Site Loader
Posted on 24.02.2023

Содержание

Светодиодное освещение — теория и применение светодиодов

Админ.

Можно ли сказать, что светодиодное освещение вытесняет или хотя бы заменяет другие, традиционные типы освещения? Однозначно, нельзя. Причин несколько — высокая цена, масса недостатков, спорные пользовательские характеристики и отсутствие законодательных норм и правил.

Теория светодиодное освещение

Прежде всего, разберемся с теорией светодиодного освещения. Источником света светодиодного освещения является светодиод.

Фото светодиодаподключение светодиода

Светодиод имеет несколько названий, одно из них, наиболее правильно его характеризует. Светодиод это светоизлучающий диод (СИД).

Физика процесса, основана на выделении фотонов электронами диодов при прохождении p-n перехода. То есть, при определенных физических характеристиках p-n перехода, диод начинает излучать в определенном диапазоне спектра.

Стоит отметить, что для освещения используют диоды, излучающие не только в видимой части спектра, но и диоды, излучающие в ультрафиолетовом спектре. Такие диоды покрывают специальным люминофором, который светиться при выделении диодом ультрафиолетового излучения.

Один из крупнейших производителей мощных полупроводниковых светодиодов является компания Cree Inc. Производят они не только светодиоды, но и другие электронные компоненты. Чтобы cree купить, лучше обратиться в компанию специализирующейся на поставке отечественной и зарубежной измерительной техники и электронных компонентов. Это обезопасит от некачественной покупки и долгих ожиданий.

История светодиода

Первый светодиод был изготовлен в 1962 году, в Иллинойском университете, они излучали красный свет низкой интенсивности.

Отмечу, что полупроводниковый прибор диод, был известен ранее 60-х годов прошлого века. Обычный диод не излучает в видимом диапазоне. Видимое излучение начинается при определенной толщине p-n перехода диода и определенных материалах, из которых изготовлены слои p-n перехода.

светодиод

Цвет видимого излучения (длина волны) зависит от применяемого в диоде материала полупроводника. На фото видим красный светодиод.

До 90-х годов, светодиоды не находили применение в технологиях освещения, свет был тусклым и не годным для освещения. Только в 90-х годах, был изготовлен сверх яркий синий световой диод, годный для технологий освещения.

Примечательно, нет светодиодов излучающих белый свет. Чтобы добиться белого светодиодного излучения, используется следующие технологии:

  1. В паре с цветным светодиодом используется линза, на которую наносят различное люминофорное покрытие. Нанося на линзу голубого светодиода, желтое люминофорное покрытие, получаем белый свет светодиода.
  2. Второй способ получить белый свет от светодиода, называется RGB. Смысл очень прост. На единой плате размещаются красные, зеленые, синие светодиоды. Именно по этому, эту технологию называют Red-Green-Blue (RGB). Смешивание этих излучений на линзе светодиода, дает монохромный белый свет. Недостаток RGB метода, слабая цветопередача (индекс CRI).
  3. На диод, излучающий невидимое ультрафиолетовое излучение, наносят цветное люминофорное покрытие, получают свет различного цвета.

Светодиоды для освещения

Светодиоды нашли широкое применение не только в освещении. Всем знакомы светодиодные подсветки в мониторах и телевизорах. Тип этих светодиодов называется DIP и Superflux.  У них очень слабый световой поток и они не пригодны для освещения.

Для освещения используются следующие типы светодиодов:

  • SMD светодиоды (Surface Mounted Device). Эти светодиоды получили наибольшее распространение. Наиболее популярны типы светодиодов: SMD 5050, 5630, 5730, 3030, 3528, SMD 4014,  Маркировки SMD 3528, 5050, 5630, 5730 означают размер корпуса светодиода, 5050 это размер 5 на 5 мм.
  • Мощные светодиоды 10;20;30;50 и 100 вт. Имеют угол рассеивания 140˚ и выполняются на теплоотводящей платформе.
Мощные светодиоды
  • Светодиоды COB (Chip on Board). Новое поколение LED освещения, идущее на смену SMD светодиодам с 2014 года. По этой технологии несколько кристаллов размещаются на единой платформе, что позволяет эффективнее отводить тепло и получать большую световую отдачу.
Светодиоды COB

Примечание: Частое упоминание об отводе тепла требует пояснений. В отличие от традиционных ламп, светодиоды не излучают тепло, свет от них фактически холодный, а отдают тепло в p-n переход светодиода. Отсюда потребность, предпринимать шаги по отводу тепла при увеличении мощности светодиода.

Фото 10 ваттного светодиода.

Варианты светодиодного освещения LED светильниками

Уличное LED освещение. Яркое, мощное освещение готовыми (в сборе) светильниками антивандального исполнения со светодиодами различного типа и высокой IP (степенью защиты корпуса).

Уличный LED светильник

LED лампы для дома и офиса. Лампы, идущие на смену лап накаливания, галогенных и люминесцентных ламп. Имеют стандартные винтовые цоколи E 14 и E27 и цоколи GU5. 3, GU10. (читать статью: Типы цоколей светодиодных ламп: маркировка, обозначение, фото)

Фото лампочки LED, цоколиФото лампочки LED, корпуса

LED подсветка, декоративная. Более известна как светодиодная лента.

Лента светодиодная синяя (Blue)

Светодиодные прожектора.

Фото прожектора LED

Grow light освещения для подсветки растений.

Фото LED подсветки растений

Фонарики с LED светом.

LED фонарик

Вывод про светодиодное освещение

Как видите на фото, благодаря компактности светодиодов, их можно «засунуть» в любой стандартный футляр ламп другого типа. Это технически упрощает переход на LED освещение. Однако, есть в светодиодном освещении и недостатки, которые тормозят их повсеместное внедрение:

  • Прежде всего, они очень дорогие;
  • Требуется отвод тепла для мощных светодиодов;
  • Пульсирующий свет светодиодов, плохо влияет на зрение.
  • Присутствие эффекта ослепления.

Именно по этому, светодиодное освещение, нашло широкое применение, как освещение декоративное в виде подсветок по потолку и полу, а также в рекламе и садоводстве.

LED светильники активно используются как подсветка лестницы. Они практически незаменимы в частных домах повышенной этажности. Проблема заключается в ночной подсветке лестниц. И здесь отличным решением могут стать LED светильники для лестниц Livolo. По внешнему виду это квадратный светильник небольших размеров, предназначенный для встраивания в стену около ступенек лестниц. По типу освещения это LED светильник, что по определению улучшает освещенность со снижением энергопотребления (их мощность около 1 Вт). Кроме этого, светильники для лестниц Livolo имеют встроенные датчики освещенности, что позволяет автоматизировать их ночное включение.

Кроме этого, светильники для лестниц Livolo имеют встроенные датчики освещенности, что позволяет автоматизировать их ночное включение. Наличие неожиданных, но очень современных и удобных функций характерны для электрооборудования компании Livolo.

Например, бесконтактные и сенсорные выключатели всех типов и диммеры не только украсят любое жилище, но и создадут современные условия для жизни. Интересны и актуальны радиоуправляемые выключатели освещения. Они могут обеспечить управление светом дома с пульта управления. Вдобавок, к функциональности, розетки и выключатели Livolo выполнены в изящном, современном дизайне, которые невозможно не оценить.

©Ehto.ru

Статьи раздела: Освещение

  • Дистанционное управление электрическими цепями дома: контактор нагрузки и реле освещения
  • Типы цоколей светодиодных ламп: маркировка, обозначение, фото
  • Что такое светодиодная лента: типы, характеристики и схемы подключения светодиодной ленты
  • Что такое светодиодная лампа — знакомство с устройством светодиодных ламп
  • Как подключить светодиодную ленту: схемы и нюансы подключения
  • Как подключать блоки питания LED подсветки — схемы подключения
  • Ниши со светодиодной подсветкой потолка: конструкции ниш для LED лент
  • Монтаж светодиодных лент: соединение, подключение, крепление
  • Люминесцентные лампы: описание, характеристики, типы, подключение в быту
  • ЭПРА и ЭмПРА. В чем отличия пускорегулирующих аппаратов

 

ОсвещениеLED лампы, LED освещение своими руками, LED светильники, освещение квартиры дома, светодиод принцип работы, светодиодные ленты подключить

6.5. Классификация диодов по их функциональному назначению

В разделе 6.3 было показано, что при работе в импульсном режиме переключения диода происходит не мгновенно, а через некоторое время, которое зависит от времени восстановления обратного сопротивления перехода, которое называют так же временем накопления ts.

Для маломощных диодов время восстановления составляет 10 – 100 нС. Для мощных диодов эта величина лежит в диапазоне миллисекунд. Для уменьшения этого времени используют диоды Шотки с переходом металл – полупроводник. На рисунке 6.19 приведено условное обозначение диода Шотки.

Рис.6.19. Условное обозначение диода Шотки

Диоды предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный называют выпрямительными. Для этих диодов не предъявляют высоких требований к быстродействию и стабильности параметров. Для выпрямительных диодов характерно то, что они имеют малые сопротивления в проводящем состоянии и позволяют пропускать большие токи.

К основным характеристикам выпрямительных диодов относят:

1. Допустимое обратное напряжение Uобр – значение напряжения приложенного в обратном направлении, которое диод выдерживает длительное время без нарушения работоспособности.

2. Средний прямой ток Iпр ср – допустимое значение постоянного тока протекающего в прямом направлении.

3. Средняя рассеиваемая мощность Рср – средняя за период выпрямления мощность рассеиваемая диодом.

Рис. 6.20 поясняет механизм работы выпрямительного диода.

Рис.6.20. Работа диода в режиме выпрямления

При положительной полуволне входного напряжения, Uвx диод открывается и через сопротивление нагрузки Rн течет ток нагрузки, создавая положительную полуволну выходного напряжения Uвых. При отрицательной полуволне диод запирается и ток в нагрузку не идет. И как следствие этого, практически отсутствует падение напряжения на Rн (Uвых=0).

Импульсные диоды имеют малые величины емкостей переходов и малое время накопления. Поэтому они имеют малые длительности переходных процессов, их используют в импульсных цепях и высокочастотных схемах.

Полупроводниковые стабилитроны предназначены для стабилизации напряжений. Их работа основана на использовании явления электрического пробоя p-n-перехода при включении диода в обратном направлении. У стабилитронов при достаточно небольших обратных напряжениях возникает пробой p-n-перехода. Режим работы выбирается так, что существенного нагрева не происходит. На рис.6.21 показан пример вольтамперной характеристики (ВАХ) (а) и схема включения стабилитрона для стабилизации напряжения на нагрузке (б).

Рис.6.21. Включение стабилитрона и его ВАХ

Стабилитроны обеспечивают стабилизацию напряжения в диапазоне от 3 до 200 В. Их прямое напряжение около 0,6 В. Эффект стабилизации основан на том, что большое изменение тока на «ветви пробоя» I вызывает малое изменение напряжения стабилизации U. Стабилизация тем лучше, чем круче идет кривая на участке пробоя, что соответствует меньшему дифференциальному внутреннему сопротивлению rc=U/I.

Полупроводниковые приборы, предназначенные для использования в качестве управляемой электрическим напряжением емкости называют варикапами. На рис.6.22 показано условное обозначение варикапа.

Рис.6.22. Условное обозначение варикапа

Варикапы работают в широких пределах изменения емкости при их включении в обратном направлении. Закон изменения емкости определяется выражением

,

где С(0) – емкость при нулевом напряжении на диоде, UH –контактная разность потенциалов, n=2 для резких переходов, n=3 для плавных переходов.

Благодаря высокой добротности варикапы используются для построения колебательных контуров, управляемой напряжением резонансной частотой в области сверхвысоких частот.

На рис.6.23 приведены типовые зависимости емкости переходов от обратного напряжения Uак различных варикапов.

Рис.6.23. Зависимость емкости p-n-перехода от напряжения при обратном включении варикапа

Класс полупроводниковых приборов, использующих излучающие свойстваp-n-переходов, называют светодиодами. Свечение светодиодов вызывается рекомбинацией носителей заряда при смещении перехода в прямом направлении. В процессе рекомбинации выделяется энергия, которая в светодиодах выделяется в виде кванта света – фотона. Такой процесс происходит в полупроводниках с узкой незапрещенной зоной (арсенид галлия, аммонит индия и т.д.). На рис.6.24 показано условное обозначение светодиода.

Рис. 6.24. Условное обозначение светодиода

Яркость свечения на рабочем участке пропорциональна току светодиода. На рис. 6.25 показан пример яркостной характеристики красного светоизлучающего диода типа АЛ 102А.

Рис.6.25. Яркостная характеристика светоизлучающего диода типа АЛ 102А

На этом графике к — кандела – единица силы света.

Разновидность диодов, которые генерируют пары электрон – дырка в области p-n-перехода и прилегающих к нему областях под действием излучения называют фотодиодами. В этих полупроводниковых приборах под воздействием света возникает фототок. Фотодиод может работать без внешнего источника напряжения, выдавая в нагрузку фототок при его освещении (фото-генераторный режим) и может работать с внешним источником напряжения как диод, ток, в цепи которого зависит как от источника напряжения, так и от светового потока (фотодиодный режим).

Фотодиоды характеризуются вольтамперными характеристиками, которые строятся для различных световых потоков Ф, измеряемых в люменах (лм) или различных освещенностях, измеряемых в люксах (лк).

На рис.6.26 приведено условное обозначение фотодиода и пример его вольтамперной характеристики (ВАХ) для различных световых потоков (Ф1<Ф2<Ф3).

Рис.6.26. Условное обозначение и типовая ВАХ фотодиода

Схема включения фотодиода с внешним источником показана на рис.6.27.

Рис.6.27. Схема включения фотодиода с внешним источником питания

Еще одной характеристикой фотодиода является его спектральная чувствительность . На рис.6.28 показан пример графиков спектральной чувствительности глаза человека, кремниевых и германиевых фотодиодов.

Рис.6.28. Примеры относительной спектральной чувствительности

Для обозначения различных видов диодов используется специальный буквенно-цифровой код.

Первый элемент (цифра или буква) обозначает исходный полупроводниковый материал, второй (буква) – подкласс приборов, третий (цифра) – основные функциональные возможности прибора, четвертый – число, обозначающее порядковый номер разработки, пятый элемент – буква – определяет классификацию приборов, изготовляемых по единой технологии.

Например, диод 2Д204В – кремниевый выпрямительный диод с постоянным и средним значением тока 0,3…10 А, номер разработки 04, группа В.

Рис.6.29. Обозначения полупроводниковых диодов

Фотодиод – обозначение, работа и типы


Электроника приборы и схемы >> Полупроводники диоды >

> Фотодиод

Введение

A фотодиод представляет собой полупроводниковый прибор с p-n переходом или штырьком, потребляет световую энергию для получения электрического тока. Это также иногда называют фотодетектором, фотодатчиком или светом детектор.

Фотодиоды находятся специально предназначен для работы в условиях обратного смещения. Обратное смещение означает, что p-сторона фотодиода подключена к отрицательная клемма аккумулятора и n-сторона подключены к положительный полюс аккумулятора.

Фотодиод очень чувствителен к свету, поэтому, когда свет или фотоны падают на фотодиод легко преобразует свет в электрический ток. Солнечный элемент также известен как фотодиод большой площади, потому что он преобразует солнечную энергию или энергию света в электрическую энергию. Однако солнечная батарея работает только при ярком свете.

строительство и работа фотодиода почти аналогична нормальному p-n переходной диод. PIN-код (p-тип, встроенный и n-тип) структура в основном используется для построения фотодиода вместо p-n (p-типа и n-типа) структуры перехода, потому что Структура PIN-кода обеспечивает быстрое время отклика. PIN-фотодиоды в основном используется в высокоскоростных приложениях.

В обычный диод с p-n переходом, напряжение используется как энергия источник для выработки электрического тока, тогда как в фотодиоды, как напряжение, так и свет используются в качестве источника энергии для выработки электрического тока.

Фотодиод символ

символ фотодиода аналогичен нормальному p-n переходу диода, за исключением того, что он содержит стрелки, падающие на диод. стрелки, ударяющие о диод, представляют свет или фотоны.

А фотодиод имеет два вывода: катод и анод.

Цели и ограничения фотодиода

  1. Фотодиод должны всегда работать в условиях обратного смещения.
  2. Применяется напряжение обратного смещения должно быть низким.
  3. Создать низкий уровень шума
  4. Высокий коэффициент усиления
  5. Высокий скорость отклика
  6. Высокий чувствительность к свету
  7. Низкий чувствительность к температуре
  8. Низкая стоимость
  9. Малый размер
  10. Длинный срок службы

Как фотодиод работает?

А обычный диод с p-n переходом пропускает небольшое количество электричества ток в условиях обратного смещения. Для увеличения электрич. ток в условиях обратного смещения, нам нужно генерировать больше перевозчики меньшинства.

внешнее обратное напряжение, приложенное к диоду с p-n переходом будет поставлять энергию миноритариям, но не увеличивать население меньшинств носителей.

Однако, небольшое количество неосновных носителей генерируется из-за внешнее напряжение обратного смещения. Незначительные носители, созданные на n-стороне или p-стороне рекомбинируют в один и тот же материал до они пересекают перекресток. В результате нет электрического тока. потоки за счет этих носителей заряда. Например, меньшинство носители, генерируемые в материале p-типа, испытывают отталкивающей силы от внешнего напряжения и попытаться сдвинуть в сторону н. Однако, прежде чем пересечь перекресток, свободные электроны рекомбинируют с дырками внутри одного материал. В результате электрический ток не течет.

Кому преодолеть эту проблему, нам нужно применить внешнюю энергию прямо до изнеможения области, чтобы генерировать больше носителей заряда.

А специальный тип диода, называемый фотодиодом, предназначен для генерируют большее количество носителей заряда в обедненной области. В фотодиодах мы используем свет или фотоны в качестве внешней энергии. генерировать носители заряда в обедненной области.

Типы фотодиодов

принцип работы всех типов фотодиодов одинаков. Различные типы фотодиодов разрабатываются на основе конкретных применение. Например, PIN-фотодиоды разработаны для увеличить скорость отклика. PIN-фотодиоды используются там, где нужна высокая скорость отклика.

разные типов фотодиодов

  • ПН развязка фотодиод
  • ПИН-код фотодиод
  • Лавина фотодиод

Среди все три фотодиода, PN-переход и PIN-фотодиоды используется наиболее широко.

ПН переходной фотодиод

PN переходные фотодиоды — это первая форма фотодиодов. Они являются наиболее широко используемыми фотодиодами до разработка PIN-фотодиодов. Фотодиод с PN-переходом также просто называется фотодиод. В настоящее время фотодиоды с PN-переходом не получили широкого распространения.

Когда внешний световая энергия подается на фотодиод с p-n переходом, валентность электроны в обедненной области набирают энергию.

Если световая энергия, подаваемая на фотодиод, тем больше, чем ширина запрещенной зоны полупроводникового материала, валентные электроны приобретают достаточно энергии и разорвать связь с родительским атомом. Валентность электрон, который разрывает связь с родительским атомом, становится свободный электрон. Свободные электроны свободно перемещаются из одного места в другое место, проводя электрический ток.

Когда валентный электрон покидает валентную оболочку, остается пустое место создается в валентной оболочке, на которой ушел валентный электрон. Это пустое пространство в валентной оболочке называется дыркой. Таким образом, и свободные электроны, и дырки генерируются парами. механизм генерации электронно-дырочной пары с помощью света энергия известна как внутренний фотоэлектрический эффект.

неосновные носители в области истощения испытывают силу из-за в область обеднения электрич. поля и внешнего электрического поля. например, бесплатно электроны в обедненной области испытывают отталкивание и сила притяжения от отрицательных и положительных ионов, присутствующих на краю области истощения на p-стороне и n-стороне. Как В результате свободные электроны движутся в сторону n-области. Когда свободные электроны достигают области n, они притягиваются к положительные клеммы аккумулятора. Аналогичным образом, отверстия движутся в противоположном направлении.

сильное электрическое поле обедненной области и внешнее электрическое поле увеличивает скорость дрейфа свободного электроны. Из-за такой высокой скорости дрейфа меньшинство носители (свободные электроны и дырки), образующиеся при обеднении область пересечет p-n переход до того, как рекомбинирует с атомы. В результате увеличивается ток неосновных носителей.

Когда на фотодиод обратного смещения не подается свет, он несет небольшой обратный ток из-за внешнего напряжения. Этот маленький электрический ток в отсутствие света называется темновым ток. Обозначается I λ .

В фотодиод, обратный ток не зависит от обратного смещения Напряжение. Обратный ток в основном зависит от света интенсивность.

В фотодиоды, большая часть электрического тока переносится носителями заряда генерируются в обедненной области, потому что носители заряда в области истощения имеет высокую скорость дрейфа и низкую скорость рекомбинации, тогда как носители заряда в n-стороне или p-сторона имеет низкую скорость дрейфа и высокую скорость рекомбинации. электрический ток, генерируемый в фотодиоде из-за приложение света называется фототоком.

полный ток через фотодиод представляет собой сумму темновых ток и фототок. Темновой ток должен быть уменьшен повысить чувствительность прибора.

электрический ток, протекающий через фотодиод, напрямую пропорциональна числу падающих фотонов.

PIN-код фотодиод

PIN фотодиоды разработаны из фотодиодов с PN-переходом. Работа PIN-фотодиода аналогична PN-переходу. фотодиода, за исключением того, что PIN-фотодиод изготавливается по-разному, чтобы улучшить его производительность.

PIN-фотодиод разработан для увеличения неосновной несущей ток и скорость отклика.

PIN-код фотодиоды генерируют больший электрический ток, чем PN переходные фотодиоды с таким же количеством световой энергии.

Слои PIN фотодиода

A Фотодиод с PN-переходом состоит из двух слоев, а именно p-типа и полупроводник n-типа, тогда как PIN-фотодиод состоит из трех слоев, а именно p-типа, n-типа и собственного полупроводника.

В PIN-фотодиод, дополнительный слой, называемый внутренним полупроводник находится между p-типом и n-типом полупроводник для увеличения тока неосновных носителей.

Р-тип полупроводник

Если трехвалентные примеси добавляются к собственному полупроводнику, р-тип образуется полупроводник.

В полупроводниках p-типа количество свободных электронов в зона проводимости меньше, чем число дырок в валентная полоса. Следовательно, дырки являются основными носителями заряда и свободными электроны являются неосновными носителями заряда. В р-типе В полупроводниках большая часть электрического тока проходит по дыркам.

N-тип полупроводник

Если пятивалентный примеси добавляются к собственному полупроводнику, n-типу образуется полупроводник.

В полупроводниках n-типа количество свободных электронов в зона проводимости больше, чем число дырок в валентная полоса. Следовательно, свободные электроны являются основными носителями заряда и дырки являются неосновными носителями заряда. В n-типе полупроводниках свободные электроны переносят большую часть электрического ток.

Внутренний полупроводниковый

Внутренний полупроводники — это чистая форма полупроводников. В собственный полупроводник, число свободных электронов в зона проводимости равна количеству дырок в валентной группа. Следовательно, собственный полупроводник не имеет заряда. носители для проведения электрического тока.

Однако, при комнатной температуре небольшое количество носителей заряда сгенерировано. Это небольшое количество носителей заряда будет нести электрический ток.

PIN-код работа фотодиода

A PIN-фотодиод состоит из p-области и n-области, разделенных высокоомный внутренний слой. Внутренний слой помещается между областью p и областью n, чтобы увеличить ширину области истощения.

Полупроводники p-типа и n-типа сильно легированы. Следовательно, p-область и n-область PIN-фотодиода имеют большие количество носителей заряда, переносящих электрический ток. Однако, эти носители заряда не будут проводить электрический ток под условие обратного смещения.

Вкл. с другой стороны, собственный полупроводник является нелегированным полупроводниковый материал. Следовательно, внутренняя область не имеют носителей заряда для проведения электрического тока.

Под задний ход условие смещения, большинство носителей заряда в области n и p участок удаляется от стыка. В результате ширина область истощения становится очень широкой. Следовательно, большинство носители не будут нести электрический ток при обратном смещении состояние.

Однако, неосновные носители будут нести электрический ток, потому что они испытывают силу отталкивания от внешнего электрического поля.

В PIN фотодиод, носители заряда генерируются при истощении область несет большую часть электрического тока. Носители заряда генерируемые в p-области или n-области, несут только небольшую электрический ток.

Когда световая или фотонная энергия подается на PIN-диод, большая часть энергии наблюдается собственная или обедненная область из-за большой ширины истощения. В результате большой количество электронно-дырочных пар.

Бесплатно электроны, генерируемые в собственной области, движутся в направлении n-сторона, в то время как дырки, образованные во внутренней области, перемещаются в сторону p. Свободные электроны и дырки переместились из одного области в другую область несут электрический ток.

Когда свободные электроны и дырки достигают n-области и p-области, они притягивается к положительному и отрицательному полюсам батарея.

численность населения неосновных носителей в PIN-фотодиоде очень велико по сравнению к фотодиоду PN-перехода. Следовательно, PIN-фотодиод несет большой ток неосновных носителей, чем у фотодиода с PN-переходом.

Когда на PIN-фотодиод подается прямое напряжение смещения, оно ведет себя как резистор.

Мы известно, что емкость прямо пропорциональна размеру электродов и обратно пропорциональна расстоянию между электроды. В PIN-фотодиоде действуют p-область и n-область. как электроды, а собственная область действует как диэлектрик.

разделительное расстояние между областью p и областью n в PIN-коде фотодиод очень большой из-за большой ширины обеднения. Следовательно, PIN-фотодиод имеет низкую емкость по сравнению с фотодиодом. Фотодиод с PN-переходом.

В PIN-фотодиод, большая часть электрического тока проходит через носители заряда, генерируемые в обедненной области. Заряд носители, генерируемые в p-области или n-области, несут только небольшую электрический ток. Следовательно, увеличивая ширину истощения области увеличивает электрический ток неосновных носителей.

Преимущества из PIN фотодиод

  1. Широкий пропускная способность
  2. Высокий квант эффективность
  3. Высокий скорость отклика

Лавина фотодиод

операция лавинного фотодиода аналогичен PN-переходу и PIN-коду фотодиод, за исключением того, что применяется высокое напряжение обратного смещения в случае лавинного фотодиода для достижения лавинного умножение.

Применение высокий обратное напряжение смещения на лавинном фотодиоде не будет напрямую увеличивают генерацию носителей заряда. Однако, он обеспечивает энергией электронно-дырочные пары, генерируемые падающий свет.

Когда световая энергия подается на лавинный фотодиод, при истощении образуются электронно-дырочные пары. генерируемые электронно-дырочные пары испытывают силу из-за электрическое поле обедненной области и внешнее электрическое поле.

В лавинный фотодиод, очень высокое напряжение обратного смещения большое количество энергии неосновным носителям (электронно-дырочным пар). Незначительные перевозчики, которые получают большое количество энергия разгоняется до больших скоростей.

Когда свободные электроны двигаясь с большой скоростью сталкивается с атомом, они сбиваются больше свободных электронов. Вновь образовавшиеся свободные электроны снова ускоряются и сталкиваются с другими атомами. Из-за это непрерывное столкновение с атомами, большое количество генерируются миноритарные носители. Таким образом, лавинные фотодиоды генерирует большее количество носителей заряда, чем PN и PIN фотодиоды.

Лавина фотодиоды используются в приложениях, где важен высокий коэффициент усиления фактор.

Преимущества из лавинный фотодиод

  1. Высокий чувствительность
  2. Большее усиление

Недостатки из лавинный фотодиод

Генерирует высокий уровень шума, чем у фотодиода PN

Фотодиод операция режимы

А фотодиод может работать в одном из двух режимов: фотоэлектрический режим или фотопроводящий режим.

Операция Режим выбор фотодиода зависит от скорости требования приложения и количество темнового тока это терпимо.

Фотоэлектрические режим

В в фотогальваническом режиме фотодиод несмещен. В другом Другими словами, на фотодиод не подается внешнее напряжение. фотоэлектрический режим.

В фотогальванический режим, темновой ток очень низкий. Фотодиоды, работающие в фотогальванический режим имеет низкую скорость отклика.

фотодиоды работают в фотогальваническом режиме, как правило, используются для низкой скорости приложений или для обнаружения низких уровней освещенности.

Фотопроводящий режим

В фотопроводящий В этом режиме на вход подается внешнее напряжение обратного смещения. фотодиод.

Применение обратное напряжение смещения увеличивает ширину обедненной области и уменьшает емкость перехода, что приводит к повышенная скорость отклика. Обратное смещение также увеличивает темное течение.

Фотодиоды работающий в фотопроводящем режиме, имеет высокий шумовой ток. Этот возникает из-за обратного тока насыщения, протекающего через фотодиод.

Темноток

Темно ток — это ток утечки, который протекает в фотодиоде в отсутствие света. Темновой ток в фотодиоде увеличивается при повышении температуры. Материал, используемый для Конструкция фотодиода также влияет на темновой ток.

разные материалы, используемые для изготовления фотодиодов, — кремний (Si), Германий (Ge), фосфид галлия (GaP), индий галлий арсенид (InGaAs), антимонид арсенида индия (InAsSb), Арсенид индия-галлия (InGaAs), ртуть с расширенным радиусом действия Теллурид кадмия (MCT, HgCdTe).

Германий, Арсенид индия антимонид, арсенид индия галлия и Теллурид кадмия ртути генерирует большой темновой ток, потому что они очень чувствительны к температуре.

скорость отклика кремния, фосфида галлия, индия галлия Арсенид и арсенид индия-галлия с расширенным диапазоном действия очень высокий.

Производительность параметры фотодиода

Чувствительность

Чувствительность является отношение генерируемого фототока к падающему свету мощность.

Квантовая эффективность

Квантовая эффективность определяется как отношение числа электронно-дырочных пар (фотоэлектроны), генерируемые падающими фотонами.

Время отклика или время в пути

Время отклика фотодиода определяется как время, необходимое чтобы носители заряда, генерируемые светом, пересекали p-n переход.

Фотодиод приложения

Различные области применения фотодиодов:

  1. Компакт-диск игроки
  2. Дым детекторы
  3. Космос приложения
  4. Фотодиоды используются в медицинских приложениях, таких как вычислительные томография, инструменты для анализа образцов и пульс оксиметры.
  5. Фотодиоды используются для оптической связи.
  6. Фотодиоды используются для измерения крайне низкой интенсивности света.

Типы диодов

различные типы диодов:

  1. Стабилитрон диод
  2. Лавинный диод
  3. Фотодиод
  4. Свет Излучающий диод
  5. Лазер диод
  6. Туннель диод
  7. Шоттки диод
  8. Варактор диод
  9. П-Н переходной диод

  

Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless. На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.

Статьи о системах на основе IoT

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT. Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft. • Система измерения удара при столкновении • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной розничной торговли • Система мониторинга качества воды • Система интеллектуальной сети • Умная система освещения на основе Zigbee • Умная система парковки на базе Zigbee • Умная система парковки на базе LoRaWAN.

Беспроводные радиочастотные изделия

Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты. Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.

Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤

Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях. Подробнее➤

Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи. Подробнее➤

Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Подробнее➤

Основы интерференции и типы интерференции: В этой статье рассматриваются интерференция по соседнему каналу, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д. Подробнее➤

Раздел 5G NR

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д. 5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR • Форматы 5G NR DCI • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Опорные сигналы 5G NR • 5G NR m-Sequence • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • MAC-уровень 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень PDCP 5G NR

Руководства по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям. Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д. См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>

Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G Диапазоны частот учебник по миллиметровым волнам Рамка волны 5G мм Зондирование канала миллиметровых волн 5G 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Архитектура сети 5G Сетевые интерфейсы 5G NR звучание канала Типы каналов 5G FDD против TDD Нарезка сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G ТФ

В этом руководстве по GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания, Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона, Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.

LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.

RF Technology Материал

На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Дизайн радиочастотного фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковых ➤Основы волновода

Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE. ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤ Измерения физического уровня ➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤ Тест на соответствие TD-SCDMA

Волоконно-оптические технологии

Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤Основы SONET ➤ Структура кадра SDH ➤ SONET против SDH

Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д. Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤ РЧ-циркулятор ➤РЧ-изолятор ➤Кристаллический осциллятор

MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ КОДА >>
➤ 3–8 код VHDL декодера ➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB ➤32-битный код ALU Verilog ➤ T, D, JK, SR триггер коды labview


*Общая медицинская информация*

Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
ВЫПОЛНИТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их чаще
2. ЛОКТ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: Не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: Держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: Болен? Оставайтесь дома

Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.

Радиочастотные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д. СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты ➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤ LTE EARFCN для преобразования частоты ➤ Калькулятор антенны Yagi ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR

IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *