Фотоэлементы — полупроводниковые и резистивные компоненты, которые преобразуют свет в электрический сигнал: фотодиоды, фототранзисторы, фоторезисторы и готовые модули ИК-приёмников с встроенной обвязкой под конкретную несущую частоту. В раздел входят точечные и SMD-фотодиоды видимого и ИК-диапазона (850-940 нм) для прецизионных датчиков освещённости, фототранзисторы с чувствительностью выше, чем у фотодиода, для пультов дистанционного управления и систем безопасности, миниатюрные модули ИК-приёмников с демодуляцией несущей (30-56 кГц) для бытовой техники, и фоторезисторы (фотосопротивления), меняющие сопротивление под действием света — от единиц до сотен килоом. Применяются в приёмниках пультов ДУ телевизоров и другой бытовой техники, датчиках освещённости и присутствия, оптических концевых выключателях, системах автоматического включения освещения и в измерительной аппаратуре. В разделе «ТМ Электроникс» собрано более 900 позиций.
Что входит в раздел
- Фототранзисторы — крупнейшая группа раздела: более чувствительные, чем фотодиоды, элементы для пультов ДУ, датчиков дыма и охранных систем;
- Фотодиоды — точечные и SMD-компоненты видимого и ИК-диапазона, работают как в режиме фотопреобразователя (с питанием), так и в режиме фотогенератора;
- Модули ИК-приёмников — готовые интегральные приёмники с демодуляцией несущей частоты для пультов дистанционного управления;
- Фоторезисторы — элементы с сопротивлением, зависящим от освещённости, для индикации наличия или отсутствия света.
Как выбрать фотоэлемент
- Определите задачу: приём сигнала пульта ДУ — готовый модуль ИК-приёмника, точное измерение освещённости — фотодиод, максимальная чувствительность при простой схеме — фототранзистор, простая индикация света/темноты — фоторезистор. Модуль ИК-приёмника избавляет от сборки отдельной схемы демодуляции несущей, тогда как фотодиод или фототранзистор требуют собственной обвязки усилителя.
- Для модуля ИК-приёмника сверяйте несущую частоту (чаще всего 30-56 кГц) с частотой, на которой работает конкретный пульт ДУ. Несовпадение несущей частоты приёмника и передатчика пульта приведёт к тому, что сигнал не будет распознан или распознается с перебоями.
- Для фотодиода и фототранзистора проверяйте длину волны максимальной чувствительности (λp, обычно 850-940 нм для ИК-диапазона) под источник света или излучатель в паре с которым он работает. Максимальная чувствительность на чужой длине волны заметно снижает выходной сигнал даже при достаточной освещённости.
- Сверяйте угол приёма (угол половинной чувствительности) под геометрию установки. Узкий угол даёт направленный приём и устойчивость к посторонней засветке, широкий — удобен, когда источник света или пульт может находиться в любой точке перед датчиком.
- Для фоторезистора уточняйте диапазон сопротивления при освещении и в темноте, а также тип монтажа (THT с выводами или SMD). Разброс сопротивления у фоторезисторов шире, чем у диодов и транзисторов — для пороговых схем стоит закладывать запас в расчёте делителя напряжения.
Типы и применение
| Тип | Особенность | Применение |
|---|---|---|
| Фотодиод | Точечный или SMD, 850-940 нм | Точные датчики освещённости, приёмники оптических сигналов |
| Фототранзистор | Выше чувствительность, чем у фотодиода | Пульты ДУ, датчики дыма, охранные системы |
| Модуль ИК-приёмника | Встроенная демодуляция несущей 30-56 кГц | Приём сигнала пульта ДУ бытовой техники |
| Фоторезистор | Сопротивление зависит от освещённости | Индикация света/темноты, автоматическое освещение |
Производители
В разделе представлены VISHAY (крупнейший поставщик группы, фотодиоды серии VEMD/BPW, модули ИК-приёмников серии TSOP/TSSP), OSRAM (фотодиоды и фототранзисторы серии SFH, BPW34), EVERLIGHT, Token (фоторезисторы), TT ELECTRONICS, Excelitas, ams OSRAM, HONEYWELL, NTE Electronics, LITEON (фототранзисторы серии LTR). Поставки идут по официальным каналам, с заводской маркировкой и упаковкой.
Вопросы и ответы
Чем фототранзистор лучше фотодиода для приёма ИК-сигнала пульта ДУ?
Фототранзистор обладает встроенным усилением за счёт транзисторной структуры и выдаёт более сильный выходной сигнал при той же освещённости, чем фотодиод, которому для сопоставимого сигнала нужен отдельный усилительный каскад. Поэтому в простых схемах приёма (без готового модуля с демодуляцией) чаще применяют именно фототранзистор.
Зачем нужен готовый модуль ИК-приёмника, если можно собрать схему на фототранзисторе самому?
Готовый модуль ИК-приёмника уже содержит фотодиод, усилитель, полосовой фильтр и демодулятор несущей частоты в одном трёхвыводном корпусе — он сразу выдаёт на выходе цифровой сигнал команды пульта, без помех от фоновой засветки и дневного света. Сборка аналогичной схемы на отдельном фототранзисторе потребует самостоятельной настройки фильтрации и демодуляции под конкретную несущую частоту.
Как выглядит фоторезистор и можно ли подобрать аналог по параметрам?
Фоторезистор чаще всего выглядит как плоский диск керамического цвета с зигзагообразной светочувствительной дорожкой на поверхности и двумя выводами — такую форму имеют и классические модели вроде RPP131, и современные аналоги. При подборе замены сверяют диапазон сопротивления при освещении и в темноте, пиковую длину волны чувствительности и диаметр корпуса — большинство современных фоторезисторов параметрически совместимы со старыми позициями.
Можно ли использовать фотодиод без источника питания?
Да, фотодиод способен работать в двух режимах: фотопреобразователя, когда к нему подключено внешнее напряжение смещения и он изменяет протекающий через себя ток под действием света, и фотогенератора, когда он сам вырабатывает небольшое напряжение под действием освещения без какого-либо внешнего питания — именно по этому принципу устроены солнечные элементы.
Не нашли нужную длину волны, несущую частоту модуля или диапазон сопротивления в каталоге? Воспользуйтесь поиском по артикулу — он ищет и по полному обозначению, и по части номера. Если позиции нет в наличии, напишите менеджеру: подберём аналог по параметрам (длина волны, чувствительность, монтаж) или привезём партию под заказ.
