日期：2024-04-08
紅外 (mid-IR) 光譜包含獨(dú)特的分子吸收峰，可用于識(shí)別工業(yè)、1環(huán)境、2和醫(yī)療3,4應(yīng)用中重要的氣體。氣體傳感器所用光源的三個(gè)重要特性是電插效率 (WPE)、預(yù)熱和穩(wěn)定時(shí)間以及光功率輸出，這對于延長電池壽命非常重要。用于氣體傳感器的光源包括激光器、1、2、4熱發(fā)射器、5和 LED。6激光源可以在室溫或接近室溫 (RT) 的溫度下工作，并且光譜可以調(diào)諧到不同的波長。然而，由于激光器的光譜線寬以及在沒有外腔的情況下可調(diào)諧性有限，可以檢測到的氣體數(shù)量受到限制。高成本使得激光器在大容量、低成本傳感器網(wǎng)絡(luò)中缺乏競爭力。 LED 的主要競爭對手來自白熾燈泡和微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 熱發(fā)射器5 ，它們的成本非常低。這些熱發(fā)射器的 WPE 較高，但有一些缺點(diǎn)，例如開/關(guān)時(shí)間慢、鎢絲易碎、需要容納源、對黑體輻射的依賴以及 1-10 分鐘的預(yù)熱和穩(wěn)定時(shí)間。
大功率紅外led一、表觀溫度
中紅外 LED 在熱場景投影儀中也很重要，熱場景投影儀使用中紅外光源陣列來顯示場景。8,9當(dāng)前的熱場景投影儀使用電阻陣列，即黑體發(fā)射器。9材料的熱導(dǎo)率限制了陣列中像素的上升和下降時(shí)間或調(diào)制頻率。較高的溫度需要更多的時(shí)間來加熱和冷卻像素。因此，電阻器陣列的上升和下降時(shí)間使得表觀溫度 >700 K (～0.13 W/cm 2 -sr) 的場景具有挑戰(zhàn)性。8中紅外 LED 通過非熱輻射發(fā)射實(shí)現(xiàn)表觀溫度，從而克服了這些障礙。典型的載流子壽命約為 10–100 納秒或 >10 MHz 帶寬。因此， 10 個(gè)中紅外 LED 陣列可以在設(shè)備的電氣組件允許的范圍內(nèi)盡可能快地進(jìn)行調(diào)制。
大功率紅外led二、5mm LED
5mm LED 是直徑為 5mm 的透鏡內(nèi)的二極管，底部有兩個(gè)細(xì)金屬腿。它們用于需要較低光量的應(yīng)用。 5mm LED 的驅(qū)動(dòng)電流也低得多，最大電流約為 30mA，而表面貼裝 LED 則需要至少 350mA。我們所有的 5mm LED 均來自頂級(jí)制造商，并提供多種顏色、強(qiáng)度和照明模式。通孔 LED 非常適合小型手電筒應(yīng)用、標(biāo)牌以及任何使用面包板的地方，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^引線輕松使用。請查看我們的 5 毫米 LED 設(shè)置指南，了解有關(guān)這些微型光源的更多信息。
大功率紅外led三、表面貼裝 LED (SMD)
表面貼裝 LED 是可以放置在基板(電路板)上的二極管，二極管上方有硅圓頂以對其進(jìn)行保護(hù)(見圖 1)。我們提供來自行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者Cree和Luxeon的高功率表面貼裝 LED 。我們認(rèn)為兩者都非常出色，這就是我們攜帶它們的原因。有些人更喜歡其中一種，但這需要經(jīng)驗(yàn)和知道要尋找什么。 Cree 往往具有較高的流明輸出，并且是高功率 LED 領(lǐng)域的市場領(lǐng)導(dǎo)者。另一方面，Luxeon 具有出色的色彩和熱控制能力。高功率 LED 作為裸發(fā)射器(如圖 1 所示)或安裝在金屬芯印刷電路板 (MCPCB) 上。這些板是絕緣的并包含導(dǎo)電軌道，以便于電路連接。我們的 20 毫米 1-Up 和 3-Up 右舷設(shè)計(jì)是最暢銷的。我們還提供 QuadPod，它可以在比 20mm 星形稍大的板上容納 4 個(gè)高功率 LED(見圖 2)。我們所有的高功率 LED 選項(xiàng)也可以基于線性設(shè)計(jì)構(gòu)建。 LuxStrip 每英尺可容納 6 個(gè) LED ， 并且可輕松連接長達(dá) 10 英尺。
大功率紅外led四、LED 接線
電子極性指示電路是否對稱。 LED 是二極管，因此只允許電流沿一個(gè)方向流動(dòng)。當(dāng)沒有電流流動(dòng)時(shí)，就不會(huì)有光。值得慶幸的是，這意味著如果我們向后連接 LED，它不會(huì)燒毀整個(gè)系統(tǒng)，只是不會(huì)亮起。LED 的正極為陽極，負(fù)極為陰極。電流從陽極流向陰極，而不是從另一個(gè)方向流動(dòng)，因此了解如何區(qū)分陽極和陰極非常重要。對于表面貼裝 LED，這很容易，因?yàn)檫B接已貼上標(biāo)簽，但對于 5 毫米 LED，需要較長的引線，即陽極(正極)，
大功率紅外led五、LED亮度
LED 不僅以其顏色而聞名，而且比其他光源更亮。有時(shí)很難判斷 LED 的亮度，因?yàn)樗粤髅鳛閱挝贿M(jìn)行測量。流明是測量光通量或來自光源的可見光總量的科學(xué)單位。請注意，5mm LED 通常以毫坎德拉 (mcd) 為單位列出。對于 5mm LED，它們的視角也會(huì)影響它們發(fā)出的光輸出，有關(guān)更多信息，請參見此處。為什么驅(qū)動(dòng)電流很重要……LED 發(fā)出的光量(流明)取決于提供的電流量。電流以毫安 (mA) 或安培 (A) 為單位進(jìn)行測量。高功率 LED 可以承受 350mA 至 3000mA 的電流。 LED 的額定電流各不相同，因此在選擇 LED 和驅(qū)動(dòng)器時(shí)一定要注意這一點(diǎn)。
大功率紅外led六、確定亮度
現(xiàn)在是棘手的部分，選擇可輸出所需光線的 LED 和驅(qū)動(dòng)器組合。我們在這篇文章中做了很多基礎(chǔ)工作 ，測量了不同驅(qū)動(dòng)電流下每個(gè)高功率 LED 的亮度。請注意，這些是針對 1-Up 星星的措施，因此如果您想要更多的光，3-Up LED 是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，因?yàn)樗鼈冊谙嗤恼嫉孛娣e內(nèi)是三倍的光。上述資源始終可用于確定 LED 的光輸出，但手動(dòng)查找它并不困難。
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