Uvedba infrardeče svetlobne diode

Uvedba infrardeče svetlobne diode

Infrardeče svetlobne diode (LED-ji, ki jih imenujemo tudi kot IR LED), so polprevodniške naprave, ki oddajajo svetlobo v infrardečem spektru, ko skozi njih prehaja električni tok. Ti LED in LED LED SMD so postali bistvena sestavina v različnih aplikacijah, vključno z daljinskimi kontrolami, varnostnimi sistemi, komunikacijskimi napravami in tehnologijo nočnega vida. Podrobno bomo povedali definicijo, sestavo, delovno načelo, značilnosti in aplikacije infrardečih LED.

Opredelitev infrardečih svetlobnih diod (LED). Infrardeča LED je vrsta diode, ki oddaja svetlobo, ki oddaja svetlobo v infrardečem območju elektromagnetnega spektra. Infrardeči spekter se običajno giblje od približno 700 nanometrov (NM) do 1 milimetra (mm) v valovni dolžini, onkraj rdečega konca vidnega spektra. Infrardeče LED so posebej zasnovane tako, da oddajajo svetlobo v tem območju, zaradi česar so nevidne za golo oko, vendar jih zaznajo infrardeči senzorji in kamere.

Sestava infrardečih LED

Infrardeče LED (to vključujejo 940Nm LED, 850nm LED, 730nm LED, 1050NM LED, 1550NM LED ECT.) Običajno sestavljajo polprevodniške materiale, ki oddajajo svetlobo, ko tok teče skozi njih. Najpogosteje uporabljeni polprevodniški materiali v infrardeči LED so galijev arsenid (GAAS), galijev arsenid fosfid (GAASP) in galijev aluminijev arsenid (Gaalas). Ti materiali so izbrani zaradi svoje sposobnosti oddajanja svetlobe v infrardečem spektru in združljivosti s proizvodnimi procesi LED. Struktura infrardeče LED je sestavljena iz več plasti polprevodniških materialov. Najosnovnejša struktura vključuje polprevodniški sloj tipa N in polprevodniški sloj tipa P, ločen s stičiščem, znanim kot aktivno območje. Ko se na PN stičišču uporabi naprej, se elektroni in luknje rekombinirajo v aktivnem območju in sproščajo energijo v obliki fotonov. Energija teh fotonov ustreza valovni dolžini odpuščene svetlobe, ki v primeru infrardečih LED spada v infrardeči spekter.

Delovno načelo infrardečega LED

Delovno načelo infrardeče LED temelji na pojavu elektroluminiscence, kjer se emisija svetlobe pojavi kot posledica rekombinacije nosilcev naboja (elektronov in lukenj) v polprevodniškem materialu. Ko se za PN stičišče LED uporabi napetost pristranskosti, se v aktivno območje vbrizgajo elektroni iz območja tipa N in luknje iz območja P-tipa. V aktivnem območju se elektroni rekombinira oblika fotonov. Energetski pas polprevodniškega materiala določa valovno dolžino oddajane svetlobe. V primeru infrardečih LED je pasu zasnovan tako, da oddaja svetlobo v infrardečem spektru, ki je človeškemu očesu nevidna, vendar jih lahko zaznajo infrardeči senzorji in kamere.

Značilnosti infrardeče LED

Infrardeče LED kažejo več značilnosti, zaradi katerih so primerne za široko paleto aplikacij. Nekatere ključne značilnosti infrardečih LED vključujejo: 1. Razpon valovne dolžine: Infrardeče LED oddajajo svetlobo v infrardečem spektru, ki se običajno giblje od 700 nanometrov do 1 milimetra v valovni dolžini. Specifična valovna dolžina, ki jo oddaja infrardeča LED, je odvisna od polprevodniškega materiala, ki se uporablja pri njegovi konstrukciji.2. Učinkovitost: Infrardeče LED so zelo učinkovite pri pretvorbi električne energije v svetlobno energijo. Ta učinkovitost je ključnega pomena za aplikacije, kjer je poraba energije zaskrbljujoča, na primer v prenosnih napravah ali sistemih, ki delujejo na bateriji.3. Življenjska doba: Infrardeče LED imajo dolgo življenjsko dobo, običajno od 50.000 do 100.000 ur neprekinjenega delovanja. Ta dolgoživost je idealna za aplikacije, kjer je vzdrževanje ali zamenjava težko ali drago.4. Takojšnja operacija: Infrardeče LED imajo hiter odzivni čas, kar pomeni, da se lahko vklopijo in izklopijo skoraj takoj. Ta značilnost je bistvenega pomena za aplikacije, ki zahtevajo hitro modulacijo ali preklop svetlobnega vira.5. Usmerja: Infrardeče LED oddajajo svetlobo v usmerjenem snopu, zaradi česar so primerne za aplikacije, kjer je potrebno natančno ciljanje svetlobnega vira. Ta smerni izhod je mogoče še izboljšati z uporabo optičnih leč ali reflektorjev.

Uporaba infrardeče LED

Infrardeče LED diode najdejo široko uporabo v različnih aplikacijah v različnih panogah. Nekatere ključne aplikacije infrardeče LED vključujejo: 1. Nadzorne kontrole: Infrardeče LED se običajno uporabljajo v naprav na daljinskem upravljanju za televizorje, klimatske naprave in druge elektronske naprave. Infrardeča luč, ki jo oddaja LED, prevzame senzor v sprejemni napravi, kar omogoča brezžično komunikacijo in nadzor.2. Varnostni sistemi: Infrardeči LED so sestavni del varnostnih sistemov, kot so nadzorne kamere in senzorji gibanja. Infrardeča svetloba je nevidna za človeško oko, vendar jo lahko zaznajo kamere, opremljene z infrardečimi senzorji, kar omogoča zmogljivosti nočnega vida.3. Komunikacijske naprave: Infrardeče LED se uporabljajo v optičnih komunikacijskih sistemih za brezžično prenos podatkov na kratkih razdaljah. Infrardeča svetloba lahko nosi podatkovne signale, ki so imuni na motnje iz radiofrekvenčnih signalov, zaradi česar je primeren za varne komunikacijske aplikacije.4. Avtomobilske aplikacije: Infrardeče LED se vse pogosteje uporabljajo v avtomobilskih aplikacijah, kot so senzorji bližine, zavorne luči in notranja osvetlitev. Infrardeči senzorji lahko zaznajo predmete v okolici vozila in pomagajo pri sistemih za parkiranje.5. Medicinski pripomočki: Infrardeči LED se uporabljajo v medicinskih pripomočkih za aplikacije, kot so fototerapija, spremljanje nasičenosti v krvi in ​​toplotno slikanje. Sposobnost infrardeče svetlobe, da prodira v tkiva, je dragocena za neinvazivne medicinske postopke.6. Industrijska avtomatizacija: Infrardeče LED se uporabljajo v sistemih za industrijsko avtomatizacijo za naloge, kot so zaznavanje predmetov, zaznavanje položaja in skeniranje črtne kode. Zanesljivost in hitrost infrardečih senzorjev sta dobro primerna za proizvodne in logistične aplikacije.

Zaključek

Infrardeče svetlobne diode (LED) so polprevodniške naprave, ki oddajajo svetlobo v infrardečem spektru, zaradi česar so dragocene za široko paleto aplikacij, ki zahtevajo nevidne vire svetlobe. Sestava, načelo delovanja, značilnosti in uporabe infrardečih LED -jev so vsestranski in bistveni sestavni del v različnih panogah, vključno z elektroniko, komunikacijo, avtomobilsko, zdravstveno varstvo Tako kot infrardeče LED naj bi se povečale. Z razumevanjem temeljnih načel in uporabe infrardečih LED -jev lahko inženirji in raziskovalci še naprej inovirajo in razvijajo nove tehnologije, ki izkoriščajo edinstvene lastnosti infrardeče svetlobe za različne aplikacije.