Switchhastighet LED

[rikkitikkitavi]

Ja, hur fort kan man driva en LED, dvs vanlig enfärgad eller IR? Läser jag på nätet verkar de ha stig/falltider på ca 1us, men det går kanske att snabba upp med Ohemulska strömdrivningar, vad vet jag?

Syftet är att överföra ljuspulser över en hög potential. Helst inte laserdioder eller dedikerade fiberoptiska kopplingar då det sitter på en roterande apparat(ev i vaccum)

[Micke_s]

Undvik Vit led i alla fall, har för mig att fosforskitet är långsamt.

Hittade detta.
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1011/1011.1954.pdf

Du bör driva dioden på samma sätt som gate:n på en mosfet. Dra åt båda hållen.

[Andax]

Sen har jag för mig att kapacitansen i många LED är olinjär så om man kör en bias-ström och sedan lägger till en switchar ström över den så går det snabbare.

[E Kafeman]

Hur fort man kan driva en LED bestäms av drivsteget. Om det uppstår någon nämnvärd pulsering av avgivet ljus är däremot en annan fråga.
Det är modulations-distorsion som gör att faktisk överförd informations-takt är begränsad, oavsett hur kraftfullt drivsteget är. Har något att göra med att det inte hinner fyllas på med nya elektroner/hål i PN-övergången i tillräckligt hög takt.
Om man driver lysdioden med digital port är formella övre gränsfrekvensen fg= √3 / 2pi / (Tn + Trc), där Tn är drivstegets till-tid och Trc består av diodens ekvivalenta parasitlast.
Om man däremot driver dioden ungefär som en RF antenn, fast lämpligt DC-biaserad och impedansmatchad kan man öka fg 5-10 ggr, på bekostnad av reducerad modulerad utstrålad optisk effekt.
Vanlig Toslink röd lysdiod+plastfiber+detektor, har jag testat som puls-sändare, 30 MHz. Förmodligen låg utstrålad optisk effekt, men det fungerade. Dioden impedansmatchades inte bara för att få upp snabbheten utan även för att minimera RF-utstrålade övertoner. Detektorn biaserades för tidsmässigt mest stabila detekteringsnivån.
Använde detta system för triggning av EMI-mätinstrument.
För att detta ska fungera är det viktigt med impedans-matchningen, och att man neutraliserar parasit-kapasitansen så nära dioden som möjligt.
Här kör man +1GHz, men har sett uppgifter på ännu högre frekvenser.
Vill man ha "naturligt snabba" dioder, välj någon med låg parasit-kapacitans typ dessa från Avago.
20 Mbit/s med god modulationsgrad bör vara enkelt inom räckhåll med 74Fxx XOR satt till Tn typ 10nS och den röda Avago-dioden.
Någon form av linser rekommenderas för stabil överföring, samt att det ger viss undertryckning av annat ljus.
Har någonstans sett att man försökt minska urladdningstiden genom att tvinga på revers bias, negativ spänning på 1-2 Volt. Tvivlar på att det ger så mycket, men det är rätt enkelt att testa.

[adent]

Varför inte laserdiod?

MVH: Mikael

http://osagstandard.com/Resources/OSAG% ... -%20A).pdf

Sidan 8, rubriken: "Laser Pulse Length" Det finns det laserdioder som klarar lätt, det råkar jag veta...

MVH: Mikael

[rikkitikkitavi]

För att de är dyra och komplexa att driva. LED är enklare, även

E Kaferman, tack för det utförliga svaret men din länk är död. Jag skall googla efter dokunentet .

[E Kafeman]

Avago-länken är direkt till PDF. Fungerar när jag testar, eller sök HLMP-1301.
Det finns säkert en hel hög med andra alternativ, sök efter dioder för fiber-drivning, det är inget som säjer att man sedan måste använda fiber.
Hamamatsu HLMP-1301 är en billig och snabb (50-100 MHz) fiber-diod (IR). Lite knepigare att justera linser när man inte ser strålen.
Laser är ett bättre alternativ om man vill ha snabbhet men laser-dioder som är snabbt modulerbara sticker iväg i pris och kräver lite komplicerad drivning.
De vanliga röda laser-dioderna har en tänd-tid på fler mS och blir instabila av modulering, men man får 5 för en tjuga på Ebay och det är möjligt att det ändå kan passa. De kan i princip drivas som vilken lysdiod som helst men kan vara lite känsliga för ESD innan de monterats.
Ska man detektera rörelse kan mekanisk laser-modulering vara alternativ, direkt eller via speglar eller roterande prismor.

[rikkitikkitavi]

Återigen, tack!

Nu har jag lite att tänka på.

[LaRdA]

Vilken hastighet måste du upp i för att det ska fungera?

Edit: Om du gör en sökning efter IR dioder på Farnell och sorterar efter stig eller falltider så finns det ett antal IR-dioder med stig och falltider från 10ns och uppåt.
Här är ett exempel:

Switching times, Ιe from 10% to 90% and from
90% to 10%, IF = 100 mA, RL = 50 Ω : 12ns

Dvs 0.012us

http://se.farnell.com/osram/sfh4258/led ... dp/1573492

Här en annan

Optical rise & fall time(10%~90%) tr/tf IF=50mA :25/15 ns

Dvs 0.025us/0.015us

http://se.farnell.com/knowledge-on/ope5 ... dp/4890942

[rikkitikkitavi]

Tanken var att överföra en gate driver signal över en potential på några kV ( Tesla spole experiment, en mega super duper LC resonant omvandlare alltså) till en halv/ helbryggedrivkrets istället för en mekanisk switch ( gnistgap) som exciterar resonansen. Det skulle alltså vara ett antal seriekopplade switchtrissor, mosfett eller IGBT för att öka tillgänglig effekt, från en DC rail på 1-2 kV. ( separat omvandlare AC till DC)

De halvledardrivna som finns idag arbetar med lägre drivspänningar.

Stigtider < 100 ns är alltså lämpligt, eftersom teslaspolen resonansfrekvens ligger typiskt 50-500 kHz.
Pga potentialen och strökapacitanser etc har jag tänkt mig att drivtransformatorer kan ge problem med störande strömmar. Svårt att få till en bra drivtrafo och god isolering helt enkelt.

Sedan tillkommer ju problemet med att matcha trissorna och deras snubberkretsar så att de stiger och faller simultant, annars lär det smälla som s-n... Antar där är lite jobb framför mig, ABB gåhar väl lagt ner några miljarder i utvecklingen av sina HVDC links...

Än så länge brara feasibility.

[grym]

fiber istället ?

finns gott om delar för 10 och 100 Mhz

då får man inte ljusstörningarna som kan komma med

100m fiber bör ge skyddsavstånd nog
och stig och falltider ordnar du hårt efter fibern