IR LED диоди
(694)IR светодиодите (инфрачервени) са популярно решение в поне две области: осветление за системи за наблюдение и безжична комуникация. Те се предлагат във формати, подобни на елементи, излъчващи видима светлина и имат сходни електрически параметри. Несъмнените им предимства включват много ниска цена и лесно внедряване.
Инфрачервена светлина като метод за осветяване
Инфрачервената светлина, наричана още със съкращението IR (от английски infrared), е електромагнитно излъчване с дължина на вълната от около 1mm до 700nm. Тъй като такива честоти са невидими за човешкото око и едновременно безопасни за здравето, те се използват в безжични системи за управление и комуникация, сензори и много други приложения. Те намират приложение и в много методи за научни изследвания.
Например, радиация с дължина на вълната от 840nm до 960nm се използва като осветление, записвано от пригодени за тази цел камери. Тези устройства позволяват наблюдение в (привидна) тъмнина, включително в системи за наблюдение (CCTV) или с помощта на датчици-капани (без обслужване, задействани от датчици за движение на фотографските камери). "Невидимостта" на инфрачервените вълни прави, че те се използват в много алармени системи. В сектора automotive миниатюрни инфрачервени източници се използват като неинвазивно осветление на кабината по технологията ICMS (in-cabin monitoring system). Благодарение на тях бордовият компютър анализира поведението на водача дори през нощта: в случай на авария (например, когато водачът изпадне в безсъзнание), ICMS автоматично активира алармата и постепенно спира автомобила. В тази област инфрачервените светодиоди се използват и за осветяване на околната среда за датчици, наблюдаващи движението на пътя около автомобила. Сходно приложение са интерфейси, които разпознават жестовете на потребителите - те също се основават на регистрация на изображение в инфрачервения спектър.
Фиг. 1. Видима светлина, записана от CCD и излъчвана с LED светодиоди също с IR обхват.
Върху графиката (Фиг. 1) е показано сравнение на усреднените и включени стойности за спектрите: чувствителност на човешкото око (червена линия); чувствителност на типична CCD матрица използвана, между другото в камери за наблюдение (синя линия); излъчване на светлина от примерни IR светодиоди – жълта линия (модели 840-870nm ), лилава линия (модели 920-960nm ).
Инфрачервено излъчване в безжичната комуникация
Инфрачервените излъчващи диоди се използват и при безжично предаване на данни. Водещият пример за такова приложение са телевизионните дистанционни управления. Въпреки това, много предлагани в каталога TME продукти се характеризират с мощност, много по-висока от тази, изисквана от типичния RTV контролер.
Предаването на данни посредством инфрачервени сигнали се използва например в производствени предприятия, където служи за M2M комуникация (machine-to-machine). Друга област, където IR мощните светодиоди действат като предавател, са панели за безжично аудио предаване (в цифров вид). Те често се инсталират в аудитории, кина и театри, където изпращат преводи на джобни приемници, например на международни конференции, филмови , театрални и оперни фестивали и др. Въпреки че този метод на предаване е загубил своята популярност през последното десетилетие, неговото голямо предимство е лекотата на изпълнение (временни инсталации), както и устойчивостта на електромагнитни смущения, причинени от телефони и сценично оборудване.
Повечето платформи за микроконтролери (AVR, PIC, Arduino и др.) и едноплаткови системи имат безплатни библиотеки, позволяващи предаване на команди чрез стандартни протоколи за инфрачервено предаване (SIRC, RC5, RC5 и др.). От хардуерна страна свързването на IR диод към верига, управлявана например от микроконтролер, не е никакъв проблем, тъй като функциите на драйвера могат да се изпълняват дори от обикновен транзистор. Въпреки че, разбира се, това е опростен пример - в повечето случаи най-доброто решение ще бъде специална система, която позволява управление на високочестотната емисия.
Трябва да се има предвид, че комуникацията чрез инфрачервено излъчване често е невъзможна (или силно ограничена) на слънчеви места.
Важни параметри на инфрачервените светодиоди
Спецификацията на продуктите в тази категория включва редица стойности, характерни за светодиодите - мощност, максимален ток, работно напрежение, начин на монтаж. Инфрачервените елементи (особено когато служат като форма на осветление) често се поставят в матрици - затова техният популярен вариант са SMD корпуси.
В зависимост от приложението, необходимостта от инфрачервено осветено пространство ще варира. За да се предават управляващи сигнали или да се наблюдава водачът чрез ICMS, се изисква доста тесен ъгъл на излъчване, докато осветлението за наблюдение трябва да обхваща цялата област, мониторирана от камерата. Следователно светодиодите се характеризират с ъгли на светене от 3° до 160° - тази стойност обикновено се споменава сред основните параметри на даден елемент.
Изключително важна може да бъде дължината на вълната на излъчваната емисия. В случай на осветление, тя трябва да е съвместима с характеристиките на използвания сензор, докато в комуникационните приложения е важно да се помни за съвместимостта между предавателните и приемащите елементи. IR приемниците се характеризират със селективност- благодарение на което са устойчиви на смущения (напр. видими източници на светлина) - следователно IR диод трябва да бъде избран така, че излъчването му да се регистрира от оптоелектронен елемент. В крайна сметка, в много приложения оптичната мощност на диода ще бъде от ключово значение. От нея зависи както обхватът на предаване, така и интензитетът на осветление. В офертата на TME ще намерите IR диоди с мощност 0,2mW (използват се в енергоспестяващи датчици), чак до продукти с мощност над 1W (типични елементи за нощен мониторинг).
Склад:
