Uvođenje infracrvenih dioda koje emitiraju svjetlo

Uvođenje infracrvenih dioda koje emitiraju svjetlo

Infracrvene svjetlosne diode (LED-ove, a mi je i mi nazivamo kao IR LED) su poluvodički uređaji koji emitiraju svjetlost u infracrvenom spektru kada električna struja prođe kroz njih. Ovi SMD LED i DIP LED postali su bitna komponenta u raznim aplikacijama, uključujući daljinske upravljače, sigurnosne sustave, komunikacijske uređaje i tehnologiju noćnog vida. Definicija, sastav, radni princip, karakteristike i primjene infracrvenih LED -ova detaljno ćemo reći.

Definicija infracrvenih dioda koje emitiraju svjetlo (LED). Infracrveni LED je vrsta diode koja emitira svjetlost koja emitira svjetlost u infracrvenom području elektromagnetskog spektra. Infracrveni spektar obično se kreće od oko 700 nanometara (NM) do 1 milimetra (mm) u valnoj duljini, izvan crvenog kraja vidljivog spektra. Infracrveni LED su posebno dizajnirani tako da emitiraju svjetlost u ovom rasponu, što ih čini nevidljivim golim okom, ali mogu se otkriti infracrvenim senzorima i kamerama.

Sastav infracrvenih LED -ova

Infracrvene LED -ove (to uključuje LED od 940 nm, LED od 850 nm, LED od 730 nm, LED 1050 nm, 1550 nm LED ect.) Obično se sastoje od poluvodičkih materijala koji emitiraju svjetlost kada struja prođe kroz njih. Najčešće korišteni poluvodički materijali u infracrvenim LED -ovima su galij arsenid (GAAS), galijski arsenidni fosfid (GAASP) i galijski aluminijski arsenid (gaalas). Ovi su materijali odabrani za njihovu sposobnost emitiranja svjetla u infracrvenom spektru, a njihova kompatibilnost s proizvodnim procesima LED -a. Struktura infracrvenog LED -a sastoji se od nekoliko slojeva poluvodičkih materijala. Najosnovnija struktura uključuje poluvodički sloj N-tipa i poluvodički sloj P-tipa, odvojen spojem poznatom kao aktivna regija. Kad se napon prema naprijed primjenjuje preko PN spoja, elektroni i rupe rekombiniraju se u aktivnoj regiji, oslobađajući energiju u obliku fotona. Energija ovih fotona odgovara valnoj duljini emitirane svjetlosti, što u slučaju infracrvenih LED -ova spada u infracrveni spektar.

Princip rada infracrvenih LED -ova

Načelo rada infracrvenog LED -a temelji se na fenomenu elektroluminiscencije, gdje se emisija svjetlosti pojavljuje kao rezultat rekombinacije nosača naboja (elektroni i rupa) u materijalu poluvodiča. Kad se napon prednje pristranosti primijeni na PN spoj LED-a, elektroni iz N-tipa regije i rupe iz P-tipa regije ubrizgavaju se u aktivnu regiju. U aktivnoj regiji, elektroni se rekombiniraju rupama, oslobađajući energiju u oblik fotona. Energetski pojas poluvodičkog materijala određuje valnu duljinu emitirane svjetlosti. U slučaju infracrvenih LED -ova, BandGAP je dizajniran tako da emitira svjetlost u infracrvenom spektru, koji je nevidljivo ljudskom oku, ali ih može otkriti infracrveni senzori i kamere.

Karakteristike infracrvenih LED -ova

Infracrvene LED -ove pokazuju nekoliko karakteristika koje ih čine prikladnim za širok raspon primjena. Neke od ključnih karakteristika infracrvenih LED -ova uključuju: 1. Raspon valne duljine: Infracrveni LED emitiraju svjetlost u infracrvenom spektru, obično se kreću od 700 nanometara do 1 milimetra u valnoj duljini. Specifična valna duljina koju emitira infracrveni LED ovisi o poluvodičkom materijalu koji se koristi u njegovoj konstrukciji.2. Učinkovitost: Infracrveni LED su vrlo učinkoviti u pretvaranju električne energije u laganu energiju. Ova je učinkovitost ključna za aplikacije u kojima je potrošnja energije zabrinjavajuća, poput prijenosnih uređaja ili sustava koji rade na baterije.3. Životni vijek: Infracrvene LED -ove imaju dug životni vijek, obično se kreće od 50 000 do 100 000 sati kontinuiranog rada. Ova dugovječnost čini ih idealnim za aplikacije gdje je održavanje ili zamjena teška ili skupa.4. Trenutni rad: Infracrveni LED -ovi imaju brzo vrijeme odziva, što znači da mogu gotovo trenutno uključiti i isključiti. Ova je karakteristika ključna za aplikacije koje zahtijevaju brzu modulaciju ili prebacivanje izvora svjetlosti.5. Usmjerenost: Infracrvene LED -ove emitiraju svjetlost u usmjerenoj gredi, što ih čini prikladnim za primjene gdje je potrebno precizno ciljanje izvora svjetlosti. Ovaj se usmjereni izlaz može dodatno poboljšati primjenom optičkih leća ili reflektora.

Primjene infracrvenih LED -ova

Infracrvene LED -ove pronalaze široku upotrebu u raznim aplikacijama u različitim industrijama. Neke od ključnih primjena infracrvenih LED -ova uključuju: 1. Daljinski upravljači: Infracrveni LED diode obično se koriste u uređajima za daljinsko upravljanje za televizore, klima uređaje i druge elektroničke uređaje. Infracrveno svjetlo koje emitira LED pokupi senzor u uređaju za prijem, omogućavajući bežičnu komunikaciju i kontrolu.2. Sigurnosni sustavi: Infracrveni LED diode sastavni su dio sigurnosnih sustava, poput nadzornih kamera i senzora pokreta. Infracrveno svjetlo nevidljivo je ljudskom oku, ali ih može otkriti kamerama opremljene infracrvenim senzorima, omogućujući mogućnosti noćnog vida.3. Komunikacijski uređaji: Infracrveni LED diode koriste se u optičkim komunikacijskim sustavima za bežično prijenos podataka na kratkim udaljenostima. Infracrveno svjetlo može nositi signale podataka koji su imuni na smetnje iz radiofrekventnih signala, što ga čini prikladnim za sigurne komunikacijske aplikacije.4. Automobilske aplikacije: Infracrvene LED -ove sve se više koriste u automobilskim aplikacijama, kao što su senzori blizine, kočnice i unutarnja rasvjeta. Infracrveni senzori mogu otkriti predmete u okolini vozila i pomoći u sustavima za pomoć u parkiranju.5. Medicinski uređaji: Infracrveni LED diode koriste se u medicinskim uređajima za primjene kao što su fototerapija, praćenje zasićenja kisikom u krvi i toplinsko snimanje. Sposobnost infracrvenog svjetla da prodre u tkiva čini ga vrijednim za neinvazivne medicinske postupke.6. Industrijska automatizacija: Infracrveni LED diode koriste se u industrijskim automatizacijskim sustavima za zadatke kao što su otkrivanje objekata, senziranja položaja i skeniranje barkoda. Pouzdanost i brzina infracrvenih senzora čine ih prikladnim za proizvodnju i logističke aplikacije.

Zaključak

Infracrvene diode koje emitiraju svjetlo (LED) su poluvodički uređaji koji emitiraju svjetlost u infracrvenom spektru, što ih čini vrijednim za širok raspon primjena koje zahtijevaju nevidljive izvore svjetlosti. Sastav, princip rada, karakteristike i primjene infracrvenih LED -ova čine ih svestranim i bitnim komponentom u raznim industrijama, uključujući elektroniku, komunikacije, automobilsku, zdravstvenu zaštitu i sigurnost. As tehnologija i dalje napreduje, potražnja za učinkovitim i pouzdanim izvorima svjetlosti svjetlosti Kao što se očekuje da će rasti infracrveni LED. Razumijevanjem temeljnih načela i primjena infracrvenih LED -ova, inženjeri i istraživači mogu nastaviti inovirati i razvijati nove tehnologije koje utječu na jedinstvena svojstva infracrvenog svjetla za različite primjene.