Aplicaciones de los sensores y LED infrarrojos de OSRAM en la transmisión de datos
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Dispositivos como robots aspiradores, cortacéspedes y robots de servicio están cada vez más integrados en nuestra vida diaria. Su funcionamiento requiere una importante transmisión de datos entre componentes relativamente giratorios-como entre el mecanismo de accionamiento LiDAR y el SoC-para facilitar funciones como la transferencia de datos a distancia y el control del sistema. Las conexiones por cable son propensas a sufrir daños o desconexiones; sin embargo, una combinación de LED infrarrojos y fotodiodos PIN permite la transmisión de datos inalámbrica, evitando así estos riesgos.
ams OSRAM ofrece soluciones integrales y maduras que garantizan una transmisión de datos inalámbrica estable y confiable para los clientes.
1. Diagrama de bloques del sistema: principios de la transmisión de datos por infrarrojos
El principio de funcionamiento implica que un LED infrarrojo emite una señal óptica modulada, mientras que el receptor convierte esta señal óptica en una señal eléctrica y la demodula para recuperar los datos.
2. Puntos débiles en la transmisión de datos por infrarrojos
(1) Brillo del LED insuficiente o baja eficiencia de conversión electro-óptica
- Brillo del LED insuficiente → Riesgo de no cumplir con los umbrales de transmisión de datos → Riesgo de pérdida de paquetes de datos;
- Baja eficiencia electro-óptica del LED → Mayor potencia eléctrica requerida (aumento de calor residual) para lograr la potencia óptica objetivo → Mayor consumo de energía del sistema → Carga más frecuente, lo que afecta negativamente a la experiencia del usuario.
(2) Mala consistencia del LED y calidad inestable
- Degradación óptica severa → Caída rápida del brillo → Recepción de señal anormal → Pérdida de datos.
(3) Baja tasa de transmisión de datos del sensor
- Largos tiempos de subida y bajada para la conmutación de fotodiodos PIN → Mayor tiempo por bit en el flujo de datos → Baja velocidad de transmisión de datos.
(4) Baja sensibilidad de la señal del sensor
- Baja sensibilidad del fotodiodo PIN receptor → Baja relación señal-a-ruido → Alta tasa de error de bits durante la adquisición de datos → Rendimiento de transmisión de datos comprometido.
3. ¿Qué soluciones ofrece ams OSRAM?
- Ofrece una-solución integral para sus necesidades al proporcionar tanto emisores LED como receptores de fotodiodos;
- Cuenta con el LED infrarrojo SFH 4258S de OSRAM de alto brillo y alta-eficiencia, que utiliza una tecnología patentada de chip infrarrojo de "matriz-apilada" para garantizar la estabilidad de la señal y al mismo tiempo reducir el consumo de energía del sistema;
- Incluye el SFH 2400, un fotodiodo-de matriz grande que ofrece tiempos de respuesta rápidos, alta intensidad de señal y excelente estabilidad;
- Se beneficia de las actualizaciones continuas del chip infrarrojo, con la tecnología IR:6 de sexta-generación que ofrece señales más potentes y mayor eficiencia;
- Respaldado por un volumen de envío de decenas de millones y un fuerte reconocimiento en el mercado.
4. Las especificaciones clave para SFH 4258S y SFH 2400 se enumeran a continuación:
SFH 4258S
| Característica del producto | Especificación |
|---|---|
| Calificación AEC-Q | AEC-Q101-REV-C |
| Intensidad radiante centrada típica [mW/sr] a 100 mA | 185 mW/sr |
| Flujo radiante típico [mW] a 100 mA | 115 megavatios |
| Temperatura de funcionamiento/almacenamiento [grados] | -40 grados ~ 100 grados |
| Ancho de banda espectral [nm] @100 mA | 30 millas náuticas |
| Voltaje directo típico [V] a 100 mA | 3.1 V |
| Corriente directa CC [mA] | 100 mA |
| Corriente de pulso directo [mA] | 700 mA; tp=100 μs |
| Medio ángulo [grado] | 15 grados |
| Longitud de onda central [nm] | 850 nanómetro |
| Dimensiones largo x ancho x alto [mm] | 3,5 mm x 2,8 mm x 3,8 mm |
SFH 2400-Z
| Característica del producto | Especificación |
|---|---|
| Calificación AEC-Q | AEC-Q101-REV-C |
| Rango de sensibilidad espectral | 380 nm ~ 1100 nm |
| Longitud de onda de sensibilidad máxima λS máx (nm) | 850 nanómetro |
| Fotocorriente Ip (μA) | 10 μA |
| Corriente Oscura (nA); (Vr=20V, E-=0) | 1 nA |
| Voltaje inverso máximo Vr (unidad: V) | 50 |
| Tiempo de conmutación Tr/Tf (unidad: ns) | 5 ns |
| Temperatura de funcionamiento/almacenamiento [grados] | -40 grados ~ 100 grados |
| Medio ángulo de sensibilidad [grado] | 60 grados |
| Dimensiones largo x ancho x alto [mm] | 4,6 mm x 2,0 mm x 1,06 mm |
SFH 4258S SFH 2400-Z
Las actualizaciones continuas de los LED infrarrojos de OSRAM ofrecen mayor brillo y eficiencia.
Basándose en el SFH 4258S, ams OSRAM lanza el SFH 4258BS, que incorpora el chip IR:6 recientemente desarrollado. En comparación con el SFH 4258S anterior, la nueva-generación SFH 4258BS ofrece un aumento de aproximadamente el 27 % en la potencia óptica y una mejora del 40 % en la eficiencia del enchufe de pared-(WPE).
Eficiencia del enchufe de pared-(WPE): 50 %
| Características | SFH 4258S | SFH 4258BS |
|---|---|---|
| Intensidad radiante centrada típica [mW/sr] a 100 mA | 185 | 325 |
| Flujo radiante típico [mW] a 100 mA | 115 | 145 |
| Temperatura de almacenamiento/funcionamiento [grados] | 100 | 110 |
| Voltaje directo típico [V] a 100 mA | 3.1 | 2.9 |
| Eficiencia del enchufe de pared (WPE) | 35.5% | 50% |
5. Posibles escenarios de aplicación
- Aplicaciones domésticas inteligentes, como robots aspiradores y cortacéspedes robóticos;
- Edificios de oficinas y hoteles inteligentes, incluidas aplicaciones como robots de entrega de comida para hoteles y robots de limpieza de suelos-a gran escala para centros comerciales.
Acerca de Gainer LED:
Gainer LED se fundó en 2012. La empresa se centra en ofrecer soluciones de tecnología avanzada para iluminación general de media y alta potencia, iluminación especial y campos de visualización de alta-gama. Sus productos se utilizan ampliamente en iluminación comercial, iluminación industrial, edificios inteligentes y pantallas de visualización profesionales. Basándose en una red de marketing global y un sistema de servicio técnico profesional, Gainer LED continúa brindando a los clientes globales productos de iluminación de alto-rendimiento que cumplen con los estándares internacionales y satisfacen plenamente las diversas necesidades del mercado.
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