Разновидности, характеристики и сфера применения инфракрасных светодиодов

Одним из самых популярных и широко используемых ледяных элементов в различных областях радиоэлектроники является инфракрасный светодиод. Спектр его люминесценции находится в невидимом для человеческого глаза диапазоне длин волн электромагнитного излучения. Рассмотрим, какие бывают типы источников света этого типа, каковы их основные технические характеристики, каковы их самые мощные модификации и в каких областях они все используются.

Разновидности ИК излучающих диодов

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

  1. Мощность излучаемого светового потока (или, как вариант, максимальный ток, который проходит через кристалл светодиода).
  2. Прямая запись.
  3. Фактор формы.

Разновидности, характеристики и ассортимент инфракрасных светодиодов

Инфракрасные светодиоды яркостью до 100 мВт работают с номинальным током не более 50 мА. Импортные аналоги немного отличаются от отечественных. Их кристаллы льда заключены в овальное тело размером 3 или 5 миллиметров. Внешне они похожи на стандартный двухконтактный светодиодный элемент. Цвет линз варьируется от чисто прозрачного до желтого и синего.

Российские компании уже много лет производят инфракрасные светодиоды в оригинальной мини-упаковке. Примеры — копии: 3L107A или AL118A. Напротив, более мощные версии диодов производятся на DIP-матрице с использованием технологии smd, например модель SFH4715S из линейки Osram.

Примечание! Поскольку ИК-диод излучает невидимый невооруженным глазом луч, его работу можно проверить с помощью изображения, полученного при съемке цифровой видеокамерой, например, через мобильный телефон.

Технические характеристики

Поскольку инфракрасное излучение невидимо для человеческого зрения, а диапазон его длин волн достаточно широк — 0,75-2000 мкм, то набор технических параметров, характерный для обычных светодиодов, к ним не применяется. Вместо этого для ледяных элементов, работающих в инфракрасном сегменте спектра, используются следующие основные обозначения их свойств:

  1. Мощность в единицу времени (Вт / ч), либо также указывается, на какую область излучателя она падает.
  2. Интенсивность потока внутри пространства / телесного угла, выраженная в Вт / ср (стерадианы).

Однако не всегда требуется постоянное инфракрасное излучение, поэтому для светодиодов конкретного применения характеристики указываются не только в непрерывном, но и в импульсном режиме. Кроме того, в последнем случае мощность выходного сигнала может быть в несколько раз выше, чем характеристика первого варианта.

Разновидности, характеристики и ассортимент инфракрасных светодиодов

Инфракрасные светодиоды помимо конкретных параметров, рассмотренных выше, характеризуются еще и общими показателями работы, которые также указываются в паспортных данных:

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

Ты должен знать! Все существующие типы ледяных элементов (лампы, светодиоды), в том числе излучающие в инфракрасной области, характеризуются разными углами рассеивания даже в пределах одной серии — от узких до 15 до широких и до 80. Поэтому при выборе их для конкретного Приложению необходимо обратить внимание и на этот параметр, указанный в маркировке.

Мощные инфракрасные светодиоды

для изготовления мощного инфракрасного светодиода необходим большой ледяной кристалл. В связи с этим возникает несколько технологических проблем:

  1. С увеличением площади ледяного кристалла его стоимость значительно возрастает.
  2. При работе такого светодиодного элемента на полную мощность выделяется столько энергии, что происходит сильный перегрев его основания и, как следствие, последующее быстрое разрушение.

Разновидности, характеристики и ассортимент инфракрасных светодиодов

Если вы объедините несколько кристаллов льда, установленных близко друг к другу, произойдет значительная потеря мощности из-за увеличения нефункционирующей боковой области. Учитывая изложенные выше обстоятельства, разработчики предложили несколько вариантов компромисса:

  1. В настоящее время разрешено изготавливать кристаллы размером до 1 мм2. До этого порогового значения можно значительно увеличить силу тока и, следовательно, мощность, вслед за уменьшением сопротивления замороженного материала из-за его нагрева.
  2. Внедряются все более совершенные отражатели, которые собирают боковое излучение в центре.
  3. Линзы производятся с высоким показателем преломления, что улучшает сбор и направление боковых волн в луче.

Важно! Инфракрасные светодиоды и их лазерные модификации — это совершенно разные осветительные приборы по принципу действия и техническим характеристикам. Последние основаны на гетероструктурах с квантовыми ямами.

Область применения

Инфракрасные светодиоды используются не только для пультов дистанционного управления бытовыми и технологическими приборами (телевизорами, кондиционерами, котельным оборудованием), но и во многих других отраслях:

  1. В создании системы направленного освещения для медицинского оборудования.
  2. В видеонаблюдении — для скрытого или дополнительного освещения охраняемых объектов и территорий. Здесь используются различные типы инфракрасных осветителей.
  3. В приборах ночного видения.
  4. В устройствах для передачи данных по оптоволоконной сети.
  5. В исследовательских областях (твердотельный лазер, освещение и т.д.).
  6. В военно-промышленной сфере.
  7. В детекторах, датчиках, сигнализации.
  8. В ленточных сушилках на мукомольных и зерноперерабатывающих заводах.
  9. Для стерилизации пористых капиллярных пищевых продуктов.
  10. В составе КИПиА и другого оборудования.

Разновидности, характеристики и ассортимент инфракрасных светодиодов

максимальное качество инфракрасного излучения можно получить от светодиодов, работающих в импульсном режиме, только при строгом контроле параметров напряжения. Небольшое отклонение от нормы приведет к изменению мощности излучения в несколько раз! Так, например, если на устройствах, работающих в непрерывном режиме, указано 5 Вт / ср, то при переходе в импульсный режим — около 125 Вт / ср. Поэтому для стабильности работы таких систем рекомендуется периодически обращать внимание на их обслуживание и необходимое обслуживание.

Основные выводы

Инфракрасные светодиоды излучают в невидимой человеческому глазу области спектра, поэтому для обозначения их основных параметров используются характеристики, немного отличающиеся от обычных ледяных элементов:

  1. Электропитание на время или от определенной области излучателя.
  2. Интенсивность в определенном пространственном угле.

Существуют десятки модификаций инфракрасных светодиодов. Все они различаются не только силой излучения, но также назначением и форм-фактором. Чем мощнее ледяной кристалл, тем сильнее он нагревается и разрушается. Поэтому производители при производстве мощных моделей прибегают к некоторым ухищрениям и не идут по пути прямого увеличения их размеров. Область применения ИК-диодов широка: от индикации в пультах дистанционного управления бытовой техникой до сложных устройств военно-промышленного и медицинского назначения.

Если у вас есть информация о том, какие еще инфракрасные светодиоды существуют и где они используются, обязательно запишите их в комментариях.

Оцените статью
Добавить комментарий