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可见光光敏二极管/三极管:工作原理、应用及球盟会(中国)方案推荐

2025-05-09 104

可见光光敏二极管/三极管:工作原理、应用及球盟会(中国)方案推荐

一、可见光光敏二极管(Photodiode)

1. 工作原理

  • 光电效应:当可见光(400-700nm)照射PN结时,光子激发电子-空穴对,产生光电流。

  • 工作模式:

    • 光伏模式(零偏压):输出微弱电流(nA~μA),用于低功耗检测。

    • 光导模式(反向偏压):提高响应速度,适合高频应用(如光通信)。

      可见光光敏二三极管.png

2. 关键特性

参数典型值说明
光谱响应400-700nm(峰值550nm)匹配人眼可见光范围
响应度0.4-0.6A/W(@550nm)每瓦光功率产生的电流
响应时间1-100ns比光敏电阻快1000倍以上
暗电流<1nA(25℃)无光照时的噪声电流

3. 典型应用

  • 环境光传感器(ALS):手机/平板自动亮度调节。

  • 光电编码器:电机转速测量(需高速响应)。

  • 工业检测:颜色识别、物体有无检测。


二、可见光光敏三极管(Phototransistor)

1. 工作原理

  • 光电+放大效应:光敏二极管+三极管组合,光生电流被三极管放大(β倍),输出电流更大(mA级)。

  • 输出特性:

    • 光照越强,集电极电流(Ic)越大,可直接驱动继电器或逻辑电路。

2. 关键特性

参数典型值说明
光谱响应450-750nm(峰值600nm)比二极管更宽,灵敏度更高
光电流1-10mA(@1000lux)无需额外放大电路
响应时间1-10μs比二极管慢,但远快于光敏电阻
饱和电压<0.5V(Ic=5mA)低电压驱动能力

3. 典型应用

  • 光控开关:自动路灯、玩具光触发。

  • 光电隔离:继电器控制(避免电气干扰)。

  • 脉冲检测:红外遥控信号接收(如38kHz载波解调)。


三、球盟会(中国)(TMT)推荐型号

1. 可见光光敏二极管

  • TM-PD5510

    • 峰值波长550nm,响应时间50ns,适用于高精度光强检测。

    • 应用:工业分拣机、光谱仪。

  • TM-PD4808(蓝光增强型)

    • 对450-500nm蓝光高敏感,适合LED背光检测。

2. 可见光光敏三极管

  • TM-PT6015

    • 光电流5mA@1000lux,内置集电极电阻,直接输出逻辑电平。

    • 应用:智能家居光控模块、安防报警。

  • TM-PT7020(高灵敏度)

    • 暗电流<0.1μA,适用于低照度环境(如夜间传感器)。


四、选型指南

需求推荐器件理由
高速光脉冲检测(>1MHz)TM-PD5510(二极管)纳秒级响应,适合光通信
直接驱动继电器TM-PT6015(三极管)输出电流大,省去放大电路
低功耗环境光传感TM-PD4808(二极管)暗电流极低,延长电池寿命
低成本光控开关TM-PT7020(三极管)灵敏度高,外围电路简单

五、设计注意事项

  1. 光学匹配:

    • 添加透镜或滤光片(如台铭给予定制光学窗口)以聚焦目标波段。

  2. 信号调理:

    • 光敏二极管需搭配跨阻放大器(如OPAMP),三极管可直接接MCU GPIO。

  3. 抗干扰:

    • 长导线传输时使用屏蔽线,避免电磁噪声影响微弱光电流。


📌 球盟会(中国)球盟会(中国):

  • 定制化支持:可调整光谱响应、封装形式(贴片/带线)。



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