LED y sensor de alta frecuencia parpadeantes para eso

18

Quiero hacer que los LED parpadeen rápidamente. (más de 1000 parpadeos por segundo, más rápido es mejor)

Primero, tengo curiosidad de que los LED comunes disponibles en el mercado tengan la capacidad de parpadear con una frecuencia tan alta.

La hoja de datos de los LED que actualmente estoy usando es aquí . No tengo idea de qué información debo ver para mi propósito. O puedes sugerirme otros productos.

En segundo lugar, ¿hay un sensor (fotoresistor, etc.) que tenga una resolución de tiempo tan buena para detectar los LED parpadeando rápidamente.

Mis candidatos son dos, Fotorresistor de células CdS y Generador de voltaje sensible a la luz . Una vez más, ¿qué información debo analizar?

p.s. Estoy haciendo estas preguntas ya que quiero construir sistemas de comunicación de luz visible. He logrado hacer que los LED parpadeen 32 veces por segundo. Pero más allá de eso, no puedo averiguar si funciona o no a simple vista.

    
pregunta Jeon

2 respuestas

27

Para abordar las subpartes una por una:

  Los

LED comunes disponibles en el mercado tienen la capacidad de parpadear con una frecuencia tan alta

Casi cualquier LED disponible puede operarse a frecuencias de parpadeo mucho más altas que 1 KHz: los LED blancos u otros que usan un fósforo secundario serían los más lentos, a menudo con un tope en la región de 1 a 5 MHz, mientras que el estándar está apagado. - Los LED primarios de estante (rojo, azul, verde, IR, UV, etc.) se clasifican generalmente en una frecuencia de corte de 10 a 50 MHz (onda sinusoidal).

La frecuencia de corte es la frecuencia máxima a la que la emisión de luz se reduce a la mitad de la intensidad inicial. Pocas hojas de datos de LED enumeran la frecuencia de corte, pero el tiempo de subida y el tiempo de caída del LED son más comunes, desafortunadamente no para la hoja de datos específica vinculada en la pregunta.

En la práctica, uno estaría a salvo al completar a una décima parte de la frecuencia de corte para un pulso cuadrado bien formado, por lo que la comunicación de luz visible de 1 MHz es muy razonable. Siempre que los LED sean SMD o con longitudes de cable muy cortas, y que la capacitancia y la inductancia del cable de componente / pista de PCB se mantengan al mínimo, es posible conducir un LED a 1 MHz sin complejos circuitos de control de pulso.

Puede encontrar más información académica sobre el tema de las frecuencias de corte de LED aquí .

  

hay un sensor (fotoresistor, etc ...) que tiene una resolución de tiempo tan buena para detectar LED parpadeando rápidamente.

Una fotocélula CdS no sería adecuada para la detección de luz de alta frecuencia: el tiempo de subida + caída para las células CdS comunes es del orden de decenas a cientos de milisegundos. Por ejemplo, esta hoja de datos elegida al azar menciona el tiempo de subida de 60 mS y el tiempo de caída de 25 mS. Por lo tanto, la frecuencia más alta que puede manejar está por debajo de 11 Hertz.

Los fotodiodos y los fototransistores son las opciones preferidas para detectar pulsos de luz de mayor velocidad de intensidad baja a moderada (es decir, a una distancia de la fuente de LED). Esta hoja de datos para el diodo PIN BPW34 indica tiempos de subida y caída de 100 nanosegundos cada uno, lo que toleraría 5 MHz la señalización, por lo que mantener un margen de seguridad, 1 MHz sería cómodo.

Paravelocidadesdeseñalizaciónmásaltasyunaintensidaddeseñalmásbaja,fotodiodosdeAvalanchedesiliciosúpercarosdealtavelocidadcomo este tienen tiempos de subida y caída de tan solo 0,5 nanosegundos, lo que permite una señal de 1 GHz, mucho más allá de lo que admitirán los LED estándar.

Si la intensidad de la señal emitida puede ser lo suficientemente alta, como tener la fuente del LED y el sensor cerca uno del otro, o usar lentes adecuados, y el ancho de banda de señal deseado no es demasiado ambicioso, entonces un LED estándar de color adecuado es en sí mismo un sensor de luz adecuado. Los LED funcionan bien como detectores de luz, y serían suficientes para señales de frecuencias de cientos de KHz, tal vez incluso hasta MHz, dependiendo del LED específico elegido para el emisor y el sensor.

Un interesante artículo de Disney Research habla sobre esta aplicación específica: " Una luz visible de LED a LED Sistema de comunicación con sincronización basada en software "

    
respondido por el Anindo Ghosh
5

Anindo ya te ha dado excelentes respuestas directas, así que esto es para agregar dos puntos laterales.

Primero parece querer "ver" la comunicación, o al menos visualmente ver el parpadeo del LED. Eso no va a suceder más allá de unos pocos 10 Hz debido a la perturbación de la visión de sus ojos. Sus ojos son mucho más lentos que los LED.

En segundo lugar, ya que de todos modos no verá pulsos ni destellará a 1 KHz, quizás pueda relajar sus necesidades de señalización de luz visible. La señalización LED se realiza generalmente con LEDs IR por una buena razón. Los LED de infrarrojos generalmente requieren menos energía para el mismo nivel de luz o pueden manejar pulsos de corriente más altos. El nivel de luz ambiental suele ser más bajo en IR. También hay detectores de silicona adecuados para detectar la luz IR. 940 nm es una longitud de onda común. Encontrarás los LED y los fotodiodos optimizados para eso.

    
respondido por el Olin Lathrop

Lea otras preguntas en las etiquetas