Характеристики светодиодов ик: Инфракрасные светодиоды — виды, область применения, характеристики

Содержание

Инфракрасные светодиоды — виды, область применения, характеристики

Инфракрасный (ИК) излучающий диод представляет собой полупроводниковый прибор, рабочий спектр которого расположен в ближней области инфракрасного излучения: от 760 до 1400 нм. В интернете часто встречается термин «ИК светодиод», хотя свет, видимый человеческим глазом, он не излучает. То есть в рамках физической оптики этот термин неверен, в широком же смысле название применимо. Стоит отметить, что во время работы некоторых ИК излучающих диодов можно наблюдать слабое красное свечение, что объясняется размытостью спектральной характеристики на границе с видимым диапазоном.

Не стоит путать ИК светодиоды с лазерными диодами инфракрасного излучения. Принцип действия и технические параметры этих приборов сильно отличаются.

Область применения

На том, какими бывают инфракрасные светодиоды и где применяются, остановимся подробнее. Многие из нас ежедневно сталкиваются с ними, не подозревая об этом. Конечно же, речь идёт о пультах дистанционного управления (ПДУ), одним из важнейших элементов которого является ИК излучающий диод. Благодаря своей надёжности и дешевизне метод передачи управляющего сигнала с помощью инфракрасного излучения получил огромное распространение в быту. Главным образом такие пульты применяются для управления работой телевизоров, кондиционеров, медиа проигрывателей. В момент нажатия кнопки на ПДУ ИК светодиод излучает модулированный (зашифрованный) сигнал, который принимает и затем распознаёт фотодиод, встроенный в корпус бытовой техники. В охранной сфере большой популярностью пользуются видеокамеры с инфракрасной подсветкой. Видеонаблюдение, дополненное ИК подсветкой, позволяет организовать круглосуточный контроль охраняемого объекта, независимо от погодных условий. В данном случае ИК светодиоды могут быть встроены в видеокамеру либо установлены в её рабочей зоне в виде отдельного прибора – инфракрасного прожектора. Применение в прожекторах мощных ИК светодиодов позволяет осуществлять надёжный контроль прилегающей территории.

На этом их сфера применения не ограничивается. Весьма эффективным оказалось применение ИК излучающих диодов в приборах ночного видения (ПНВ), где они выполняют функцию подсветки. С помощью такого прибора человек может различать предметы на достаточно большом расстоянии в тёмное время суток. Устройства ночного видения востребованы в военной сфере, а также для скрытого ночного наблюдения.

Разновидности ИК излучающих диодов

Ассортимент светодиодов работающих в инфракрасном спектре насчитывает десятки позиций. Каждому отдельному экземпляру присущи определённые особенности. Но в целом, все полупроводниковые диоды ИК диапазона можно разделить по следующим критериям:
  • мощности излучения или максимальному прямому току;
  • назначению;
  • форм-фактору.

Слаботочные ИК светодиоды предназначены для работы на токах не более 50 мА и характеризуются мощностью излучения до 100 мВт. Импортные образцы изготавливаются в овальном корпусе 3 и 5 мм, который в точности повторяет размеры обычного двухвыводного индикаторного светодиода. Цвет линзы – от прозрачного (water clear) до полупрозрачного голубого или жёлтого оттенка. ИК излучающие диоды российского производства до сих пор производят в миниатюрном корпусе: 3Л107А, АЛ118А. Приборы большой мощности выпускают как в DIP корпусе, так и по технологии smd. Например, SFh5715S от Osram в smd корпусе.

Технические характеристики

На электрических схемах ИК излучающие диоды обозначают так же, как и светодиоды, с которыми они имеют много общего. Рассмотрим их основные технические характеристики.

Рабочая длина волны – основной параметр любого светодиода, в том числе инфракрасного. В паспорте на прибор указывается её значение в нм, при котором достигается наибольшая амплитуда излучения.

Так как ИК светодиод не может работать только на одной длине волны, принято указывать ширину спектра излучения, которая свидетельствует об имеющемся отклонении от заявленной длины волны (частоты). Чем уже диапазон излучения, тем больше мощности сконцентрировано на рабочей частоте.

Номинальный прямой ток – постоянный ток, при котором гарантирована заявленная мощность излучения. Он же является максимально допустимым током.

Максимальный импульсный ток – ток, который можно пропускать через прибор с коэффициентом заполнения не более 10%. Его значение может в десять раз превышать постоянный прямой ток.

Прямое напряжение – падение напряжения на приборе в открытом состоянии при протекании номинального тока. Для ИК диодов его значение не превышает 2В и зависит от химического состава кристалла. Например, UПР АЛ118А=1,7В, UПР L-53F3BT=1,2В.

Обратное напряжение – максимальное напряжение обратной полярности, которое может быть приложено к p-n-переходу. Существуют экземпляры с обратным напряжением не более 1В.

ИК излучающие диоды одной серии могут выпускаться с разным углом рассеивания, что отображается в их маркировке. Необходимость в однотипных приборах с узким (15°) и широким (70°) углом распределения потока излучения вызвана их различной сферой применения.

Кроме основных характеристик, существует ряд дополнительных параметров, на которые следует обращать внимание при проектировании схем для работы в импульсном режиме, а также в условиях окружающей среды, отличных от нормальных. Перед проведением паяльных работ следует ознакомиться с рекомендациями производителя о соблюдении температурного режима во время пайки. О допустимых временных и температурных интервалах можно узнать из datasheet на инфракрасный светодиод.

Инфракрасные светодиоды: технические характеристики, применение

Светодиоды, как и любые другие приборы освещения, на сегодняшний день имеют большое разнообразие форм и цветов. Они могут выдавать световой поток любого оттенка. Что касается инфракрасных светодиодов, то их излучение находится на границе восприятия глаз человека. Данная особенность влияет на сферу их применения.

Светодиоды инфракрасного излучения

Технические характеристики

Они могут вырабатывать волны в диапазоне 0,74 – 2 000 мкм. Свет в этих границах – понятие условное, но это и не излучение. Данный спектр доступен не всем людям.

Исходя из вышесказанного, стандартные характеристики светодиодов к ним не подходят. Тут больше применимы такие параметры, как:

  1. Мощность генерируемого излучения.
  2. Интенсивность светового потока. С помощью данного параметра излучающая система собирает и направляет излучение. Измеряется в ваттах и стерадианах.

Многие виды деятельности не нуждаются в постоянной подаче энергии, поэтому становится возможным генерировать импульсный сигнал. При помощи схемы можно значительно увеличить мощность.

Направления по развитию инфракрасных светодиодов

Производители постоянно сталкиваются со следующими проблемами: чтобы создать мощный диод, нужен большой кристалл, но, к сожалению, цена в этом случае значительно вырастает. При скреплении двух кристаллов в один увеличивается зона нерабочей площади, что влечет за собой потерю мощности. При работе мощного диода выделяется большое количество энергии, а соответственно и тепла, что ведет к перегреву схемы.

Светодиоды различного спектра

Есть следующие варианты решения таких проблем:

  1. На данный момент возможно делать кристаллы размером до 1 мм2. Это позволяет увеличить силу тока за счет уменьшения сопротивления.
  2. Постоянно идет разработка более новых и современных отражателей. Их КПД значительно больше. Они собирают излучение боковых граней и направляют его в центр.
  3. Также все время проводится работа над оптическими системами с большим коэффициентом преломления. Они позволяют собрать в одно целое излучение с боков рассеивателя.

Применение

Силы, потраченные на ликвидацию проблем, описанных выше, уходят не напрасно. Светодиоды инфракрасного излучения отдельно не используются. Их применяют в составе других схем и оборудований, сфера использования которых все увеличивается. Именно поэтому нужны диоды, мощность которых становится больше, а цветовой спектр расширяется.

Наиболее распространено применение светодиодов для работы в темное время суток. Рассмотрим прибор ночного видения. Чем мощнее в нем будет светодиод, тем больше радиус возврата полноценного изображения. Но здесь еще можно применить импульсы, чего не скажешь про видеокамеру, в которой используется непрекращающаяся подсветка инфракрасным потоком.

Высококлассные продукты цифровой техники диктуют спрос на рынке. Они используются человеком каждый день. В 2007 г. опция ночной съемки была большой редкостью, а сейчас она – неотъемлемая часть техники. Все это благодаря развитию инфракрасных светодиодов.

Применение инфракрасного излучения в аграрной промышленности

Мнение практиков

Высококвалифицированные инженеры связывают эти результаты с определенной проблемой. Потому как достижение высокой мощности сопровождается перегревом. Малейший сбой в работе системы ведет к потере эффективности прибора и даже выходу из строя кристалла.

Применяя импульсную систему, нужно придерживаться постоянного напряжения. Малейшее отклонение от нормы приведет к некачественному излучению. К таким системам нужно относиться очень трепетно и обслуживать регулярно.

Сфера применения светодиодов будет постоянно расширяться, так как спрос на такие приборы растет с каждым днем, а характеристики со временем улучшаются. Основную нишу по продаже этой продукции на рынке заняли китайцы. Их инфракрасные светодиоды не всегда качественные. Остается надеяться, что рыночная конкуренция со временем заставит продукцию подешеветь, а качество ее будет только расти.

Светодиоды инфракрасные большой мощности

Светодиодные элементы, как любой  продукт современного высокотехнологичного производства, отличаются разнообразием. Они способны генерировать весь видимый спектр излучений. Инфракрасные светодиоды  работают на нижней границе восприятия человеческого глаза. Эта спецификация влияет на их использование в хозяйственной деятельности.

Потребителю важно знать их основные характеристики, технические и технологические особенности изготовления и применения, тонкости практической работы и перспективы развития направления   в ближайшее время.

Содержание статьи

Значимые технические характеристики

Инфракрасные светодиоды генерируют волны  в  диапазоне λ = 0,74- 2000 мкм. Это та грань, где деление на свет и излучение довольно условное, ведь эта часть спектра  доступна  не всем людям.

Поэтому классические характеристики  таких устройств, например, мощность светового потока, освещенность, применять для их оценки не совсем удобно. Параметры инфракрасных светодиодов чаще измеряют в мощности генерируемого излучения, то есть в количестве энергии в единицу времени(Ватт) или дополнительно привязывают  к размеру излучателя:- Вт  с  единицы площади.

Вторая характеристика  больше условная, ведь при помощи  оптических систем  излучение собирается и направляется в нужную сторону. Поэтому еще один важный показатель особенностей работы инфракрасных излучателей — это интенсивность излучаемого потока а рамках сегмента объемного угла .Меряется в ваттах и стерадиа́нах , сокращенно  Вт/ср.

Графическое изображение телесного угла в 1 ср

Для некоторых видов деятельности не нужен постоянный поток энергии, поэтому возможны импульсные сигналы. Такая схема позволяет  повысить выходную  мощность излучаемой энергии в разы. Часто в характеристиках ИК-диода выделяют  отдельные показатели  для импульсного и  непрерывного  режимов.

Перспективные направления   усовершенствования инфракрасных светодиодов

Производители  регулярно сталкиваются со следующей проблемой: для создания мощного излучения требуется большой кристалл, но и цена такого кристалла увеличивается. Соединение вместе нескольких маленьких элементов увеличивает нерабочую площадь кристалла, ведь боковое излучение уходит в сторону. Большая мощность излучения требует много энергии, которая, в свою очередь, превращается в тепло. Итогом является повышение температуры  и возникает опасность разрушения рабочей части светодиода.

Ученые и производители предлагают следующие направления решения этих проблем:

  • достигнут психологический порог площади кристалла до 1 мм2 , что дает возможность значительного увеличения силы тока из-за уменьшения сопротивления в результате нагрева.
  • увеличение  площади поверхности кристалла увеличивает соотношение излучаемой площади к непрозрачной части;
  • разрабатываются и внедряются  более совершенные отражатели, имеющие   более высокий КПД сбора и концентрации  излучение от боковых граней;
  • разрабатываются оптические системы с более высоким коэффициентом преломления, позволяющим в оптимальном режиме собирать воедино и  направлять под нужным углом прямое и боковое излучения.

Сферы применения комплектующих элементов на основе инфракрасных светодиодов

Ученые и производственники не зря тратят столько сил на решение обозначенных выше проблем. Как отдельные приборы такие изделия практически не используются. Но они являются основными элементами оборудования, популярность которого растет быстрыми темпами. Именно этот рынок требует светодиоды с все более мощными выходными данными.

В первую очередь речь идет о системах,  связанных с обеспечением работы визуальной техники в темное время суток. Рассмотрим ситуацию на примере приборов ночного видения. Чем мощнее сигнал, тем больше будет расстояние, с которого его отражение вернется для фиксации  на  приемной матрице. Но если в таких приборах еще можно использовать импульсы, то в системах инфракрасной  подсветки видеокамер, где создаётся постоянный видеопоток, нужен непрерывный поток энергии.

И именно эти продукты диктуют высокий спрос на рыке, так как все больше проникают в повседневную жизнь. Для  камер систем безопасности, видеорегистраторов автомобилей функция проведения съемки ночью уже не опция, а обычный рабочий режим.

Используют инфракрасные светодиоды в системах организации оптической связи, в телевизионных системах с электронно-оптическими преобразователями  на основе пространственно-зарядковой связи,  пультах дистанционного управления. Но эти рынки более узкие и не формируют основной спрос.

Что говорят о таких светодиодах практики?

Сервисные инженеры и ремонтники обращают внимание на прямую связь специфических  характеристик  этих приборов и возникающие проблемы. Большой мощный поток излучения требует много энергии и способствует повышенному выделению тепла. Любой сбой  в организации охлаждения снижает  эффективность работы прибора, вплоть до физического разрушения кристалла.

Для  работы ИК-диодов с узконаправленным потоком излучения  важно состояние оптических систем, формирующих угол направления излучения. Изменение их свойств, даже физическое загрязнение, может  уменьшить потенциал  прибора.

При работе с импульсными системами  необходимо учитывать фактор, что мощность излучения не растет линейно и даже небольшое отклонение напряжения от заданных параметров  помешает светодиоду выдать максимальный результат .И разница будет составлять не проценты, а разы. Например, для ряда этих устройств, при непрерывном режиме декларируется 4 Вт/ср , а при импульсивном обозначается  до 100 Вт/ср. Поэтому практики советуют уделять пристальное внимание профилактике и минимальному сервисному обслуживанию при эксплуатации таких систем.

Использование инфракрасных светодиодов будет расти постоянно, так как оборудование, работающее на их основе, все больше проникает в повседневную жизнь человека. Конкуренция заставит производителей делать эти устройства  надежнее, мощнее и дешевле.

характеристика ИК диодов, какие подходят для излучателя пульта ДУ, светодиодные инфракрасные излучатели большой мощности

Одним из распространенных и широко применяемых в различных областях радиоэлектроники лед-элементов является инфракрасный светодиод. Спектр его свечения находится в невидимом человеческому глазу диапазоне длин волн электромагнитного излучения. Рассмотрим, какие разновидности светоисточников подобного типа бывают, каковы их главные технические характеристики, какие самые мощные их модификации существуют и в каких сферах все они используются.

Разновидности ИК излучающих диодов

На современном рынке радиодеталей светодиодные излучатели представлены в достаточно широком ассортименте. Существует несколько десятков позиций, различающихся по следующим основным параметрам:

  1. Мощности излучаемого потока света (или, как вариант, наибольшему проходящему через лэд-кристалл току).
  2. Прямому назначению.
  3. Форм-фактору.

Инфракрасные светодиоды светосилой до 100 мВт работают на номинале тока, не превышающем значение в 50 мА. Импортные аналоги несколько отличаются от отечественных. Их лед-кристаллы заключены в 3- или 5-милиметровый корпус овальной формы. Внешне они похожи на стандартный led-элемент с двумя выводами. По цвету линзы модели различаются от чисто прозрачного до желтого и голубого оттенка.

Российские компании уже много лет изготавливают инфракрасные светодиоды в характерном мини-корпусе. Примером являются экземпляры: 3Л107А или АЛ118А. В противоположность им более мощные версии диодов производят на DIP-матрице по технологии smd, как например, модель SFh5715S линейки Osram.

Обратите внимание! Ввиду того, что ИК диод излучает в незаметном невооруженному глазу диапазоне, проверить его работоспособность можно посредством изображения, полученного съемкой цифровой видеокамеры, например, через мобильный телефон.

Технические характеристики

Так как инфракрасное излучение невидно зрению человека и диапазон его длин волн распространен достаточно широко – 0,75-2000 микрометров – то характерный для обычных светодиодов набор технических параметров не применяется для них. Вместо этого для лед-элементов, работающих в ИК-сегменте спектра, используются следующие главные обозначения их свойств:

  1. Мощность в единицу времени (Вт/ч), либо дополнительно указывается на какую площадь излучателя она приходится.
  2. Интенсивность потока в пределах пространственного/телесного угла, выражаемая в Вт/ср (стерадианах).

Однако далеко не всегда требуется постоянное инфракрасное излучение, поэтому для светодиодов конкретного применения указываются характеристики не только в непрерывном, но и в импульсном режиме функционирования. При этом в последнем случае мощность сигнала на выходе может в несколько раз превышать аналогичный показатель, свойственный для первого варианта.

Помимо выше рассмотренных специфических параметров, для инфракрасных светодиодов характерны и общие показатели эксплуатации, также указываемые в паспортных данных:

  1. Диапазон длин волн.
  2. Номинальный прямой ток.
  3. Наивысший импульсный ток.
  4. Величина падения напряжения.
  5. Значение обратного напряжения.

Следует знать! Все существующие виды лед-элементов (лампы, светодиоды), в том числе излучающие в инфракрасной области, характеризуются различным углом рассеивания, даже в рамках одной серии – от узкого в 15 до широкого в 80. Поэтому при их выборе для конкретного применения нужно обращать внимание и на этот параметр, указанный в маркировке.

Мощные инфракрасные светодиоды

Для изготовления мощного инфракрасного светодиода требуется большой лед-кристалл. В связи с этим возникает несколько технологических проблем:

  1. С увеличением площади лэд-кристалла существенно возрастает его стоимость.
  2. При работе на полную мощность такого led-элемента выделяется настолько много энергии, что возникает сильный перегрев его основания и, как следствие, последующее быстрое разрушение.

Если же объединить несколько близко установленных лед-кристаллов, возникает значительная потеря мощности из-за повышения нерабочей боковой площади. Ввиду выше рассмотренных обстоятельств, разработчики предложили несколько компромиссных вариантов:

  1. На данный момент допустимо изготавливать кристаллы размером до 1 мм2. До этого порогового значения можно существенно повысить силу тока, а значит, и мощность – в результате снижения сопротивления в лэд-материале из-за его нагрева.
  2. Внедряются все более совершенные рефлекторы, собирающие боковое излучение к центру.
  3. Производятся линзы с высоким коэффициентом преломления, что заставляет лучше собирать и направлять в пучок боковые волны.

Важно! Инфракрасные светодиоды и лазерные их модификации – это совершенно различные по принципу действия и техническим характеристикам светильники. В основе последних применяются квантоворазмерные гетероструктуры.

Область применения

Инфракрасные светодиоды применяют далеко не только для дистанционных пультов управления бытовыми и технологическими приборами (телевизорами, кондиционерами, котельной аппаратурой), но также во многих других областях:

  1. В создании направленной системы подсветки медицинского оборудования.
  2. В видеонаблюдении – для скрытого или дополнительного освещения охраняемых объектов и территорий. Здесь применяются различные типы инфракрасных прожекторов.
  3. В приборах ночного видения.
  4. В устройствах передачи данных посредством оптоволоконной сети.
  5. В научно-исследовательских направлениях (твердотельный лазер, подсветка и т. д.).
  6. В военно-промышленной сфере.
  7. В детекторах, датчиках, сигнализациях.
  8. В конвейерных сушилках на мукомольных и зерноперерабатывающих предприятиях.
  9. Для стерилизации капиллярно-пористых пищевых продуктов.
  10. В качестве компонентов контрольно-измерительного и прочего оборудования.

Добиться максимально качественно инфракрасного излучения от светодиодов, работающих в импульсном режиме, можно только при строгом контроле параметров напряжения. Небольшое отклонение от нормы приведет к изменениям мощности излучения в несколько раз! Так, например, если на приборах, работающих в непрерывном режиме, указывается 5 Вт/ср, то при переходе их в импульсный режим – порядка 125 Вт/ср. Поэтому для стабильности работы таких систем рекомендуется периодически уделять внимание их сервису и необходимому обслуживанию.

Основные выводы

Инфракрасные светодиоды излучают в невидимой для глаза человека области спектра, и потому для обозначения их главных параметров используют несколько отличные от обычных лед-элементов характеристики:

  1. Мощность за период времени или с конкретной площади излучателя.
  2. Интенсивность в границах определенного пространственного угла.

Существуют десятки модификаций инфракрасных светодиодов. Все они различаются не только по силе излучения, но также назначению и форм-фактору. Чем мощнее лед-кристалл, тем больше он нагревается и разрушается. Поэтому производители при изготовлении мощных моделей прибегают к некоторым ухищрениям, а не идут по пути прямого увеличения их размеров. Сфера применения ИК-диодов обширна – от индикации в пультах ДУ бытовой техники до сложных военно-промышленных и медицинских приборов.

Если вы владеете информацией о том, какие еще инфракрасные светодиоды существуют и где они применяются, обязательно напишите об этом в комментариях.

Предыдущая

СветодиодыТипы и разновидности коннекторов для светодиодной ленты

Следующая

СветодиодыТипы, особенности и схема ИК подсветки

область применения, разновидности и основные технические характеристики

Инфракрасный (ИК) излучающий диод представляет собой полупроводниковый прибор, рабочий спектр которого расположен в ближней области инфракрасного излучения: от 760 до 1400 нм. В интернете часто встречается термин «ИК светодиод», хотя свет, видимый человеческим глазом, он не излучает. То есть в рамках физической оптики этот термин неверен, в широком же смысле название применимо. Стоит отметить, что во время работы некоторых ИК излучающих диодов можно наблюдать слабое красное свечение, что объясняется размытостью спектральной характеристики на границе с видимым диапазоном.

Не стоит путать ИК светодиоды с лазерными диодами инфракрасного излучения. Принцип действия и технические параметры этих приборов сильно отличаются.

Область применения

На том, какими бывают инфракрасные светодиоды и где применяются, остановимся подробнее. Многие из нас ежедневно сталкиваются с ними, не подозревая об этом. Конечно же, речь идёт о пультах дистанционного управления (ПДУ), одним из важнейших элементов которого является ИК излучающий диод. Благодаря своей надёжности и дешевизне метод передачи управляющего сигнала с помощью инфракрасного излучения получил огромное распространение в быту. Главным образом такие пульты применяются для управления работой телевизоров, кондиционеров, медиа проигрывателей. В момент нажатия кнопки на ПДУ ИК светодиод излучает модулированный (зашифрованный) сигнал, который принимает и затем распознаёт фотодиод, встроенный в корпус бытовой техники. В охранной сфере большой популярностью пользуются видеокамеры с инфракрасной подсветкой. Видеонаблюдение, дополненное ИК подсветкой, позволяет организовать круглосуточный контроль охраняемого объекта, независимо от погодных условий. В данном случае ИК светодиоды могут быть встроены в видеокамеру либо установлены в её рабочей зоне в виде отдельного прибора – инфракрасного прожектора. Применение в прожекторах мощных ИК светодиодов позволяет осуществлять надёжный контроль прилегающей территории.

На этом их сфера применения не ограничивается. Весьма эффективным оказалось применение ИК излучающих диодов в приборах ночного видения (ПНВ), где они выполняют функцию подсветки. С помощью такого прибора человек может различать предметы на достаточно большом расстоянии в тёмное время суток. Устройства ночного видения востребованы в военной сфере, а также для скрытого ночного наблюдения.

Разновидности ИК излучающих диодов

Ассортимент светодиодов работающих в инфракрасном спектре насчитывает десятки позиций. Каждому отдельному экземпляру присущи определённые особенности. Но в целом, все полупроводниковые диоды ИК диапазона можно разделить по следующим критериям:

  • мощности излучения или максимальному прямому току;
  • назначению;
  • форм-фактору.

Слаботочные ИК светодиоды предназначены для работы на токах не более 50 мА и характеризуются мощностью излучения до 100 мВт. Импортные образцы изготавливаются в овальном корпусе 3 и 5 мм, который в точности повторяет размеры обычного двухвыводного индикаторного светодиода. Цвет линзы – от прозрачного (water clear) до полупрозрачного голубого или жёлтого оттенка. ИК излучающие диоды российского производства до сих пор производят в миниатюрном корпусе: 3Л107А, АЛ118А. Приборы большой мощности выпускают как в DIP корпусе, так и по технологии smd. Например, SFh5715S от Osram в smd корпусе.

Технические характеристики

На электрических схемах ИК излучающие диоды обозначают так же, как и светодиоды, с которыми они имеют много общего. Рассмотрим их основные технические характеристики.

Рабочая длина волны – основной параметр любого светодиода, в том числе инфракрасного. В паспорте на прибор указывается её значение в нм, при котором достигается наибольшая амплитуда излучения.

Так как ИК светодиод не может работать только на одной длине волны, принято указывать ширину спектра излучения, которая свидетельствует об имеющемся отклонении от заявленной длины волны (частоты). Чем уже диапазон излучения, тем больше мощности сконцентрировано на рабочей частоте.

Номинальный прямой ток – постоянный ток, при котором гарантирована заявленная мощность излучения. Он же является максимально допустимым током.

Максимальный импульсный ток – ток, который можно пропускать через прибор с коэффициентом заполнения не более 10%. Его значение может в десять раз превышать постоянный прямой ток.

Прямое напряжение – падение напряжения на приборе в открытом состоянии при протекании номинального тока. Для ИК диодов его значение не превышает 2В и зависит от химического состава кристалла. Например, UПР АЛ118А=1,7В, UПР L-53F3BT=1,2В.

Обратное напряжение – максимальное напряжение обратной полярности, которое может быть приложено к p-n-переходу. Существуют экземпляры с обратным напряжением не более 1В.

ИК излучающие диоды одной серии могут выпускаться с разным углом рассеивания, что отображается в их маркировке. Необходимость в однотипных приборах с узким (15°) и широким (70°) углом распределения потока излучения вызвана их различной сферой применения.

Кроме основных характеристик, существует ряд дополнительных параметров, на которые следует обращать внимание при проектировании схем для работы в импульсном режиме, а также в условиях окружающей среды, отличных от нормальных. Перед проведением паяльных работ следует ознакомиться с рекомендациями производителя о соблюдении температурного режима во время пайки. О допустимых временных и температурных интервалах можно узнать из datasheet на инфракрасный светодиод.

Читайте так же

Сегодня в радиоэлектронике имеются самые разнообразные изделия, применяемые для создания качественной и эффективной подсветки. Одним из таких изделий является инфракрасный тип диода.

Чтобы использовать его для создания подсветки, необходимо знать не только то, где они применяются, но и их особенности. Разобраться в данном вопросе поможет эта статья.

Особенности диодов, работающих в инфракрасном диапазоне

Инфракрасные светодиоды (сокращенно называются ИК диоды) — это полупроводниковые элементы электронных схем, которые при прохождении через них тока излучают свет, находящийся в инфракрасном диапазоне.

Обратите внимание! Инфракрасное излучение является невидимым для человеческого глаза. Это излучение можно засечь только путем применения стационарных видеокамер или же видеокамер мобильных телефонов. Это один из способов проверить, работает ли диод в инфракрасном спектре излучения.

Мощные светодиоды (например, лазерный вид) инфракрасного спектрального диапазона производятся на базе квантоворазмерных гетероструктур. Здесь применяется лазер FP-типа. В результате чего мощность светодиодов стартует с отметки 10мВ, а ограничивающим порогом служит 1000мВ. Корпуса для данного рода изделий подходят как 3-pin-типа, так и HHL. Излучение в результате этого оказывается в спектре от 1300 до 1550нм.

Структура ИК-диода

В результате такой структуры лазерный мощный диод служит отличным источником излучения, благодаря чему его часто используют в волоконно-оптической системе передачи информации, а также во многих других сферах, о которых речь пойдет немного ниже.
Лазерный инфракрасный тип диода является источником мощного и концентрированного лазерного излучения. В его работе применяется, соответственно, лазерный принцип работы.
Мощные диоды (лазерный тип) имеют следующие технические характеристики:

Обратите внимание! Из-за того, что изделие излучает свет в инфракрасном диапазоне, то такие привычные характеристики, как освещенность, мощность испускаемого светового потока и т.п. здесь не подходят.

Графическое отображение телесного угла в 1 ср

  • такие светодиоды способны генерировать волны, находящиеся в диапазоне 0,74- 2000 мкм. Этот диапазон служит той гранью, когда излучение и свет имеют условное деление;
  • мощности генерируемого излучения. Этот параметр отражает количество энергии в единицу времени. Такая мощность дополнительно привязывается к габаритам излучателя. Данный параметр измеряется в Вт с единицы имеющейся площади;
  • интенсивность излучаемого потока в рамке сегмента объемного угла. Это достаточно условная характеристика. Она связана с тем, что с помощью оптических систем испускаемое диодом излучение собирается и потом направляется в требуемую сторону. Данный параметр измеряется в ВТ на стерадианы (Вт/ср).

В некоторых ситуациях, когда нет необходимости в наличии постоянного потока энергии, а достаточны импульсные сигналы, вышеописанное строение и характеристики позволяют увеличить мощность энергии, излучаемой элементом радиосхемы, в несколько раз.

Обратите внимание! Иногда в характеристиках инфракрасных диодов выделяют показатели для непрерывного и импульсного режима работы.

Как проверить работоспособность

Проверка ИК диода

При работе с данным элементом электросхемы нужно знать, как проверить его работу. Так, как уже говорилось, визуально проверить наличие этого излучения можно с помощью видеокамер. Здесь можно оценивать работоспособность при помощи обычных видеокамер мобильных телефонов.
Обратите внимание! Использование видеокамер является самым простым способом проверки.

Такой ИК-элемент в дистанционном пульте проверяется легко, его просто следует направить на телевизор и нажать на кнопку. При исправности системы, диод вспыхнет и телевизор включится.
А вот эмпирически проверить работоспособность подобного светодиода можно с помощью специального оборудования. Для этих целей подойдет тестер. Чтобы проверить светодиод, тестер следует подключить к его выводам и установить на пределе измерения mOm. После этого смотрим на него через камеру, к примеру через мобильный телефон. Если на экране виден луч света, значит все в порядке. Вот и вся проверка.

Область применения ИК диодов

На данный момент времени светодиоды инфракрасного спектра применяются в следующих областях:

  • в медицине. Такие элементы радиосхем служат качественным и эффективным источником для создания направленной подсветки разнообразного медицинского оборудования;
  • в охранных системах;
  • в системе передачи информации с помощью оптоволоконных кабелей. Благодаря своему особому строению данные изделия способны работать с многомодовым и одномодовым оптоволокном;
  • исследовательская и научная сферы. Подобная продукция востребована с процессах накачивания твердотельных лазеров в ходе научных исследованиях, а также подсветки;
  • военная промышленность. Здесь они имеют такое же широкое применение в качестве подсветки, как и в медицинской сфере.

Помимо этого, такие диоды встречаются в различном оборудовании:

  • устройства для дистанционного управления техникой;

ИК диод в пульте дистанционного управления

  • разнообразные контрольно-измерительные оптические приборы;
  • беспроводные линии связи;
  • коммутационные оптронные устройства.

Как видим, сфера применения данной продукции впечатляющая. Поэтому приобрести такие диодные комплектующие для своей домашней лаборатории можно без особых проблем, они в избытке продаются на рынке и в специализированных магазинах.

Заключение

Сегодня в эффективности инфракрасных мощных светодиодов не приходиться сомневаться. Это подтверждается тем фактом, что такие элементы электрических систем имеют обширный диапазон применения. Благодаря своему строению ИК светодиоды отличаются безупречными эксплуатационными характеристиками и качественной работой.

Как своими руками сделать потолочную деревянную люстру
Показатель цветовой температуры светодиодных ламп
Почему стоит обратить внимание на светильники на штангах

дистанционного управления (ПДУ)

В пультах 90% занимают дефекты двух типов:

1) некоторые кнопки не работают (обычно те, которые часто нажимали). В этом случае необходимо вырезать кусочек фольги и приклеить его на резиновую основу со стороны контактов. Для этого используют силиконовый клей;

2) часто дефект происходит в результате падения пульта. Выходит из строя кварц. Любой пульт можно проверить на портативном приемнике, в котором есть KB и СВ волны. Необходимо поднести пульт передней частью поближе к приемнику и нажать на любую кнопку. Будут слышны наводки, испускаемые излучателем (см. ниже).

Восстановление проводящей поверхности кнопок

Необходимо взять полиэтилен от шрифтов (и тому подобный), чем жестче — тем лучше. Вырезать прямоугольник по формату печатной платы. Нанести на него центры отверстий, соответствующие центрам кнопок. Далее просверлить или пробить отверстия диаметром, равным диаметру контактной площадки.

Необходимо сделать все отверстия, которые имеются на самой печатной плате. Изготавливаем токопроводя- щий слой. Берем фольгу для выпечки (новую не помятую), наклеиваем на нее скотч. Вырезаем прямоугольник по формату платы, делаем отверстия технологические, как на плате (необходимо вырезать отверстие под свето- диодом). Собираем — на кнопки кладем фольгу (скотчем на кнопки), сверху плату. Затем закрываем пульт.

Секрет восстановления токопроводящего

графитового слоя на пультах ДУ

Для этого приготавливается графитовая эмульсия: в любом растворителе для нитрокрасок растворяются «беруши». После этого в раствор постепенно добавляется графит — чем мельче, тем лучше. Для этого можно использовать обычный карандаш.

Этим раствором нужно покрыть разорванный участок графитового проводника.

Вариант проверки пультов ДУ

От неисправных видеодвоек и ТВ всегда есть в запасе блоки приемников И К сигнала. Они запаяны в экран, как правило, имеют 3 вывода.

Светодиод подключают прямо на выводы блока: «+» — к «+» питания, «-» — к выходу. Источник питания стабилизированный — 3…9 В.

По частоте мигания светодиода можно оценивать и кварц в пульте (они довольно часто «глючат»).

Как увеличить эффективность ПДУ

С ухудшением (со временем службы) электрических характеристик элементов питания (потери емкости аккумуляторов и снижение тока и напряжения батареек) для эффективной работы требуется пропорционально все большее приближение ПДУ к приемнику ИК сигналов. Это первый признак необходимости замены элементов питания.

Дальность действия обычного ПДУ с одним излучающим ИК диодом, которая обычно не превышает на открытой местности 5-6 м (не сфокусированный поток), а в условиях препятствий интерьера 10-12 м можно повысить в 2 раза, установив последовательно со штатным, аналогичный И К диод. При этом включать дополнительный И К диод надо в прямом направлении и устанавливать рядом с первым. Для этого потребуется аккуратно разобрать корпус ПДУ, и в зависимости от конструктивных особенностей установки базового ИК диода (за защитным экраном-стеклом или в открытом состоянии с выдающейся рабочей поверхностью диода вне корпуса ПДУ), просверлить отверстие под место еще одного И К диода.

Если аналогичного ИК излучающего диода нет в наличии или, как часто бывает, невозможно определить в точности тип примененного в ПДУ штатного ИК диода (для пультов с напряжением питания схемы до 6 В), допускается включение AJI156A, AJI147A, AJI164A9, АЛ164А91 (зарубежные аналоги L-315EIR, L-514CIR). Они имеют прозрачный цвет колбы, прямой ток /щахпр достигает значения 100 мА, длина волны 920-940 нм, мощность излучения 8-10 мВт.

Повышать напряжение питания электронной схемы формирователя импульсов ПДУ не нужно, равно как нет необходимости и в другом вмешательстве в штатную схему. Увеличение дальности действия ПДУ проверены с моделями Setro STV-2080MH, ПДУ минисистемы МАХ-930 производства Samsung, ПДУ видеоплеера W131W и других.

Самый простой способ проверки ПДУ

Этот способ можно применять для быстрой проверки ПДУ в любом месте, даже, если потребуется, в поле.

Для этого потребуется простой радиоприемник с диапазоном средних волн, например, «0лимпик-402» или «Селга-401-405», выпускаемые отечественной промышленностью. Сегодня таких радиоприемников, принимающих радиоволны в диапазоне средних волн, много и от их «китайских» названий «пестрит в глазах».

При испытании ПДУ предложенным методом проверяется не наличие И К излучения, а фиксируются радиопомехи, создаваемые электронными компонентами пульта. Известно, что каждый радиоэлемент является в той или иной степени источником электромагнитных помех «шумит» и слабого излучения радиоволн. На небольшом удалении от источника излучения эти «шумы» и фиксирует радиоприемник типа «Селга».

На всем протяжении диапазона средних волн в радиоприемнике будет слышен прерывистый сигнал звуковой частоты (примерно с частотой 400 Гц) в том случае, если на находящемся рядом (на расстоянии до 1 м) пульте ДУ (при вставленных элементах питания) нажата ка- кая-то кнопка. Пока кнопка нажата, радиоприемник излучает в динамике сигнал звуковой частоты. Этим же методом можно контролировать эффективность нажатия всех кнопок пульта, ведь важно, чтобы они все нажимались с примерно одинаковым усилием. Особенно этот метод важен тогда, когда ПДУ, например, для телевизора, стоящего на кухне, покупают на рынке или «с рук». Здесь все возможно.

Для того чтобы не купить «кота в мешке», разумно взять с собой портативный радиоприемник с возможностью приема средних волн и, вставив при проверке элементы питания в ПДУ, проверить нажатие каждой кнопки пульта. Каждое нажатие исправного ПДУ будет непременно сопровождаться звуковым сигналом в радиоприемнике (на всем диапазоне вещания средних волн) с расстояния до 1 м.

Вторая жизнь радиоприемников типа «Селга-404» и аналогичных не заканчивается этой рекомендацией. Данный тип радиоприемников, настроенный на прием средних волн, может также эффективно контролировать работу (с небольшого расстояния до 1-2 м) ИК передающих устройств различных охранных систем, например, сигнализации или работу дистанционно передающих устройств (жучков), осуществляющих передачу информации через ИК светодиоды.

Кроме радиоприемника «Селга» разных модификаций, для проверки ПДУ и осуществления сопутствующих задач подойдет любой (в том числе современный) радиоприемник, уверенно работающий на приме в диапазоне средних волн.

Проверить исправность в ПДУ ИК излучающего диода придется другим методом (например, первым, рекомендуемым в данной статье), однако для проверки работы электроники пульта данный метод по своей простоте не имеет аналогов.

Порой, чтобы сделать какие-то переключения пультом, необходимо вставать и почти вплотную подходить к управляемому устройству. А иногда, приходится вращать пульт и судорожно, нажимая кнопки, пытаться, как стрелок попасть в приемник инфракрасного излучения прибора.
В таких случаях хочется запустить пульт куда подальше, и вручную переключить нужный режим.

Почему так происходит?

Дело в том, что раньше в бытовой технике применяли более качественные электронные компоненты. Сейчас же пытаются на всём сэкономить, применяя детали, по более низкой цене. Именно применение дешёвого инфракрасного светодиода с малой мощностью излучения и некачественной линзой, приводят к вышесказанным проблемам.
Что можно предпринять в случаях, когда пульт совсем не функционирует или работает с близкого расстояния?
Ниже в статье, будет описан способ ремонта и увеличения дальности действия пульта дистанционного управления. Он не займет много времени, и тем более денежных средств.

Диагностика пульта ДУ

Проверить, работает пульт или нет, можно простым способом.
Для этого, во-первых, необходимо вставить в него новые батарейки. Во-вторых, включить камеру телефона и направив на нее пульт, нажать кнопку «ВКЛ». На экране телефона должно быть видно, как засветиться инфракрасный диод.

Человеческий глаз не видит этого спектра излучения, а камера телефона фиксирует его, и на дисплее это свечение похоже на индикацию обычного светодиода.
Если этого не произошло, значит пульт неисправен.
В таких случаях может помочь замена инфракрасного диода.
Метод ремонта и модернизации пульта – аналогичны, поэтому ниже будет описана именно модернизация.


Для примера взята приставка цифрового телевидения Т2, управляемая пультом дистанционного управления.
Сама приставка по своей работе не имеет никаких нареканий, но вот пульт управления, оставляет желать лучшего. Даже при новых батарейках питания, человеку, желающему сделать какие-то переключения, необходимо подходить к устройству, на расстояние меньше двух метров, что не совсем удобно. Если находиться дальше этого расстояния, то пульт становится просто невидимым, и управлять им невозможно.

Модернизация — ремонт

Сама модернизация заключается в том, чтобы заменить инфракрасный светодиод на другой, более мощный.
Взять такой светодиод можно из пульта дистанционного управления от старого видеомагнитофона, неисправного DVD-плеера, кондиционера или музыкального центра.


Если такового нет дома, то аналогичный пульт можно приобрести на блошиных рынках за копейки. Главное, чтобы он был рабочий и питался от двух батареек с общим напряжением три вольта.
Идя на рынок, нужно взять две пальчиковые батарейки, для проверки пульта, и мобильный телефон, который в принципе и так должен быть всегда рядом.
Найдя подходящий пульт, вставляем в него батарейки, и включаем камеру телефона. Направляем на неё светодиод пульта, и нажимаем на любую кнопку. Исправный пульт должен излучать инфракрасный свет, который будет виден на экране телефона, в виде пачки импульсов.


Если такового не будет видно, значит пульт, скорее всего неисправный, и покупать такой нет смысла.
На фото пульт, то ли от кондиционера, то ли от калорифера – неизвестно, но он точно рабочий, и с мощным инфракрасным диодом. Самого кондиционера уже давным-давно нет, он сломался и ремонту не подлежал. Он и будет донором.


Обычно две половины корпуса пульта скрепляются на защелке, но бывают случаи, когда ещё есть крепежный винт, который находится под батарейками, в отсеке для элементов питания. Если такой имеется, то откручиваем его, а после, подковырнув ножом место соединения двух частей – разделяем их.


Когда корпус будет разобран, внутри его обнаруживаем плату управления, на которой находятся электронные компоненты, площадка кнопок и сам инфракрасный светодиод.


Далее, отставляем старый пульт в сторону и разбираем тот, который хотим модернизировать. В нашем случае, это пульт от приставки Т2.
Принцип разборки такой же, как и в первом случае. Выкручиваем винт крепления – если он есть, и ножом или отверткой, разделяем половинки корпуса.


На фото, плата с инфракрасным диодом.


Далее, берем паяльник на 25 или 40 Вт, и выпаиваем диод с платы донора.
Очень важно не перегреть прибор паяльником, потому, что полупроводниковые приборы нужно паять не более двух секунд, иначе они могут разрушиться. Так же, нужно быть осторожным с ножками диода, чтобы лишний раз не изгибать, и не сломать их.


Перед тем, как впаивать диод, нужно определить полярность – где анод, а где катод, или плюсовой и минусовой выводы.


Бывает, что на плате указана полярность, но чаще всего маркировка отсутствует, поэтому сразу следует определить, где положительный вывод и пометить его на плате.


Определить вывод можно простым способом. Нужно внимательно посмотреть на диод с помощью лупы, и тот вывод в корпусе, который короче – анод (плюс), а тот, который больше и шире – катод или минус.


Определив на плате пульта Т2, где плюсовой вывод – делаем пометку, нацарапав её чем-нибудь острым, например шилом.
Теперь можно выпаивать диод из платы.


Так, как у выпаянного донорского диода ножки короче, чем у того, который следует заменить, то выпаивать диод с платы Т2 не нужно. Его необходимо откусить кусачками, оставив небольшие выводы. К ним и подпаяем диод-донор. Таким образом, длины должно быть достаточно, чтобы линза диода выходила за закрытый корпус.
Залуживаем выводы на диоде, и концы на плате, и аккуратно – соблюдая полярность – припаиваем их друг к другу.


Проверяем прочность пайки, подергиванием за диод.


Вставляем плату в нижнюю часть корпуса и защелкиваем верхней.

На закате СССР появились и были очень популярны отечественные полупроводниковые телевизоры серии «УСЦТ». Некоторые из них и сейчас в строю. Особенно долговечными были телевизоры с размером экрана 51 см по диагонали (кинескоп был весьма надежным). Конечно, они уже совсем не отвечают современным требованиям, но как «дачный вариант» еще вполне пригодны.

Как-то, от нечего делать, появилось желание усовершенствовать старенькую, уже давно «дачную» «Радугу- 51ТЦ315», дополнив её системой дистанционного управления. Сейчас уже приобрести «родной» модуль невозможно, поэтому было решено сделать упрощенную однокомандную систему, позволяющую хотя бы переключать программы «по кольцу». Микроконроллеры и спец, микросхемы сразу были отвергнуты по причине нерентабельности, и система была сделана из того, что имелось в наличии.

А именно, интегральный таймер 555, ИК светодиод LD271, интегральный фотоприемник TSOP4838, счетчик К561ИЕ9 и плюс еще по- мелочи. Схема ИК пульта управления показана на сайте . Он представляет собой генератор импульсов частотой 38 кГц, на выходе которого включен через ключ инфракрасный светодиод. Генератор построен на основе микросхемы «555», так называемого «интегрального таймера». Частота генерации зависит от цепи C1-R1, при налаживании подбором резистора R1 нужно установить на выходе микросхемы (вывод 3) частоту 38 кГц.

Прямоугольные импульсы частотой 38 кГц поступают на базу транзистора VT1 через резистор R2. Диоды VD1 и VD2 вместе с резистором R3 образуют схему контроля тока через ИК-светодиод HL1. При повышенном токе напряжение на R3 увеличивается, соответственно увеличивается и напряжение на эмиттере VT1. И когда напряжение на эмиттере приближается по величине к напряжению падения на диодах VD1 и VD2 происходит снижение напряжения на базе VT1 относительно эмиттера, и прикрывание транзистора.

Схема приемного блока на ИК-излучении

Импульсы ИК-света, следующие с частотой 38 кГц излучаются инфракрасным светодиодом HL1. Управление одной кнопкой S1, которая подает на схему пульта питание. Пока кнопка нажата пультом излучаются инфракрасные импульсы. Схема приемного блока показана на рисунке 2. Он устанавливается внутрь телевизора, на него подается питание + 12V от источника питания телевизора, а катоды диодов VD2-VD9 соединяются с контактами кнопок модуля выбора программ УСУ-1-10. ИК-импульсы, излучаемые пультом, принимаются интегральным фотоприемником HF1 типа TSOP4838.

Данный фотоприемник широко применяется в системах дистанционного управления различной бытовой электронной аппаратурой. При приеме сигнала на его выводе 1 присутствует логический ноль, а при отсутствии принимаемого сигнала единица. Таким образом, когда кнопка пульта нажата на его выходе ноль, а когда не нажата — единица. TSOP4838 должен питаться напряжением 4.5-5.5V. и не более. Но, для управления модулем выбора программ телевизора нужно на кнопки транзисторного 8-фазного триггера подавать напряжение 12V. Поэтому, на микросхему D1 подается напряжение 12V, а на фотоприемник HF1 напряжение 4.7-5V через параметрический стабилизатор на стабилитроне VD10 и резисторе R4.

Согласующим уровни логических единиц каскадом служит транзистор VT1. При этом он инвертирует логические уровни. Напряжение с коллектора VT1 через цепь R3-C2 поступает на счетный вход счетчика D1, рассчитанный на прием положительных импульсов. Цепь R3-C2 служит для подавления ошибок от дребезга контактов кнопки S1 пульта управления. Счетчик D1 К561ИЕ9 представляет собой трехразрядный двоичный счетчик, со схемой десятичного дешифратора на выходе.

Он может находиться в одном из восьми состояний от 0 до 7, при этом логическая единица имеется только на одном, соответствующем его состоянию, выходе. На остальных выходах — нули.При каждом нажатии — отпускании кнопки пульта счетчик переходит на одно состояние вверх, при этом переключается логическая единица по его выходам. Если отсчет начался с нуля, то через восемь нажатий кнопки, на девятое, счетчик вернется в нулевое положение. И далее, процесс переключения логической единицы по его выходам повторится. ИК-светодиод LD271 можно заменить любым ИК-светодиодом. применимым для пультов дистанционного управления бытовой аппаратурой. Фотоприемник TSOP4838 можно заменить любым полным или функциональным аналогом.

Микросхему К561ИЕ9 можно заменить на К176ИЕ9 или зарубежным аналогом. Можно использовать микросхему К561ИЕ8 (К176ИЕ8), при этом будет 10 выходов управления. Чтобы ограничить их до 8-и нужно выход за номером «8» соединить со входом «R» (при этом вход «R» не соединять с общим минусом, как это на схеме). Диоды 1N4148 можно заменить любыми аналогами, например. КД521, КД522. Пульт питается от «Кроны». Помещен в футляр от зубной щетки. Монтаж — объемный на выводах микросхемы А1.

Схема приемника тоже собрана объемным монтажом и приклеена клеем «БФ-4» к деревянному корпусу телевизора изнутри. Для глазка фотоприемника я использовал отверстие для разъема для подключения головных телефонов (отверстие в телевизоре было пустое, закрытое заглушкой, самого разъема не было). Подбором R1 (рис.1) нужно пульт настроить на частоту фотоприемника. Это видно по наибольшей дальности приема. Если схема заинтересовала, но старой «Радуги» нет, её можно использовать и для переключения чего-либо более современного. К выходам микросхемы D1 можно через резисторы подключить транзисторные ключи, с электромагнитными реле на коллекторах или светодиодами мощных оптопар.

Светодиод АЛ 172 (инфракрасный) — описание, характеристики, чертежи и фото производства «Планета-СИД»

Светодиод 5 мм инфракрасный

Характеристики и модификации

тип
type
цвет свечения
emission color
цвет корпуса
case color
длина волны
wave-length
nm
мощность излучения
Radiant intensity
min I=100 mA
mW
прямое напряжение
forward voltage max
Vf, V
угол
angle 2φ 50%Iv
deg.
АЛ 172 A1 бесцветный прозрачный
water clear
870 5,0 1,8 8
АЛ 172 Б1 10,0
АЛ 172 В1 15,0
АЛ 172 Г1 20,0 1,9
АЛ 172 Д1 25,0
АЛ 172 Е1 30,0
АЛ 172 Ж1 35,0
АЛ 172 A бесцветный прозрачный
water clear
870 5,0 1,8 15
АЛ 172 Б 10,0
АЛ 172 В 15,0
АЛ 172 A4 бесцветный прозрачный
water clear
870 5,0 1,8 20
АЛ 172 Б4 10,0
АЛ 172 В4 15,0
АЛ 172 A2 бесцветный прозрачный
water clear
870 5,0 1,8 45
АЛ 172 Б2 10,0
АЛ 172 В2 15,0

Применение ИК светодиодов Инфракрасное излучение

См. также:
Подборка статей об инфракрасной передаче данных

Инфракрасное излучение — это электромагнитное излучение энергии в области спектра между красной областью видимого спектра излучения (начиная с длины волны 0,74 мкм) и микроволновым излучением (заканчивая длиной волны 1—2 мм). Инфракрасное излучение было открыто в 1800 г. английским астрономом У. Гершелем при исследовании излучения солнца. Сейчас весь диапазон инфракрасного излучения подразделяют на три области:

  • коротковолновая область: 0,74 — 2,5 мкм;
  • средневолновая область: 2,5 — 50 мкм;
  • длинноволновая область: 50-2000 мкм.

Последнее время длинноволновую часть инфракрасного излучения выделяют в отдельный, независимый диапазон электромагнитных волн — терагерцовое (субмиллиметровое) излучение.

Инфракрасное излучение также называют «тепловым» излучением, так как все тела, твердые и жидкие, нагретые до определенной температуры излучают энергию в инфракрасной области спектра. При этом, излучаемые длины волн зависят от температуры тела, чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения. Спектр излучения абсолютно чёрного тела при относительно невысоких температурах (до пятисот градусов) лежит именно в этом диапазоне. При дальнейшем нагревании тела, оно начинает излучать энергию в видимой области спектра и можно увидеть сначала темно-красное, а затем яркое белое свечение.

Способность полупроводниковых материалов испускать инфракрасное излучение была впервые замечена в 1955 году Р. Браунштейном из Radio Corporation of America. Браунштейн исследовал инфракрасное излучение диодной полупроводниковой структуры на основе антимонида галлия (GaSb), арсенида галлия (GaAs), фосфида индия (InP) и кремниево — германиевого сплава (SiGe) при прохождении электрического тока. В 1961 году Р.Бард и Г.Питман из компании Texas Instruments получили патент на инфракрасный полупроводниковый светодиод на базе арсенида галлия.

В 1976 году Т.Пирсэлл получил первый сверхъяркий инфракрасный светодиод для оптоволоконных телекоммуникаций, исследуя новые полупроводниковые материалы.

Инфракрасные (ИК) светодиоды и фотодиоды повсеместно применяются в пультах дистанционного управления (телевизора или табло часов), системах автоматики, охранных системах и т.д. Такое применение объясняется тем, что инфракрасные излучатели не отвлекают и не привлекают внимание человека в следствие невидимости. Интересно применение инфракрасных приемопередатчиков для передачи звука.

Инфракрасные устройства применяют в промышленности для сушки лакокрасочных покрытий. Инфракрасный метод сушки имеет преимущества перед традиционным конвекционным методом. Скорость и затрачиваемая энергия при инфракрасной сушке существенно меньше тех же показателей при традиционных методах.

Инфракрасное излучение также обладает стерилизующим эффектом, что применяется при обработке продуктов питания. преимуществом использования инфракрасного метода обработки продуктов в пищевой промышленности, стала способность проникновения электромагнитного излучения в капиллярно-пористые продукты, такие как зерно, крупа, мука и т.д. на глубину до 10 мм. Величина проникновения зависит от свойств объекта воздействия и частотной характеристики излучения. Электромагнитная волна определенного частотного диапазона оказывает не только термическое, но и биологическое воздействие на продукт, способствует ускорению биохимических процессов в продуктах. Конвейерные сушильные транспортеры с успехом используются в зернохранилищах и в мукомольной промышленности.

Инфракрасное излучение применяется в медицинских целях. Некоторые исследования позволяют считать, что неинтенсивное инфракрасное излучение повышает кровоток, усиливать обмен веществ.

Инфракрасное излучение используется в детекторах валют, в датчиках пожарной сигнализации, в телекоммуникациях.

ИК-светодиод

: разводка выводов, характеристики, применение и техническое описание

Конфигурация контактов

 ИК-светодиод или инфракрасный светодиод имеет полярность, т. е. имеет положительный и отрицательный контакты. Длинный контакт является положительным контактом (анод), а короткий контакт является отрицательным контактом (катодом), как показано на приведенной выше схеме ИК-светодиода .

 

Технические характеристики
  • Прямой ток (IF) составляет 100 мА (нормальное состояние) и 300 мА (макс.)
  • Импульсный прямой ток 1,5 А
  • 1,24–1,4 В прямого напряжения
  • Температура хранения и эксплуатации варьируется от -40 до 100 ℃
  • Температура пайки не должна превышать 260 ℃
  • Рассеиваемая мощность 150 мВт при 25℃ (температура атмосферного воздуха) или ниже
  • Спектральная ширина полосы 45 нм
  • Угол обзора от 30 до 40 градусов

 

Особенности
  • Высокая надежность
  • Чрезмерная интенсивность излучения
  • Низкое прямое напряжение
  • Расстояние между выводами 2.54мм
  • Максимальная длина волны 940 нм
  • без свинца
  • Сертификат RoHS
  • Простота использования с макетной платой или перфокартой
  • Тип упаковки Т-1 3/4

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в Техническом описании ИК-светодиодов , ссылка на которое находится внизу этой страницы.

 

Краткое описание

ИК-светодиод — это специально разработанный светодиод, излучающий инфракрасные лучи.Эти лучи не видны человеческому глазу, поскольку они не входят в диапазон видимого спектра электромагнитного излучения человека. Мы можем видеть только световые лучи от фиолетового до красного, длина волны которых варьируется от 380 (фиолетовый свет) до 750 нм (красный свет).

ИК-светодиод имеет такой же формат, как и обычный светодиод. ИК-светодиод расшифровывается как «Инфракрасный светоизлучающий диод», они позволяют излучать свет с длиной волны до 940 нм, что является инфракрасным диапазоном спектра электромагнитного излучения. Диапазон длин волн варьируется от 760 нм до 1 мм.В основном они используются для дистанционного управления телевизорами, камерами и различными типами электронных инструментов. Полупроводниковый материал, используемый для изготовления этих светодиодов, представляет собой арсенид галлия или арсенид алюминия. В основном используется в ИК-датчике, так как представляет собой комбинацию ИК-приемника и ИК-передатчика (ИК-светодиод).

 

Где использовать? ИК-светодиод

используется в различных повседневно используемых электронных приборах. Как и в пульте от телевизора, инфракрасных камерах, системах передачи.Мы можем делать различные проекты, датчики с использованием ИК-светодиода, такие как детектор препятствий, счетчики посетителей и следящие за линией. Инфракрасный светодиод выглядит так же, как обычный светодиод, но человеческий глаз не способен видеть инфракрасный свет, так как он находится за пределами нашего видимого электромагнитного спектра. Мы можем видеть только свет с длиной волны от 380 до 750 нм. Вы можете видеть ИК-подсветку через камеру телефона, ночное видение и т. д.

 

Как пользоваться?

Чаще всего этот светодиод используется в ИК-датчике вместе с ИК-приемником.ИК-датчик работает, поскольку он посылает ИК-сигнал через ИК-передатчик и получает через ИК-приемник. Если мы поместили объект рядом с ИК-датчиком, светодиод, подключенный к датчику, загорится.

Как и в схеме ниже, вы можете отрегулировать силу срабатывания с помощью потенциометра. Фотодиод здесь работает как ИК-приемник, который принимает инфракрасные лучи инфракрасного светодиода. Операционный усилитель LM741, используемый для сравнения напряжения на инвертирующем и неинвертирующем выводе, поскольку напряжение на неинвертирующем выводе увеличивается, чем на инвертирующем выводе, он подает питание на светодиод, подключенный к цепи, что означает, что перед ним находится объект. ИК-датчика или в его угле обзора.

 

Приложения
  • Прикладные инфракрасные системы
  • Система передачи
  • Оптоэлектронный переключатель
  • Инфракрасное оборудование дистанционного управления
  • Детектор дыма
  • Приложение IOT (интернет вещей)
  • Промышленное оборудование

 

2D-модель и размеры

Основы ИК-датчика | Схема контактов ИК-светодиода и работа

Инфракрасный светоизлучающий диод (ИК-светодиод) — это светодиод специального назначения, излучающий инфракрасные лучи с длиной волны от 700 нм до 1 мм.Различные ИК-светодиоды могут излучать инфракрасный свет с разной длиной волны, точно так же, как разные светодиоды излучают свет разных цветов.

ИК-светодиоды

обычно изготавливаются из арсенида галлия или арсенида галлия алюминия. В дополнение к ИК-приемникам они обычно используются в качестве датчиков.

Внешний вид ИК-светодиода такой же, как у обычного светодиода. Поскольку человеческий глаз не может видеть инфракрасное излучение, человек не может определить, работает ли ИК-светодиод. Камера на мобильном телефоне решает эту проблему.ИК-лучи от ИК-светодиода в схеме показаны в камере.

Схема контактов ИК-светодиода

ИК-светодиод представляет собой тип диода или простого полупроводника. В диодах электрический ток может течь только в одном направлении. По мере прохождения тока электроны из одной части диода падают в дырки в другой части. Чтобы попасть в эти дыры, электроны должны отдавать энергию в виде фотонов, излучающих свет.

Необходимо модулировать излучение ИК-диода, чтобы использовать его в электронных приложениях, чтобы предотвратить ложное срабатывание.Модуляция выделяет сигнал от ИК-светодиода над шумом. Инфракрасные диоды имеют корпус, непрозрачный для видимого света, но прозрачный для инфракрасного. Массовое использование ИК-светодиодов в пультах дистанционного управления и системах охранной сигнализации резко снизило цены на ИК-диоды на рынке.

ИК-датчик

ИК-датчик — это электронное устройство, обнаруживающее падающее на него ИК-излучение. Датчики приближения (используемые в телефонах с сенсорным экраном и роботах, избегающих краев), датчики контраста (используемые в линии, следующей за роботами) и счетчики / датчики препятствий (используемые для подсчета товаров и в охранной сигнализации) — это некоторые приложения, использующие ИК-датчики.

Принцип работы

ИК-датчик состоит из двух частей: цепи излучателя и цепи приемника. В совокупности это известно как оптопара или оптопара.

Излучатель представляет собой ИК-светодиод, а детектор представляет собой ИК-фотодиод. ИК-фотодиод чувствителен к ИК-излучению, излучаемому ИК-светодиодом. Сопротивление фотодиода и выходное напряжение изменяются пропорционально полученному ИК-излучению. Это основной принцип работы ИК-датчика.

Тип заболеваемости может быть прямым или непрямым.При прямом падении ИК-светодиод размещается перед фотодиодом без каких-либо препятствий между ними. При непрямом падении оба диода располагаются рядом с непрозрачным объектом перед датчиком. Свет от ИК-светодиода падает на непрозрачную поверхность и отражается обратно на фотодиод.

Подробные пошаговые инструкции по сборке ИК-датчика доступны по ссылке: ИК-датчик своими руками

ИК-датчики

находят широкое применение в различных областях. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Датчики приближения

Датчики приближения используют отражающий принцип непрямого падения. Фотодиод принимает излучение, испускаемое ИК-светодиодом, когда оно отражается от объекта. Чем ближе объект, тем выше будет интенсивность падающего излучения на фотодиод. Эта интенсивность преобразуется в напряжение для определения расстояния.

Датчики приближения находят применение, среди прочего, в телефонах с сенсорным экраном. Дисплей отключается во время звонков, так что даже если щека соприкоснется с сенсорным экраном, никакого эффекта.

Роботы следящие за линией

В очереди за роботом ИК-датчики определяют цвет поверхности под ним и отправляют сигнал на микроконтроллер или главную схему, которая затем принимает решения в соответствии с алгоритмом, заданным создателем бота.

Повторители линии используют отражающее или неотражающее непрямое падение. ИК-излучение отражается обратно в модуль от белой поверхности вокруг черной линии. Но ИК-излучение полностью поглощается черным цветом.Нет отражения ИК-излучения, идущего обратно к сенсорному модулю черного цвета.

Проекты доступны по адресу: Робот следящего за линией

Счетчик предметов

Счетчик товаров реализован на основе прямого падения излучения на фотодиод. Всякий раз, когда объект препятствует невидимой линии ИК-излучения, значение сохраненной переменной в компьютере/микроконтроллере увеличивается. На это указывают светодиоды, семисегментные дисплеи и ЖК-дисплеи. Системы мониторинга крупных заводов используют эти счетчики для подсчета продукции на конвейерных лентах.

Проекты доступны по адресу: Инфракрасный счетчик объектов

Охранная сигнализация

Прямое попадание излучения на фотодиод применимо в цепи охранной сигнализации. ИК-светодиод устанавливается с одной стороны дверной рамы, а фотодиод — с другой. ИК-излучение, испускаемое ИК-светодиодом, в нормальных условиях падает непосредственно на фотодиод. Как только человек перекрывает ИК-тракт и срабатывает тревога.

Этот механизм широко используется в системах безопасности и воспроизводится в меньшем масштабе для небольших объектов, таких как экспонаты на выставке.

Проекты доступны по адресу: Инфракрасная охранная сигнализация

Музыкальный ИК-передатчик и приемник

С помощью ИК-передатчика/приемника и музыкального генератора можно генерировать звуковые музыкальные ноты и слышать их на расстоянии до 10 метров. Музыкальный ИК-передатчик работает от батареи 9 В, а музыкальный ИК-приемник работает от регулируемого напряжения от 9 В до 12 В.

Проекты доступны по адресу: ИК-музыкальный передатчик и приемник

.

Игра с ИК-датчиками

Существуют различные приложения ИК-датчиков, такие как пульты дистанционного управления телевизором, охранная сигнализация и счетчики объектов.Здесь мы использовали ИК-датчики (инфракрасные светодиоды) для создания схемы обнаружения объектов, а также датчик приближения для роботов, отслеживающих путь.

Проекты доступны по адресу: Игра с ИК-датчиками

Беспроводная система безопасности с ИК-датчиками

Этот проект демонстрирует беспроводную систему безопасности, в которой четыре пироэлектрических инфракрасных (PIR) датчика движения размещаются с четырех сторон — спереди, сзади, слева и справа — области, которую необходимо охватить. Он обнаруживает движение с любой стороны и включает аудиовизуальную сигнализацию.Также отображается сторона, с которой обнаружено движение (нарушитель).

Проекты доступны по адресу: Беспроводная система безопасности с использованием ИК-датчиков

Инфракрасный детектор объектов и приближений

Здесь мы использовали ИК-датчики для создания схемы обнаружения объектов и датчик приближения для роботов, отслеживающих путь.

Проект доступен по адресу: Инфракрасный детектор объектов и приближений

Эта статья была впервые опубликована 30 октября 2017 г. и обновлена ​​3 ноября 2020 г.

Инфракрасные светодиоды и ИК-светодиоды

Светодиоды видимого диапазона

От

до MARUBENI-OPTO™, термины «свет» и «видимое излучение» (VIS) относятся к диапазону длин волн от 400 нм до 800 нм, который может восприниматься человеческим глазом. И здесь составные полупроводники реализовали широкий спектр излучения. Основные полупроводниковые технологии высокой яркости, используемые для создания различных цветов, включают:

AlInGaN : фиолетовый, ярко-синий, голубой, голубой (сине-зеленый), зеленый
AlInGaP : желто-зеленый (YG), желтый, янтарный, оранжевый, портлендский оранжевый, красный
AlGaAs : красный , рубиново-красный, темно-красный, ближний ИК


Эти устройства измеряются и группируются с использованием фотометрических методов испытаний, которые измеряют преобладающую длину волны (λD).Предлагаемые нами типы светодиодов ближнего УФ и ближнего ИК диапазона включены в УФ- и ИК-разделы этого веб-сайта соответственно. Например, наши светодиоды с фотометрической доминирующей длиной волны
(λD) номинальная длина волны 410 нм λD (диапазон λD 400–420 нм), радиометрическая пиковая длина волны излучения 400 нм λp (диапазон λp 395–405 нм).
Эпитаксиальные пластины, готовые известные кристаллы, упакованные светодиоды, компактные микроматрицы COB/DOB (CMA™), модули — все это предлагается в качестве стандартных продуктов MARUBENI-OPTO™.Комплектные светодиоды включают: литые лампы PTH (3, 5 мм), металлические лампы TO-головки, SMD (безвыводная керамика, PLCC, блоки питания).

Инфракрасные светодиоды

 

Инфракрасное (ИК) излучение охватывает диапазон длин волн более 800 нм и подразделяется на диапазоны ИК-А, ИК-В и ИК-С. Эпитаксия полупроводников для этого типа устройств — AlGaAs. Этот материал выращивают для производства устройств от диапазона красного видимого света до 1550 нм λp.
Эпитаксиальные пластины, готовые известные кристаллы, упакованные светодиоды, компактные микроматрицы COB, модули предлагаются в качестве стандартных продуктов.Комплектные светодиоды включают: лампы PTH
(3, 5 мм), SMD (безвыводная керамика, PLCC, блоки питания). MARUBENI-OPTO™ также предлагает ИК-фототранзисторы и PIN-фотодиоды.

Ссылка :

Что такое инфракрасный светодиод?

Возможно, вы не знакомы с тем, что такое инфракрасный светодиод, но, скорее всего, вы знакомы с устройствами, в которых они используются. Инфракрасный светодиод — это крошечный «светоизлучающий диод», используемый для питания таких устройств, как пульты дистанционного управления.Длина волны, передаваемая инфракрасным светом, несет сигнал, который сообщает устройствам, что делать (например, с помощью пульта дистанционного управления он сообщает ему о переключении телевизионного канала).

Различия между инфракрасными и видимыми светодиодами

Существует несколько основных различий между инфракрасными светодиодами и светодиодами видимого света, особенно в отношении их электрических характеристик. Например, инфракрасный светодиод имеет более низкое прямое напряжение, чем светодиод видимого света. Он также имеет более высокий номинальный ток.Это связано с различиями в свойствах соединения. Обычный ток привода инфракрасного светодиода может достигать 50 миллиампер, поэтому обычно нецелесообразно вставлять видимый светодиод взамен неисправного инфракрасного светодиода.

Общие приложения

Несмотря на то, что светодиодная ИК-подсветка, как уже упоминалось, используется в пультах дистанционного управления, более распространено ее применение в устройствах безопасности. Это потому, что свет не виден. Инфракрасное излучение производится с длиной волны от 8330 до 959 нанометров.Это не длина волны, видимая человеческим глазом. Благодаря этому ИК-светодиод идеально подходит для использования с системами сигнализации, системами видеонаблюдения, видеокамерами и приборами ночного видения.

Советы потребителям

Инфракрасные светодиодные фонари поставляются с различным количеством установленных светодиодов в зависимости от области применения. Чем больше светодиодов, тем больше интенсивность света в пределах угла обзора. Вы должны использовать генератор импульсов ИК-излучения, чтобы увеличить эффективный диапазон ИК-излучения.Эти импульсы буквально «импульсируют» инфракрасный свет при более высоком токе. Это иногда в десять раз выше, чем у обычного источника питания постоянного тока. Плохое соответствие света и светодиодного генератора может привести к необратимому повреждению ваших инфракрасных светодиодов.

Перед покупкой инфракрасного светодиодного фонаря не забудьте сделать следующее:

1) Убедитесь, что длина волны излучения меньше 880 нм.
2) Используйте угол обзора не менее 60 градусов или выше.
3) Помните, что чем больше светодиодов, тем больше яркость, а не дальность действия.
4) Используйте ИК-пульсатор, чтобы увеличить радиус действия.

Одно инновационное применение: светотерапия

Мы не коснулись одного инновационного использования ИК-светодиодов, появившегося лишь в последние несколько лет. ИК-светодиоды в настоящее время начинают заменять лазеры для использования в светотерапии. Они используются дерматологом, чтобы сделать все виды восстановительной работы на коже пациента.

Использование ИК-светодиодов по сравнению с лазерами для светотерапии имеет определенные преимущества.Во-первых, процедуры не такие дорогие в приготовлении. Кроме того, существует вероятность, особенно по мере развития технологий, что светодиодный свет сможет проникать глубже под кожу и безопаснее, чем с помощью лазеров. Все это является еще одним свидетельством того, что весь потенциал инфракрасного светодиода только начал раскрываться.

10 применений для инфракрасных (ИК) светодиодов

Что такое инфракрасный (ИК) свет?

Инфракрасный (ИК) свет — это вид электромагнитного излучения, невидимого для нас, но ощущаемого кожей в виде тепла.Он находится рядом со спектром видимого света:

.

 

Для чего используется инфракрасный свет?
  1. Распознавание жестов — например, игровые приставки, такие как X-Box One Kinect Motion Sensor
  2. Наблюдение – ANPR (автоматическое распознавание номерных знаков), CCTV (замкнутое телевидение)
  3. Машинное зрение и безопасность — например, световые завесы безопасности, автоматическая проверка, измерение и т. д.
  4. Домашний интерьер — 3D-пульт дистанционного управления, ИК-видео/аудио связь
  5. Внешний вид дома — видеонаблюдение, управление дверью, Pinoir
  6. Биометрия — распознавание радужной оболочки глаза, отпечатков пальцев и лица — палец/глаз/лицо подсвечиваются ИК-светом, а камера на устройстве делает снимок радужной оболочки/признаков, чтобы можно было определить ее характерные особенности, уникальные для каждого человека. мониторинг водителя, обнаружение присутствия людей, датчики столкновения/пешехода, датчики парковки, ночное видение
  7. Управление движением
  8. Сенсорные экраны
  9. Мониторинг работоспособности — например, Apple Watch и Osram BioMon

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ILS упростили для клиентов интеграцию инфракрасных светодиодов, размещая на печатных платах различное количество и ассортимент ИК-светодиодов Osram.Их и аксессуары можно приобрести через RS Components

.

Инфракрасные осветители ILS

 

 


КУПИТЬ

Кредиты изображений
Купольная камера видеонаблюдения — KRoock74 — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php curid=18420529
Touchscreen By Mercury13 — собственная работа, CC BY- SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.phpcurid=4105874 
Apple Watch — автор Justin14 — собственная работа, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.phpcurid=35261500

ILS является подразделением Intelligent Group Solutions Ltd (IGS), признанного и уважаемого ведущего поставщика решений для дисплеев и оптоэлектроники. IGS предлагает полузаказные или нестандартные продукты как в виде компонентов, так и в виде сборочных единиц. Все руководящие сотрудники работают в отрасли оптоэлектроники не менее 20 лет и посвятили себя тому, чтобы ILS была инновационной и очень успешной операцией.

Применение инфракрасного светодиода

Обычный инфракрасный светодиод, который излучает инфракрасные лучи, выглядит так же, как светодиод видимого света. Подходящее рабочее напряжение составляет около 1,4 В, а ток обычно меньше 20 мА. Токоограничивающие сопротивления обычно подключаются последовательно в цепи инфракрасных светодиодов для регулировки напряжения, помогая адаптировать светодиоды к различным рабочим напряжениям.

При использовании инфракрасных лучей для управления соответствующим устройством расстояние управления прямо пропорционально мощности излучения.Чтобы увеличить расстояние управления, инфракрасный светодиод должен работать в импульсном режиме, поскольку эффективное расстояние передачи импульсного света (модулированного света) пропорционально ветровому току импульсов. Таким образом, за счет увеличения пикового значения (Ip) импульсов также может быть увеличено расстояние излучения инфракрасного светодиода. Одним из способов увеличения Ip является уменьшение коэффициента заполнения импульса; то есть уменьшить ширину импульса (T). Коэффициент заполнения рабочих импульсов для некоторых инфракрасных пультов дистанционного управления цветных телевизоров составляет около 1/3-1/4; а для некоторых других электронных продуктов коэффициент заполнения инфракрасных пультов дистанционного управления может составлять даже 1/10.За счет уменьшения коэффициента заполнения импульсов дальность излучения инфракрасного светодиода малой мощности также может быть увеличена в значительной степени. Обычные инфракрасные светодиоды можно разделить на следующие три типа: маломощные (1 мВт-10 мВт), светодиоды средней мощности (10 мВт-50 мВт) и светодиоды большой мощности (50 мВт-100 мВт и выше). Модулированный свет может генерироваться добавлением импульсного напряжения с определенной частотой на управляющий диод.

Контроллер с инфракрасным светодиодом может излучать инфракрасные лучи для управления соответствующим блоком, а на конце контролируемого блока также имеется приемное устройство для преобразования инфракрасного света в электричество, такое как приемный диод инфракрасного света, фотоэлектрический триод и т. д. .Излучающий и принимающий согласованный инфракрасный диод также нашел практическое применение.

Существует два режима излучения-приема для инфракрасного светодиода и управляемого устройства, один из которых представляет собой режим прямого излучения, а другой — режим отраженного света. В режиме прямого излучения излучающий диод и приемный диод устанавливаются соответственно в излучающем конце и конце управляемого блока с определенным расстоянием между ними. Что касается режима отражения света, то осветительный диод и приемный диод включены параллельно.Только когда испускаемые диодом инфракрасные лучи чем-то отражались, приемный диод может принимать инфракрасные лучи, тем самым стимулируя работу управляемого блока. Кроме того, инфракрасная излучающая схема с двойными диодами имеет более высокую мощность и большее функциональное расстояние.

Инфракрасные светодиодные чипы с различной длиной волны могут применяться в обширных устройствах, например:

1. Инфракрасный светодиодный чип с длиной волны 940 нм: подходит для использования в пультах дистанционного управления, таких как пульты дистанционного управления для бытовой техники.

2. 808 нм: подходит для использования в медицинских приборах, космической оптической связи, инфракрасном освещении и источниках накачки твердотельных лазеров.

3. 830 нм: подходит для использования в автоматизированной системе считывания карт на автостраде.

4. 840 нм: подходит для использования в водонепроницаемой инфракрасной видеокамере с цветным зумом.

5. 850 нм: подходит для использования в видеокамерах, которые применяются в цифровой фотографии, системах мониторинга, домофонах, сигнализациях с защитой от кражи и т.д.

6. 870 нм: подходит для использования в видеокамерах на рынке и перекрестках.

Отказ от гарантий
1. Веб-сайт не гарантирует следующее:
1.1 Услуги веб-сайта соответствуют вашим требованиям;
1.2 Точность, полнота или своевременность обслуживания;
1.3 Точность, достоверность выводов, сделанных при использовании сервиса;
1.4 Точность, полнота, своевременность или безопасность любой информации, которую вы загружаете с веб-сайта
. 2. Услуги, предоставляемые веб-сайтом, предназначены только для вашего ознакомления. Веб-сайт не несет ответственности за инвестиционные решения, ущерб или другие убытки, возникшие в результате использования веб-сайта или содержащейся на нем информации.

Права собственности
Вы не можете воспроизводить, изменять, создавать производные работы, демонстрировать, исполнять, публиковать, распространять, распространять, транслировать или передавать любой третьей стороне любые материалы, содержащиеся в службах, без предварительного письменного согласия веб-сайта или его законного владельца.

Инфракрасный свет — обзор

Инфракрасный свет

Когда камерам необходимо видеть события ночью, следует использовать датчики со снятым инфракрасным отсекающим фильтром и инфракрасные осветители. Камеры без инфракрасного отсекающего фильтра (IRC) являются черно-белыми (монохромными) моделями, но также можно использовать цветные камеры со съемным IRC. Последние обычно называют камерами «день/ночь» (D/N).Не так давно в CCTV были черно-белые и цветные камеры, и можно было выбирать в зависимости от того, будет ли основное использование в ночное или дневное время. Сегодня все камеры бывают цветными, но некоторые из них имеют функцию D/N, автоматически удаляя фильтр IRC для улучшения зрения при слабом освещении и еще лучше при инфракрасном свете.

Инфракрасный свет используется потому, что исходная чувствительность кремния (датчики ПЗС и КМОП) имеет очень хорошую чувствительность в инфракрасном диапазоне и вблизи него. Это длины волн больше 700 нм.Как упоминалось в начале этой книги, человеческий глаз может видеть до 780 нм, при этом чувствительность выше 700 нм очень слабая, поэтому в целом мы говорим, что человеческий глаз видит только до 700 нм.

Сенсор без IRC-фильтра намного лучше видит в инфракрасной части спектра. Причиной этого является природа самого фотоэффекта. Фотоны с большей длиной волны (которые обычно блокируются фильтром ORC в цветной камере) глубже проникают в кремниевую структуру. Инфракрасный отклик особенно высок с черно-белыми ПЗС-чипами или цветными без IRC-фильтра.

Несколько длин волн инфракрасного света являются общими для инфракрасного наблюдения CCTV. Какой из них использовать и в каком случае зависит, во-первых, от спектральной чувствительности камеры (разные производители имеют датчики спектральной чувствительности) и, во-вторых, от назначения системы.

Две типичные длины волн инфракрасного излучения, используемые с галогенными лампами осветителей : одна начинается примерно с 715 нм, а другая примерно с 830 нм.

Если идея состоит в том, чтобы иметь инфракрасное излучение, которое будет видно публике, длина волны 715 нм будет лучшим выбором.Если требуется скрытое наблюдение в ночное время, следует использовать длину волны 830 нм (невидимую человеческому глазу).

Изображение с цветной камеры при слабом освещении и то же с инфракрасным осветителем

Галогенная лампа ИК-подсветки представлена ​​в двух версиях: 300 Вт и 500 Вт. Принцип работы очень прост: галогенная лампа излучает свет (с аналогичным спектр излучения черного тела), который затем проходит через оптический фильтр верхних частот , блокирующий длины волн короче 715 нм (или 830 нм).Вот почему мы говорим длины волн , начиная с , начиная с 715 нм, или , начиная с , начиная с 830 нм. Инфракрасное излучение представляет собой не только одну частоту, но и непрерывный спектр, начинающийся с указанной длины волны.

Энергия, содержащаяся в длинах волн, не прошедших через фильтр, отражается обратно и накапливается внутри инфракрасного осветителя. На самой ИК-подсветке есть радиаторы, которые помогают охлаждать устройство, но, тем не менее, самой большой причиной короткого среднего времени безотказной работы (1000–2000 часов) галогенной лампы является чрезмерное тепло, удерживаемое внутри ИК-подсветки.

То же описание применимо к осветителям с длиной волны 830 нм; только в этом случае мы имеем инфракрасные частоты, невидимые человеческому глазу. Как упоминалось ранее, 715 нм по-прежнему видны многим.

Эти инфракрасные осветители могут представлять определенную опасность, особенно для монтажников и обслуживающего персонала. Причина этого в том, что радужная оболочка человеческого глаза остается открытой, так как он не видит никакого света, что может привести к слепоте. Это может произойти только тогда, когда человек находится очень близко к осветителю ночью, когда радужная оболочка человеческого глаза полностью открыта.Лучший способ убедиться в том, что ИК работает, это почувствовать температурное излучение рукой; человеческая кожа очень точно ощущает тепло. Помните, что тепло — это не что иное, как инфракрасное излучение.

Галогенные инфракрасные прожекторы работают от сети, а фотоэлементы используются для их включения, когда освещенность падает ниже определенного уровня люкс.

Оба упомянутых типа галогенных инфракрасных прожекторов поставляются с различными типами дисперсионных линз, и желательно знать, какой угол освещения лучше всего подходит для конкретной ситуации.Если инфракрасный луч сконцентрирован под узким углом, камера может видеть дальше, если используется соответствующий узкоугольный объектив (или зум-объектив).

Инфракрасные лампы с галогенными лампами обеспечивают наилучшее освещение для ночного наблюдения, но их короткий срок службы привел к появлению новых технологий, одной из которых являются твердотельные инфракрасные светодиоды (светоизлучающие диоды), установленные в виде матрица. Этот тип инфракрасного излучения состоит из инфракрасных светодиодов высокой яркости, которые имеют гораздо более высокую эффективность, чем стандартные диоды, и излучают значительное количество света, но потребляют гораздо меньше электроэнергии.Такие инфракрасные лампы имеют несколько различных номинальных мощностей: 7 Вт, 15 Вт и 50 Вт. Они не такие мощные, как галогенные, но они меньше, а их среднее время безотказной работы превышает 100 000 часов. Сегодня существуют IP HD-камеры со встроенными высокоэффективными ИК-светодиодами, которые могут получать питание от коммутатора PoE и освещать зоны до 25 м.

Галогенные инфракрасные лампы

То, насколько далеко вы сможете видеть с такими инфракрасными лучами, зависит от используемой камеры и ее спектральных характеристик. Всегда рекомендуется проводить тест сайта ночью для лучшего понимания расстояний.Угол рассеивания ограничен расположением светодиода и обычно составляет от 30° до 40°, если перед светодиодной матрицей не размещается дополнительная оптика.

Другим типом ИК, используемым в приложениях, является инфракрасный ЛАЗЕРНЫЙ диод (ЛАЗЕР = усиление света за счет вынужденного излучения). Возможно, не такой мощный, как у светодиодов, но с лазерным источником длина волны очень чистая и когерентная. Типичный ЛАЗЕРНЫЙ диод излучает свет под очень узким углом, поэтому для рассеивания луча используется небольшая линза (обычно примерно до 30°).