Pengenalan diod pemancar inframerah

Pengenalan diod pemancar inframerah

Diod pemancar cahaya inframerah (LED, dan kami juga menamakannya sebagai IR LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya dalam spektrum inframerah apabila arus elektrik melewati mereka. LED LED SMD dan DIP ini telah menjadi komponen penting dalam pelbagai aplikasi, termasuk kawalan jauh, sistem keselamatan, peranti komunikasi, dan teknologi penglihatan malam. Kami akan memberitahu definisi, komposisi, prinsip kerja, ciri -ciri, dan aplikasi LED inframerah secara terperinci.

Definisi diod pemancar cahaya inframerah (LED). LED inframerah adalah sejenis diod pemancar cahaya yang memancarkan cahaya di rantau inframerah spektrum elektromagnet. Spektrum inframerah biasanya berkisar dari sekitar 700 nanometer (nm) hingga 1 milimeter (mm) dalam panjang gelombang, di luar hujung merah spektrum yang kelihatan. LED inframerah direka khusus untuk memancarkan cahaya dalam julat ini, menjadikannya tidak dapat dilihat dengan mata kasar tetapi dapat dikesan oleh sensor dan kamera inframerah.

Komposisi LED Inframerah

LED inframerah (ini termasuk LED 940nm, 850nm LED, 730nm LED, 1050nm LED, 1550nm LED ECT.) Biasanya terdiri daripada bahan semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila aliran semasa mengalir melalui mereka. Bahan semikonduktor yang paling biasa digunakan dalam LED inframerah adalah Gallium Arsenide (GaAs), Gallium Arsenide Phosphide (Gaasp), dan Gallium aluminium arsenide (GaAlas). Bahan -bahan ini dipilih untuk keupayaan mereka untuk memancarkan cahaya dalam spektrum inframerah dan keserasian mereka dengan proses pembuatan LED. Struktur LED inframerah terdiri daripada beberapa lapisan bahan semikonduktor. Struktur yang paling asas termasuk lapisan semikonduktor N-jenis dan lapisan semikonduktor p-jenis, dipisahkan oleh persimpangan yang dikenali sebagai rantau aktif. Apabila voltan ke hadapan digunakan di persimpangan PN, elektron dan lubang rekombin di rantau aktif, melepaskan tenaga dalam bentuk foton. Tenaga foton ini sepadan dengan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan, yang dalam hal LED inframerah jatuh dalam spektrum inframerah.

Prinsip Kerja LED Inframerah

Prinsip kerja LED inframerah adalah berdasarkan fenomena elektroluminescence, di mana pelepasan cahaya berlaku akibat daripada penggabungan semula pembawa caj (elektron dan lubang) dalam bahan semikonduktor. Apabila voltan bias ke hadapan digunakan pada persimpangan PN LED, elektron dari rantau N-jenis dan lubang dari rantau p-jenis disuntik ke rantau aktif. Di rantau aktif, elektron rekombin dengan lubang, melepaskan tenaga dalam bentuk foton. Bandgap tenaga bahan semikonduktor menentukan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan. Dalam kes LED inframerah, bandgap direka untuk memancarkan cahaya dalam spektrum inframerah, yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia tetapi dapat dikesan oleh sensor dan kamera inframerah.

Ciri -ciri LED Inframerah

LED inframerah mempamerkan beberapa ciri yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi. Beberapa ciri utama LED inframerah termasuk: 1. Julat panjang gelombang: LED inframerah memancarkan cahaya dalam spektrum inframerah, biasanya dari 700 nanometer hingga 1 milimeter dalam panjang gelombang. Panjang gelombang tertentu yang dipancarkan oleh LED inframerah bergantung kepada bahan semikonduktor yang digunakan dalam pembinaannya.2. Kecekapan: LED inframerah sangat cekap dalam menukar tenaga elektrik ke dalam tenaga ringan. Kecekapan ini adalah penting untuk aplikasi di mana penggunaan kuasa adalah kebimbangan, seperti dalam peranti mudah alih atau sistem yang dikendalikan oleh bateri.3. Jangka hayat: LED inframerah mempunyai jangka hayat yang panjang, biasanya antara 50,000 hingga 100,000 jam operasi berterusan. Panjang umur ini menjadikan mereka sesuai untuk aplikasi di mana penyelenggaraan atau penggantian sukar atau mahal.4. Operasi seketika: LED inframerah mempunyai masa tindak balas yang cepat, bermakna mereka boleh menghidupkan dan mematikan hampir seketika. Ciri ini penting untuk aplikasi yang memerlukan modulasi cepat atau menukar sumber cahaya.5. Directionality: LED inframerah memancarkan cahaya dalam rasuk arah, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana penargetan tepat sumber cahaya diperlukan. Output arah ini boleh dipertingkatkan lagi dengan penggunaan kanta optik atau reflektor.

Aplikasi LED Inframerah

LED inframerah mendapati penggunaan yang meluas dalam pelbagai aplikasi di seluruh industri yang berbeza. Beberapa aplikasi utama LED inframerah termasuk: 1. Kawalan jauh: LED inframerah biasanya digunakan dalam peranti kawalan jauh untuk televisyen, penghawa dingin, dan peralatan elektronik yang lain. Cahaya inframerah yang dipancarkan oleh LED dijemput oleh sensor dalam peranti penerima, yang membolehkan komunikasi dan kawalan tanpa wayar.2. Sistem Keselamatan: LED inframerah adalah sebahagian daripada sistem keselamatan, seperti kamera pengawasan dan sensor gerakan. Cahaya inframerah tidak dapat dilihat oleh mata manusia tetapi dapat dikesan oleh kamera yang dilengkapi dengan sensor inframerah, membolehkan keupayaan penglihatan malam.3. Peranti Komunikasi: LED inframerah digunakan dalam sistem komunikasi optik untuk menghantar data tanpa wayar ke arah jarak pendek. Cahaya inframerah boleh membawa isyarat data yang kebal terhadap gangguan dari isyarat frekuensi radio, menjadikannya sesuai untuk aplikasi komunikasi yang selamat.4. Aplikasi Automotif: LED inframerah semakin digunakan dalam aplikasi automotif, seperti sensor jarak, lampu brek, dan pencahayaan dalaman. Sensor inframerah dapat mengesan objek di persekitaran kenderaan dan membantu dalam sistem bantuan letak kereta.5. Peranti perubatan: LED inframerah digunakan dalam peranti perubatan untuk aplikasi seperti fototerapi, pemantauan ketepuan oksigen darah, dan pengimejan terma. Keupayaan cahaya inframerah untuk menembusi tisu menjadikannya berharga untuk prosedur perubatan yang tidak invasif.6. Automasi Perindustrian: LED inframerah digunakan dalam sistem automasi perindustrian untuk tugas -tugas seperti pengesanan objek, penderiaan kedudukan, dan pengimbasan kod bar. Kebolehpercayaan dan kelajuan sensor inframerah menjadikannya sesuai untuk aplikasi pembuatan dan logistik.

Kesimpulan

Diod pemancar inframerah (LED) adalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya dalam spektrum inframerah, menjadikannya berharga untuk pelbagai aplikasi yang memerlukan sumber cahaya yang tidak kelihatan. Komposisi, prinsip kerja, ciri -ciri, dan aplikasi LED inframerah menjadikan mereka komponen yang serba boleh dan penting dalam pelbagai industri, termasuk elektronik, komunikasi, automotif, penjagaan kesihatan, dan keselamatan. Seperti LED inframerah dijangka berkembang. Dengan memahami prinsip asas dan aplikasi LED inframerah, jurutera dan penyelidik dapat terus berinovasi dan membangunkan teknologi baru yang memanfaatkan sifat unik cahaya inframerah untuk pelbagai aplikasi.