反射式物体传感器QRD1113、QRD1114：性能与应用解析

在电子设计领域，传感器的选择对于系统的性能和稳定性至关重要。今天，我们来深入了解一下安森美（onsemi）的反射式物体传感器QRD1113和QRD1114，探讨它们的特点、性能参数以及在实际设计中的应用。

文件下载：QRD1114-D.PDF

传感器概述

QRD1113和QRD1114反射式传感器由一个红外发光二极管和一个NPN硅光电晶体管并排安装在黑色塑料外壳中。发射器的轴向辐射和探测器的轴向响应都垂直于传感器表面。只有当反射物体或表面进入探测器的视野时，光电晶体管才会对二极管发出的辐射作出响应。

产品特点

• 光电晶体管输出：提供清晰的电信号输出，便于后续电路处理。
• 非接触式表面感应：避免了机械接触带来的磨损和故障，提高了传感器的可靠性和使用寿命。
• 适用于漫反射表面感应：无需聚焦，能够检测各种漫反射表面，增加了传感器的应用范围。
• 紧凑封装：体积小巧，节省电路板空间，适合在空间有限的设计中使用。
• 日光滤镜：有效减少环境光的干扰，提高了传感器在不同光照条件下的稳定性。
• 低功耗：IC(ON)电流要求低，QRD1113最小为0.3 mA，QRD1114最小为1 mA，降低了系统的功耗。
• 环保合规：该器件无铅且符合RoHS标准，满足环保要求。

绝对最大额定值

在使用这两款传感器时，必须注意其绝对最大额定值，以避免对器件造成损坏。以下是一些关键参数：	参数	详情
工作温度	-40°C 至 +85°C
存储温度	-40°C 至 +100°C
烙铁焊接时引脚温度	240°C，持续 5 秒
波峰焊接时引脚温度	260°C，持续 10 秒

此外，发射器和传感器还有各自的电流、电压和功率限制。例如，传感器的集电极 - 发射极电压最大为 30 V，发射极 - 集电极电压最大为 5 V，功率耗散最大为 100 mW（需按 1.33 mW/°C 线性降额）。

电气/光学特性

输入（发射器）

• 正向电压（VF）：当正向电流 IF = 20 mA 时，典型值为 1.7 V。
• 反向泄漏电流（IR）：当反向电压 VR = 5 V 时，最大值为 100 μA。
• 峰值发射波长（λPE）：IF = 20 mA 时，为 940 nm。

输出（传感器）

• 集电极 - 发射极击穿电压（BVCEO）：IC = 1 mA 时，最小值为 30 V。
• 发射极 - 集电极击穿电压（BV ECO）：IE = 0.1 mA 时，最小值为 5 V。
• 暗电流（ID）：VCE = 10 V，IF = 0 mA 时，典型值为 100 nA。

耦合特性

• 集电极电流（IC(ON)）：QRD1113 在 IF = 20 mA，VCE = 5 V，距离 D = 0.050 英寸时，最小值为 0.300 mA；QRD1114 也有相应的集电极电流要求。
• 集电极 - 发射极饱和电压（VCE(SAT)）：IF = 40 mA，IC = 100 μA，D = 0.050 英寸时，最大值为 0.4 V。
• 上升时间（t）：典型值为 10 μs。
• 下降时间（tf）：典型值为 50 μs。

典型性能特性

文档中给出了多个典型性能特性图，包括正向电压与正向电流的关系、归一化集电极电流与正向电流的关系、归一化集电极电流与温度的关系、归一化集电极暗电流与温度的关系以及归一化集电极电流与距离的关系。这些特性图可以帮助工程师更好地了解传感器在不同条件下的性能表现，从而优化设计。

订购信息

部件编号	工作温度	封装	顶部标记	包装方式
QRD1113	-40 至 +85°C	反射式矩形	QRD1113	散装
QRD1114	-40 至 +85°C	传感器 PCB 安装	QRD1114	未提及

工程师在订购时，可根据实际需求选择合适的部件编号和封装形式。

总结与思考

QRD1113和QRD1114反射式传感器以其独特的设计和丰富的特性，为电子工程师提供了一个可靠的非接触式检测解决方案。在实际设计中，我们需要根据具体的应用场景和要求，合理选择传感器，并严格遵循其绝对最大额定值和电气/光学特性，以确保系统的性能和稳定性。

大家在使用这两款传感器的过程中，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。