IR26-61C/L746/R/TR8 Yan Bakışlı Kızılötesi LED Veri Sayfası - 1.6mm Yuvarlak - 1.25V - 940nm - 100mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

IR26-61C/L746/R/TR8, yüzey montaj uygulamaları için tasarlanmış minyatür, yan bakışlı bir kızılötesi (IR) yayan diyottur. Bu cihaz, küresel bir lense sahip, su berraklığında plastikten kalıplanmış kompakt, çift uçlu bir pakette bulunur ve verimli kızılötesi yayılım için optimize edilmiştir. Spektral çıkışı özellikle silikon fotodiyotlar ve fototransistörlerle eşleştirilmiştir; bu da onu, yakınlık algılama, nesne tespiti ve güvenilir, kompakt bir yayıcı gerektiren diğer IR tabanlı sistemler için ideal bir kaynak yapar.

Bu bileşenin temel avantajları arasında çok küçük form faktörü, düşük ileri gerilimle çalışma ve standart silikon dedektörlerle mükemmel uyumluluğu yer alır. Cihaz, otomatik montaj süreçlerini kolaylaştırmak için 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8mm bant üzerinde tedarik edilir. RoHS, EU REACH gibi çevre standartlarına uyumludur ve halojensizdir.

1.1 Cihaz Seçim Kılavuzu

Cihaz, IR26-61C/L746/R/TR8 parça numarası ile tanımlanır. Kızılötesi ışık üretmek için yaygın bir yarı iletken olan GaAlAs (Galüminyum Alüminyum Arsenür) çip malzemesini kullanır. Lens su berraklığındadır; bu da, sinyali zayıflatabilecek herhangi bir filtreleme veya renk tonlaması olmaksızın yayılan kızılötesi radyasyonun maksimum iletimine olanak tanır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Sürekli İleri Akım (IF):65 mA. Bu, LED üzerinden sürekli olarak geçirilebilecek maksimum DC akımdır.
• Ters Gerilim (VR):5 V. Bundan daha yüksek bir ters öngerilim uygulamak LED eklemini bozabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı (Topr, Tstg):-40°C ila +100°C. Cihaz geniş bir endüstriyel sıcaklık aralığı için derecelendirilmiştir.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):Maksimum 5 saniye için 260°C. Bu, pik geri akış profili toleransını tanımlar.
• Güç Dağılımı (Pc):25°C ortam sıcaklığında veya altında 100 mW. Bu, paket içinde ısıya dönüştürülebilecek toplam elektriksel gücü sınırlar.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir ve cihazın normal çalışma koşulları altındaki tipik performansını tanımlar.

• Işıma Şiddeti (IE):Birim katı açı başına yayılan optik güç. Tipik değerler 20mA'de 8.0 mW/sr'dir ve 100mA'de darbe işletiminde (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤%1) 40.0 mW/sr'ye ulaşabilir.
• Tepe Dalga Boyu (λp):940 nm. Bu, LED'in en fazla optik gücü yaydığı dalga boyudur ve birçok silikon tabanlı dedektörün pik hassasiyetiyle mükemmel şekilde uyumludur.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):30 nm (tipik). Bu, tepe noktası etrafında merkezlenmiş olarak yayılan dalga boyları aralığını gösterir.
• İleri Gerilim (VF):20mA'de tipik 1.25V, maksimum 1.50V. 100mA'de (darbe) tipik 1.40V, maksimum 1.90V'a yükselir. Düşük VF, daha yüksek sistem verimliliğine katkıda bulunur.
• Ters Akım (IR):5V ters öngerilimde maksimum 10 μA, iyi eklem kalitesini gösterir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):20 derece. Bu, ışıma şiddetinin maksimum değerinin (eksenel) yarısına düştüğü tam açıdır ve nispeten dar, yönlendirilmiş bir ışın demeti tanımlar.

3. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, değişen koşullar altında cihaz davranışına daha derin bir bakış sağlayan çeşitli karakteristik eğriler içerir.

3.1 İleri Akım'a Karşı Ortam Sıcaklığı

Bu grafik, ortam sıcaklığı arttıkça izin verilen maksimum ileri akımın düşürülmesini gösterir. Aşırı ısınmayı önlemek ve güvenilirliği sağlamak için, 25°C üzerinde çalışırken ileri akım azaltılmalıdır. Eğri tipik olarak, 25°C'de derecelendirilmiş 65mA'dan maksimum eklem sıcaklığında sıfıra doğru lineer bir düşüş gösterir.

3.2 Spektral Dağılım

Spektral çıkış eğrisi, dalga boyları boyunca göreceli ışıma şiddetini gösterir. 940nm tepe noktasını ve yaklaşık 30nm bant genişliğini doğrular; LED kaynakları için yaygın olan Gauss benzeri bir dağılım sergiler.

3.3 Işıma Şiddeti'ne Karşı İleri Akım

Bu çizim, sürücü akımı ile optik çıkış arasındaki ilişkiyi gösterir. Genellikle düşük akım aralığında lineerdir, ancak yarı iletken içindeki termal ve diğer doğrusal olmayan etkiler nedeniyle çok yüksek akımlarda doygunluk veya verim düşüşü belirtileri gösterebilir.

3.4 İleri Akım'a Karşı İleri Gerilim

IV karakteristik eğrisi devre tasarımı için esastır. Bir diyot için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. 20mA ve 100mA'de belirtilen VF değerleri bu eğri üzerindeki noktalardır. Tasarımcılar bunu, belirli bir besleme gerilimi için gerekli akım sınırlayıcı direnç değerini hesaplamak için kullanır.

3.5 Göreceli Işıma Şiddeti'ne Karşı Açısal Yer Değiştirme

Bu kutupsal çizim, LED'in radyasyon desenini veya ışın profilini görsel olarak tanımlar. 20 derece görüş açısına sahip bu yan bakışlı cihaz için, çizim, montaj düzlemine dik olarak yayılan bir ışık lobu gösterecek ve şiddet ±10 derece yarı açı dışında keskin bir şekilde düşecektir.

4. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

4.1 Paket Boyutları ve Polarite

LED, 1.6mm yuvarlak bir pakettir. Detaylı mekanik çizimler, gövde, bacaklar ve lens için kesin boyutları sağlar. Anot ve katot diyagramda açıkça belirtilmiştir. PCB montajı sırasında bileşen üzerindeki stresi en aza indirerek uygun mekanik ve termal bağlantıyı sağlamak için önerilen lehim ped deseni (land pattern) de sağlanır.

4.2 Taşıyıcı Bant ve Makara Özellikleri

Cihaz, otomatik yerleştirme için paketlenmiştir. Taşıyıcı bant boyutları (yuva boyutu, aralık vb.) ve makara özellikleri (7 inç çap, makara başına 1500 adet), standart pick-and-place ekipmanıyla uyumluluğu sağlamak için detaylandırılmıştır.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

5.1 Kritik Önlemler

• Aşırı Akım Koruması:Harici bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. LED'in üstel IV karakteristiği, gerilimdeki küçük bir artışın, akımda büyük, yıkıcı bir artışa neden olabileceği anlamına gelir.
• Depolama:Cihaz nem hassasiyetine (MSL) sahiptir. Açılmamış torbalar ≤30°C ve ≤%90 RH'de saklanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Açıldıktan sonra, parçalar ≤30°C/≤%70 RH'de saklandığında 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Bu sınırların aşılması, kullanımdan önce en az 24 saat boyunca 60±5°C'de kurutma (baking) gerektirir.

5.2 Lehimleme Koşulları

• Kurşunsuz Geri Akış Lehimleme:Kurşunsuz bir sıcaklık profili referans alınır. Plastik paket ve tel bağlantılarına termal hasar vermemek için geri akış işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır.
• El Lehimleme:Gerekirse, her terminal için maksimum 3 saniye boyunca 350°C'nin altında bir lehimleme ucu sıcaklığı kullanın. 25W veya daha az kapasiteli bir havya kullanın ve terminaller arasında en az 2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın.
• Tamir:Lehimlemeden sonra yeniden işlemden kaçının. Kaçınılmazsa, bir terminal hala lehimliyken diğer pedi kaldırarak mekanik strese neden olmayı önlemek için her iki terminali aynı anda ısıtmak için çift uçlu bir havya kullanılmalıdır.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Son paketleme, makaraların nem geçirmez alüminyum torbalara nem alıcı (desiccant) ile kapatılmasını içerir. Torba üzerindeki etiket, izlenebilirlik ve kullanım için kritik bilgileri içerir: Müşteri Parça Numarası (CPN), Üretici Parça Numarası (P/N), Miktar (QTY), performans sınıfları (CAT), tepe dalga boyu (HUE), referans kodları, parti numarası (LOT No.) ve menşei ülke.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu IR LED,kızılötesi uygulama sistemleriiçin tasarlanmıştır. Temel özellikleri onu şunlar için uygun kılar:

• Yakınlık ve Varlık Algılama:Kısa mesafede bir nesnenin varlığını veya yokluğunu tespit etmek için bir fototransistör veya fotodiyot ile eşleştirilir.
• Nesne Sayma ve Kenar Tespiti:Bir konveyör üzerindeki öğeleri saymak veya kenarları tespit etmek için otomasyon ekipmanlarında.
• Optik Anahtarlar ve Kodlayıcılar:Hareketli bir parça tarafından kesilen bir kızılötesi ışının dijital bir sinyal ürettiği yerlerde.
• Kısa Mesafeli Veri İletimi:Basit IR iletişim bağlantılarında (örn., uzaktan kumandalar, IRDA), ancak dar ışını dikkatli hizalama gerektirebilir.

7.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:İleri akımı ayarlamak için daima seri bir direnç kullanın. Direnç değerini R = (Vcc - Vf) / If olarak hesaplayın; burada Vcc besleme gerilimi, Vf veri sayfasındaki ileri gerilim (güvenli bir tasarım için maksimum değeri kullanın) ve If istenen ileri akımdır (örn., 20mA).
• Termal Yönetim:Maksimum akım derecesine yakın sürekli çalışma için, PCB düzeninin LED pedlerinden ısıyı dağıtma yeteneğini göz önünde bulundurun.
• Optik Hizalama:20 derecelik görüş açısı ve yan bakışlı yönelim, IR ışınının dedektöre doğru şekilde yönlendirildiğinden emin olmak için hassas mekanik tasarım gerektirir.
• Ortam Işığı Bağışıklığı:Algılama uygulamaları için, özellikle IR bileşenleri içeren güneş ışığı veya floresan lambalar gibi kaynaklardan gelen ortam ışığı gürültüsünü reddetmek üzere, alıcıda modüle edilmiş IR sinyalleri ve senkron tespit kullanmayı düşünün.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart üstten yayıcı IR LED'lere kıyasla, yan bakışlı paket belirgin bir mekanik avantaj sunar. IR ışınının PCB yüzeyine paralel olarak yayılmasına izin verir; bu da, yayıcı ve dedektörün aynı düzlemde, bir boşluk boyunca birbirine bakacak şekilde yerleştirilmesi gereken alan kısıtlı uygulamalarda optik yol tasarımını basitleştirebilir. 1.6mm çapı ve alçak profili, onu mevcut en küçük SMD IR yayıcılarından biri yapar; minyatürleştirilmiş cihazlar için uygundur. GaAlAs çip teknolojisi, 940nm dalga boyu ve berrak lens kombinasyonu, bazen görünür ışığı bloke etmek için kullanılan renkli (örn., mavi veya siyah) epoksi lenslerin neden olduğu zayıflama olmaksızın, yüksek verimlilik ve silikon dedektörlerle iyi eşleşme sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

9.1 "Su berraklığındaki" lensin amacı nedir?

Su berraklığındaki lens, görünür ve kızılötesi spektrum boyunca minimum soğurmaya sahiptir. Bir IR LED için bu, 940nm kızılötesi ışığın paketten maksimum iletimini sağlar. Görünür ışığı filtrelemez, ancak çip neredeyse sadece IR'de yaydığı için zaten çok az görünür ışık üretilir.

9.2 Bu LED'i 100mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

Hayır. Işıma şiddeti için 100mA derecesi, aşırı ısınmayı önlemek için darbe koşullarında (darbe genişliği ≤100μs, görev döngüsü ≤%1) belirtilmiştir. Maksimumsürekliileri akım (IF) 25°C'de 65 mA'dır ve bu, ilgili eğride gösterildiği gibi daha yüksek ortam sıcaklıklarında düşürülmelidir.

9.3 Torba açıldıktan sonra depolama süresi neden bu kadar kısa?

SMD bileşenlerinin plastik paketlemesi havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıkta lehimleme (geri akış) sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak iç katman ayrılmasına, çatlamaya veya "patlamış mısır" etkisine neden olabilir ve bu da cihazı tahrip eder. 168 saatlik raf ömrü, bileşenin yeniden kurutma gerektirmeden önce belirli bir ortam nem seviyesine maruz kaldıktan sonra dayanabileceği süredir.

9.4 Anot ve katodu nasıl tanımlarım?

Veri sayfasındaki paket diyagramı fiziksel tanımlamayı gösterir. Tipik olarak, bir bacak işaretlenmiş olabilir (örn., bir çentik, yeşil bir nokta veya daha uzun bir bacak) veya iç yansıtıcı şekli asimetrik olabilir. Diyagram hangi tarafın anot ve katoda karşılık geldiğini açıkça gösterecektir.

10. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:Bir yazıcı için kağıt algılama sensörü tasarlamak.

Uygulama:IR26-61C/L746/R/TR8, kağıt yolunun bir tarafına, karşı tarafta eşleşen bir silikon fototransistöre bakacak şekilde monte edilir. Her ikisi de yan bakışlıdır, bu nedenle ışınları boşluk boyunca yatay olarak yayılır. Kağıt olmadığında, IR ışını dedektöre ulaşarak yüksek bir sinyal üretir. Kağıt geçtiğinde, ışını bloke ederek dedektör sinyalinin düşmesine neden olur. 20 derecelik dar ışın, sensörün sadece doğrudan kağıt yolundaki nesnelere tepki vermesini sağlamaya ve saçılan yansımalardan daha az etkilenmesine yardımcı olur. Bir mikrodenetleyici, LED'i 20mA akımla (bir direnç tarafından ayarlanır) sürer ve kağıt varlığını belirlemek için fototransistörün kollektöründen gelen analog gerilimi okur.

Temel Hesaplamalar:5V besleme kullanarak ve 20mA'de maksimum Vf'nin 1.5V olduğunu varsayarak, seri direnç değeri R = (5V - 1.5V) / 0.02A = 175 Ohm'dur. Standart bir 180 Ohm direnç kullanılır, bu da yaklaşık 19.4mA'lik bir akımla sonuçlanır.

11. Çalışma Prensibi

Bir Kızılötesi Işık Yayan Diyot (IR LED), bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. İleri bir gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden elektronlar ve p-tipi malzemeden delikler eklem bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde enerji açığa çıkarır. Bu LED'de kullanılan GaAlAs malzemesinde, bu enerji öncelikle kızılötesi spektrumda, özellikle yaklaşık 940 nanometre civarında fotonlar olarak açığa çıkar. Yan bakışlı paket, yayılan ışığı belirtilen görüş açısına sahip yönlendirilmiş bir ışına dönüştüren kalıplanmış bir epoksi lens içerir; bu da hizalanmış sistemlerde bağlantı verimliliğini artırır.

12. Teknoloji Trendleri

Kızılötesi optoelektronik alanı gelişmeye devam etmektedir. IR26-61C/L746/R/TR8 gibi bileşenlerle ilgili trendler şunları içerir:

• Artırılmış Minyatürleştirme:Tüketici elektroniğinde (akıllı telefonlar, giyilebilir cihazlar) daha küçük sensörlere olan sürekli talep, daha da kompakt IR yayıcı paketlerinin geliştirilmesini teşvik etmektedir.
• Daha Yüksek Verimlilik:Yarı iletken epitaksi ve çip tasarımındaki ilerlemeler, aynı elektriksel giriş için daha fazla optik güç (ışıma şiddeti) üretmeyi amaçlar; bu da sistem pil ömrünü ve sinyal-gürültü oranını iyileştirir.
• Entegrasyon:IR yayıcı, dedektör ve bazen kontrol mantığını tek bir modül veya pakette birleştirme eğilimi vardır; bu da nihai müşteriler için tasarım ve montajı basitleştirir.
• Dalga Boyu Çeşitliliği:940nm standart olmaya devam ederken, farklı malzeme penetrasyonu veya ortam ışığı reddetme özellikleri gerektiren belirli uygulamalar için 850nm (genellikle soluk kırmızı bir parıltı olarak görülür) veya 1050nm gibi diğer dalga boyları kullanılır.