Futja e diodave të emitimit të dritës infra të kuqe

Futja e diodave të emitimit të dritës infra të kuqe

Diodat që lëshojnë dritë infra të kuqe (LED, dhe ne gjithashtu i emërojmë si LED IR) janë pajisje gjysmëpërçuese që lëshojnë dritë në spektrin infra të kuq kur një rrymë elektrike kalon nëpër to. Këto SMD LED dhe DIP LED janë bërë një komponent thelbësor në aplikacione të ndryshme, duke përfshirë telekomandat, sistemet e sigurisë, pajisjet e komunikimit dhe teknologjinë e vizionit të natës. Ne do të tregojmë në detaje përkufizimin, përbërjen, parimin e punës, karakteristikat dhe aplikimet e LED -ve të infra të kuqe.

Përkufizimi i diodave (LED-ve) që lëshojnë dritë infra të kuqe. Një LED infra të kuqe është një lloj diodë që lëshon dritë që lëshon dritë në rajonin infra të kuq të spektrit elektromagnetik. Spektri i infra të kuqe zakonisht shkon nga rreth 700 nanometra (nm) deri në 1 milimetër (mm) në gjatësi vale, përtej skajit të kuq të spektrit të dukshëm. LED me infra të kuqe janë krijuar posaçërisht për të lëshuar dritë në këtë varg, duke i bërë ato të padukshme për syrin e lirë, por të zbulueshëm nga sensorët infra të kuq dhe kamerat.

Përbërja e LED -ve me infra të kuqe

LED me infra të kuqe (kjo përfshijnë LED 940NM, LED 850NM, LED 730NM, LED 1050NM, 1550NM LED ECT.) Zakonisht përbëhen nga materiale gjysmëpërçuese që lëshojnë dritë kur rryma rrjedh përmes tyre. Materialet gjysmëpërçuese më të përdorura në LED me infra të kuqe janë galium arsenide (GAAS), fosfidi gallium arsenide (GAASP) dhe arsenidi i aluminit galium (Gaalas). Këto materiale janë zgjedhur për aftësinë e tyre për të lëshuar dritë në spektrin e infra të kuqe dhe përputhshmërinë e tyre me proceset prodhuese të LED. Struktura e një LED infra të kuqe përbëhet nga disa shtresa të materialeve gjysmëpërçuese. Struktura më themelore përfshin një shtresë gjysmëpërçuese të tipit N dhe një shtresë gjysmëpërçuese të tipit P, të ndarë nga një kryqëzim i njohur si rajoni aktiv. Kur një tension përpara aplikohet në të gjithë kryqëzimin PN, elektronet dhe vrimat rekombinojnë në rajonin aktiv, duke lëshuar energji në formën e fotoneve. Energjia e këtyre fotoneve korrespondon me gjatësinë e valës së dritës së emetuar, e cila në rastin e LED -ve të infra të kuqe bie brenda spektrit infra të kuqe.

Parimi i punës i LED -ve të infra të kuqe

Parimi i punës i një LED infra të kuqe bazohet në fenomenin e elektrolumineshencës, ku emetimi i dritës ndodh si rezultat i rekombinimit të transportuesve të ngarkuar (elektrone dhe vrima) në një material gjysmëpërçues. Kur një tension i paragjykimit përpara aplikohet në kryqëzimin PN të LED, elektronet nga rajoni i tipit N dhe vrimat nga rajoni i tipit P injektohen në rajonin aktiv.Në rajonin aktiv, elektronet rekombinojnë me vrima, duke lëshuar energji në në forma e fotoneve. Bandgap i energjisë i materialit gjysmëpërçues përcakton gjatësinë e valës së dritës së emetuar. Në rastin e LED -ve infra të kuqe, bandgap është krijuar për të lëshuar dritë në spektrin infra të kuqe, i cili është i padukshëm për syrin e njeriut, por mund të zbulohet nga sensorë infra të kuqe dhe kamera.

Karakteristikat e LED -ve të infra të kuqe

LED me infra të kuqe shfaqin disa karakteristika që i bëjnë ato të përshtatshme për një gamë të gjerë aplikimesh. Disa nga karakteristikat kryesore të LED -ve të infra të kuqe përfshijnë: 1. Gama e gjatësisë së valës: LED -të infra të kuqe lëshojnë dritë në spektrin infra të kuqe, që zakonisht variojnë nga 700 nanometra deri në 1 milimetër në gjatësi vale. Gjatësia specifike e valës e emetuar nga një LED infra të kuqe varet nga materiali gjysmëpërçues i përdorur në ndërtimin e tij.2. Efikasiteti: LED me infra të kuqe janë shumë efikase në shndërrimin e energjisë elektrike në energji të dritës. Ky efikasitet është thelbësor për aplikimet ku konsumi i energjisë është një shqetësim, siç është në pajisjet e lëvizshme ose sistemet e funksionuara nga bateria.3. Jetëgjatësia: LED me infra të kuqe kanë një jetëgjatësi të gjatë, zakonisht duke filluar nga 50,000 deri në 100,000 orë operacion të vazhdueshëm. Kjo jetëgjatësi i bën ata ideal për aplikime ku mirëmbajtja ose zëvendësimi është i vështirë ose i kushtueshëm.4. Operacioni i menjëhershëm: LED -të infra të kuqe kanë një kohë të shpejtë të përgjigjes, do të thotë se mund të ndizen dhe fiken pothuajse menjëherë. Kjo karakteristikë është thelbësore për aplikacionet që kërkojnë modulim të shpejtë ose ndërrimin e burimit të dritës.5. Drejtimi: LED me infra të kuqe lëshojnë dritë në një rreze të drejtuar, duke i bërë ato të përshtatshme për aplikime ku kërkohet shënjestrim i saktë i burimit të dritës. Kjo prodhim i drejtimit mund të përmirësohet më tej me përdorimin e lenteve optike ose reflektuesve.

Aplikimet e LED -ve të infra të kuqe

LED me infra të kuqe gjejnë përdorim të gjerë në aplikacione të ndryshme nëpër industri të ndryshme. Disa nga aplikimet kryesore të LED -ve të infra të kuqe përfshijnë: 1. Remote kontrollet: LED me infra të kuqe përdoren zakonisht në pajisjet e kontrollit të largët për televizionet, kondicionerët dhe pajisjet e tjera elektronike. Drita infra të kuqe e emetuar nga LED merret nga një sensor në pajisjen pritëse, duke lejuar komunikimin dhe kontrollin pa tel.2. Sistemet e sigurisë: LED me infra të kuqe janë një pjesë integrale e sistemeve të sigurisë, siç janë kamerat e mbikëqyrjes dhe sensorët e lëvizjes. Drita infra të kuqe është e padukshme për syrin e njeriut, por mund të zbulohet nga kamera të pajisura me sensorë infra të kuqe, duke mundësuar aftësi të vizionit të natës.3. Pajisjet e komunikimit: LED me infra të kuqe përdoren në sistemet e komunikimit optik për transmetimin e të dhënave pa tel në distanca të shkurtra. Drita infra të kuqe mund të ketë sinjale të të dhënave që janë imune ndaj ndërhyrjes nga sinjalet e frekuencës së radios, duke e bërë atë të përshtatshme për aplikime të sigurta të komunikimit.4. Aplikimet automobilistike: LED me infra të kuqe përdoren gjithnjë e më shumë në aplikimet automobilistike, siç janë sensorët e afërsisë, dritat e frenave dhe ndriçimi i brendshëm. Sensorët infra të kuqe mund të zbulojnë objektet në rrethinat e automjetit dhe të ndihmojnë në sistemet e ndihmës për parkimin.5. Pajisjet mjekësore: LED me infra të kuqe janë të punësuar në pajisjet mjekësore për aplikime të tilla si fototerapia, monitorimi i ngopjes së oksigjenit në gjak dhe imazhi termik. Aftësia e dritës infra të kuqe për të depërtuar në indet e bën atë të vlefshëm për procedurat mjekësore jo-invazive.6. Automatizimi Industrial: LED me infra të kuqe përdoren në sistemet e automatizimit industrial për detyra të tilla si zbulimi i objektit, ndjerë pozicioni dhe skanimi i barkodit. Besueshmëria dhe shpejtësia e sensorëve infra të kuqe i bëjnë ato të përshtatshme për aplikime prodhuese dhe logjistike.

Përfundim

Diodat që lëshojnë dritë infra të kuqe (LED) janë pajisje gjysmëpërçuese që lëshojnë dritë në spektrin infra të kuqe, duke i bërë ato të vlefshme për një gamë të gjerë aplikimesh që kërkojnë burime të padukshme të dritës. Përbërja, parimi i punës, karakteristikat dhe aplikimet e LED -ve të infra të kuqe i bëjnë ata një komponent të gjithanshëm dhe thelbësor në industri të ndryshme, duke përfshirë elektronikën, komunikimet, automobilat, kujdesin shëndetësor dhe sigurinë. Ndërsa teknologjia vazhdon të përparojë, kërkesën për burime të efektshme dhe të besueshme të dritës Ashtu si LED me infra të kuqe pritet të rritet. Duke kuptuar parimet themelore dhe aplikimet e LED -ve të infra të kuqe, inxhinierët dhe studiuesit mund të vazhdojnë të përtërijnë dhe zhvillojnë teknologji të reja që përdorin vetitë unike të dritës infra të kuqe për aplikime të ndryshme.