini ima eder. Bu alıntıda spesifik sınıf kodları listelenmemiş olsa da, bu tür vericiler için tipik sınıflandırma, uygulama performansında tutarlılığı sağlamak için bileşenleri ışınım yoğunluğuna (I_E) ve bazen ileri gerilime (V_F) göre gruplamayı içerir. Tasarımcılar, uygulamaları için kesin yoğunluk gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmek üzere detaylı sınıflandırma spesifikasyonları için üreticiye danışmalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, birkaç tipik karakteristik eğri içermektedir. Şekil 1, Spektral Dağılımı gösterir ve bağıl ışınım yoğunluğunu dalga boyuna karşı çizer. 880nm'deki tepe noktayı ve 50nm yarım genişliği doğrular. Şekil 2, İleri Akım ve Ortam Sıcaklığı arasındaki ilişkiyi gösterir ve güç dağıtım sınırı içinde kalmak için izin verilen maksimum sürekli akımın sıcaklık arttıkça nasıl azaldığını gösterir. Şekil 3, İleri Akım - İleri Gerilim (I-V) eğrisidir ve diyodun üstel karakteristiğini gösterir. Şekil 4, Bağıl Işınım Yoğunluğunun Ortam Sıcaklığı ile nasıl değiştiğini gösterir; tipik olarak sıcaklık yükseldikçe çıkışta bir azalma görülür. Şekil 5, Bağıl Işınım Yoğunluğunu İleri Akıma karşı çizer ve çalışma aralığı içinde sürücü akımı ile ışık çıkışı arasındaki neredeyse doğrusal ilişkiyi gösterir. Son olarak, Şekil 6, yayılan ışığın uzaysal dağılımını gösteren ve 20 derecelik görüş açısını doğrulayan bir kutupsal çizim olan Radyasyon Diyagramıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları Cihaz, minyatür plastik uç bakışlı bir paket kullanır. Ana boyutsal notlar şunları içerir: tüm boyutlar milimetre cinsindendir (parantez içinde inç), aksi belirtilmedikçe standart tolerans ±0.25mm'dir, flanş altındaki maksimum reçine çıkıntısı 1.0mm'dir ve uç aralığı, uçların paketten çıktığı noktada ölçülür. Kesin boyutsal çizime atıfta bulunulur ancak sağlanan metinde tam olarak detaylandırılmamıştır.

5.2 Polarite Tanımlama Bir kızılötesi LED için, genellikle daha uzun uç anot (pozitif), daha kısa uç ise katot (negatif) olur. Paketin ayrıca katot yakınında düz bir tarafı veya başka bir işareti olabilir. Devre montajı sırasında hasarı önlemek için doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Mutlak maksimum değer, uç lehimleme sıcaklığını belirtir: paket gövdesinden en az 1.6mm (0.063") uzakta uygulanması koşuluyla, maksimum 5 saniye için 260°C. Bu, yarıiletken çip ve plastik kapsüllemeye termal hasarı önlemek için kritiktir. Reflow lehimleme için, tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmayan ve likidüs üzerindeki sürenin dikkatlice kontrol edildiği standart bir profil önerilir. Cihaz kullanımdan önce kuru, antistatik bir ortamda saklanmalıdır. Nem hassasiyet seviyesi (MSL) bilgisi, geçerliyse, üreticiden temin edilmelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Parça numarası LTE-4238R'dir. Veri sayfası bir spesifikasyon numarasına (DS-50-98-0043) ve bir revizyona (C) atıfta bulunur. Spesifik paketleme detayları (örneğin, bant ve makara boyutları, makara başına miktar) bu alıntıda sağlanmamıştır. "BNS-OD-C131/A4" ve "BNS-OD-FC001/A4" kodları muhtemelen dahili doküman kontrol numaralarına işaret eder. Sipariş için temel parça numarası LTE-4238R kullanılır ve herhangi bir sınıflandırma veya özel seçim kodları üreticinin sistemine göre eklenir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları LTE-4238R, eşleşmiş bir IR kaynağı gerektiren uygulamalar için idealdir. Birincil kullanımı, spektral olarak eşleşmiş bir fototransistörle (LTR-3208 serisi gibi) birlikte bir optik kesici veya yansımalı nesne sensörü oluşturmaktır. Yaygın uygulamalar arasında yazıcı ve fotokopi makinelerinde kağıt tespiti, yuva veya kenar algılama, nesne sayma, cihazlarda yakınlık algılama ve basit temasız anahtarlar bulunur. Şeffaf paket, vericinin görünür olabileceği uygulamalar için uygun olsa da, 880nm ışık insan gözü için büyük ölçüde görünmezdir.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sınırlama:

Bir IR LED, akım kontrollü bir cihazdır. Besleme gerilimine (V

), LED'in ileri gerilimine (V

1. ~1.8V maks) ve istenen ileri akıma (I) dayalı hesaplanan bir seri akım sınırlama direnci kullanın. 100mA'lık sürekli akım derecesini aşmayın. Darbe çalışması için, aşırı ısınmayı önlemek amacıyla darbe genişliği ve görev döngüsünün belirtilen sınırlar içinde kaldığından emin olun._CCTermal Yönetim:_F150 mW'lık güç dağıtım derecesi aşılmamalıdır. Daha yüksek ortam sıcaklıklarında, karakteristik eğrilerde gösterildiği gibi izin verilen maksimum ileri akım düşürülmelidir._FOptik Hizalama:
2. Eşleştirilmiş bir sensör sisteminde en iyi performans için, verici ve dedektör arasında hassas mekanik hizalama sağlayın. Dar 20 derecelik görüş açısı yönlülüğe yardımcı olur ancak dikkatli yerleştirme gerektirir.Ortam Işığı Bağışıklığı:
3. Eşleşmiş fotodedektör yardımcı olsa da, algılama uygulamalarında ortam ışığı girişimine karşı bağışıklığı iyileştirmek için optik bariyerler tasarlamak veya modüle edilmiş IR sinyalleri kullanmak faydalı olabilir.9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
4. LTE-4238R'nin temel farklılaştırıcı özelliği, belirli bir fototransistör serisiyle açıkça mekanik ve spektral olarak eşleşmesidir. Bu, optimum bağlantı verimliliğini garanti eder ve optik sensörler için tasarım sürecini basitleştirir, çünkü çift birlikte çalışacak şekilde karakterize edilmiştir. Genel IR vericilerle karşılaştırıldığında, bu eşleşme nihai uygulamada daha yüksek hassasiyet, daha geniş menzil veya daha tutarlı performansa yol açabilir. Şeffaf paket, renkli paketlere kıyasla biraz daha yüksek iletim verimliliği sunarak ışık çıkışını maksimize eder. Minyatür boyutu, alan kısıtlı tasarımlar için uygun kılar.10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Tepe dalga boyunun 880nm olmasının amacı nedir?

C: 880nm, yakın kızılötesi aralıktadır. İnsan gözü için görünmezdir, bu da onu algılama uygulamalarında gizli kılar. Ayrıca silikon fotodedektörlerin (fototransistörler gibi) tepe hassasiyeti ile iyi uyum sağlar, verimli tespiti garanti eder.

S: Bu LED'i doğrudan bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Bu, pinin akım sağlama kapasitesine bağlıdır. Tipik bir MCU pini, çalışma aralığı içinde olan 20-25mA sağlayabilir. Ancak, seri olarak MUTLAKA bir akım sınırlama direnci eklemelisiniz. Bir LED'i asla akım kontrolü olmadan bir voltaj kaynağına veya bir pine doğrudan bağlamayın.
S: 20 derecelik "Görüş Açısı"nı nasıl yorumlamalıyım?

C: Bu, yayılan ışığın yoğunluğunun en az maksimum değerinin yarısı (eksen üzeri) olduğu tam açıdır. 20 derecelik bir açı nispeten dardır ve geniş açılı vericilere kıyasla daha odaklanmış bir ışın üretir. Bu, uzun menzilli veya hassas hizalama uygulamaları için faydalıdır.
S: "Spektral olarak eşleşmiş" ne anlama gelir?

C: LTE-4238R'nin emisyon spektrumunun (880nm merkezli), belirtilen fototransistörün spektral tepki eğrisiyle optimum şekilde örtüşecek şekilde tasarlandığı anlamına gelir. Bu, dedektörün gerçekten "görebildiği" ve elektrik sinyaline dönüştürebildiği yayılan ışık miktarını maksimize eder.
11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Örnek 1: Nesne Tespit Sensörü:
LTE-4238R ve eşleşmiş fototransistörünü bir boşluğun karşılıklı taraflarına yerleştirin. Bir nesne boşluktan geçtiğinde, IR ışınını keser ve fototransistörün çıkışının değişmesine neden olur. Bu basit devre, bir konveyör bandındaki nesneleri saymak veya bir yazıcı tepsisinde kağıt varlığını tespit etmek için kullanılabilir. LED'den geçen akım bir direnç kullanılarak 20mA'ye ayarlanabilir: R = (V

- V

) / I. 5V besleme ve 1.6V V_CC için, R = (5 - 1.6) / 0.02 = 170 Ohm (standart 180 Ohm direnç kullanın)._FÖrnek 2: Yansımalı Sensör:_FVerici ve dedektörü yan yana, ortak bir noktaya yönlendirilmiş şekilde monte edin. Vericiden gelen IR ışığı bir yüzeyden (beyaz bir nesne veya yansıtıcı bant gibi) yansır ve fototransistör tarafından algılanır. Bu kurulum, bir nesnenin yakınlığını tespit edebilir veya kodlanmış desenleri okuyabilir. Dar görüş açısı, bu yakın konfigürasyonda verici ve dedektör arasındaki çapraz konuşmayı en aza indirmeye yardımcı olur._F12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

LTE-4238R gibi bir kızılötesi verici, bir yarıiletken diyottur. İleri öngerilim uygulandığında (anoda göre katoda pozitif voltaj), elektronlar ve delikler yarıiletken malzemenin aktif bölgesinde (genellikle galyum arsenit, GaAs tabanlı) yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, enerjiyi foton (ışık parçacıkları) formunda serbest bırakır. Yarıiletkenin spesifik malzeme bileşimi ve yapısı, yayılan fotonların dalga boyunu belirler; bu durumda kızılötesi spektrumda 880nm merkezlidir. Şeffaf epoksi paket, yarıiletken çipi kapsüller ve korurken üretilen ışığın verimli bir şekilde kaçmasına izin verir.13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

Kızılötesi vericiler, optoelektronikte temel bileşenler olmaya devam etmektedir. Bu alandaki trendler arasında, daha küçük paketlerden daha yüksek ışınım yoğunluğu ve verimliliğe sahip vericilerin geliştirilmesi yer alır; bu, daha güçlü veya daha uzun menzilli sensörleri mümkün kılar. Ayrıca otomatik montaj için yüzey montaj cihazı (SMD) paketlerine doğru bir eğilim vardır, ancak bu gibi delikli paketler prototipleme ve belirli uygulamalar için hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Entegrasyon bir başka trenddir; birleşik verici-dedektör modülleri daha yaygın hale gelerek sistem tasarımını daha da basitleştirmektedir. Yarıiletkenlerde elektrolüminesansın temel prensibi iyi oturmuştur, ancak malzeme bilimindeki ilerlemeler performansı, güvenilirliği ve maliyet etkinliğini iyileştirmeye devam etmektedir.

An infrared emitter like the LTE-4238R is a semiconductor diode. When forward biased (positive voltage applied to the anode relative to the cathode), electrons and holes recombine in the active region of the semiconductor material (typically based on gallium arsenide, GaAs). This recombination process releases energy in the form of photons (light particles). The specific material composition and structure of the semiconductor determine the wavelength of the emitted photons, which in this case is centered at 880nm in the infrared spectrum. The clear epoxy package encapsulates and protects the semiconductor die while allowing the generated light to escape efficiently.

. Technology Trends and Context

Infrared emitters remain fundamental components in optoelectronics. Trends in this field include the development of emitters with higher radiant intensity and efficiency from smaller packages, enabling more powerful or longer-range sensors. There is also a move towards surface-mount device (SMD) packages for automated assembly, though through-hole packages like this one are still widely used for prototyping and certain applications. Integration is another trend, with combined emitter-detector modules becoming more common, simplifying system design further. The underlying principle of electroluminescence in semiconductors is well-established, but material science advancements continue to improve performance, reliability, and cost-effectiveness.