ИК фотоприемник SFH-506-xx

Sorokin A.D.
июнь 2006

Вашему вниманию предлагается справочный материал по ИК-фотоприемнику SFH-506-xx. Он предназначен для систем дистанционного управления бытовой радиоаппаратурой. Обеспечивает высокую помехозащищенность и чувствительность канала управления. Не реагирует на фоновые засветки. Дальность, с хорошим светодиодом, до 35 м.

Идеальный фотоприемник для ИК канала связи. Но! Требует разработки специального драйвера и ПО, поскольку работает только в пакетном режиме при tпакета/T<0,4.

ИК фотоприемник SFH-506-xx

Фотоприемник SFH 506 производства фирмы Siemens предназначен для приема команд дистанционного управления в инфракрасном диапазоне. Он представляет собой фотодиод, совмещенный с интегральной микросхемой. Микросхема выполняет функции автоматического регулирования уровня, усиления принимаемых ИК фотодиодом команд. Что обеспечивает высокую чувствительность. микросхема обеспечивает и приведение уровня выходного сигнала к уровням ТТЛ и КМОП микросхем. Фотодиод и микросхема имеют внутренний экран. Корпус фотоприемника выполнен из черной пластмассы, представляющей собой светофильтр высокой прозрачности для ИК излучения с длиной волны 950 нм. Это обеспечивает защиту от внешних засветок других спектральных диапазонов. Выпускаются фотоприемники с шестью частотами несущей. Это дополнительно повышает устойчивость фотоприемника к внешним засветкам, не попадающим в заданный частотный диапазон несущей.

Фотоприемник питается от источника питания +5V и имеет малое энергопотребление.

Чертеж фотоприемника показан на рис.1, а его внешний вид на рис.2.

   
Рис.1.     Рис.2.

Модификации фотоприемников типа SFH-506-XX отличаются несущей частотой, которая указывается в килогерцах на месте XX и полное наименование записывается в виде SFH 506-30 для несущей частоты 30 кГц. Выпускаются модификации на несущие частоты 30, 33, 36, 38, 40, 56 кГц.

Внутренняя структурная схема фотоприемника показана на рис.3.


Рис.3.

Фотоприемник содержит фотодиод, сигнал с которого усиливается входным усилителем. Схема АРУ, полосовой усилитель и демодулятор работают под управлением схемы управления. Выходным узлом фотоприемника является n-p-n транзистор, в коллектор которого включено защитное сопротивление 100 кОм. Практически это схема с открытым коллектором.

Выводы:

1 - GND (Общий),
2 – Vs (+5В),
3 – OUT (Выход).

Основные технические характеристики при +25°C

Напряжение питания, В 4,5...5,5
   типовое значение, В 5
Потребляемый ток (без засветки), мА <0,8
   типовое значение 0,6
Потребляемый ток (при освещенности 40000 люкс), мА 1,0
Минимальная интенсивность облучения:
1. для несущих частот 30-40 кГц1, мВт/м2 <0,5
   типовое значение 0,36
2. для несущей частоты 56 кГц1, мВт/м2 <0,6
   типовое значение 0,4
Максимальная интенсивность облучения, Вт/м2 30
Максимум спектральной чувствительности, нм 950
Диапазон спектральной чувствительности по уровню 0,1 от максимума, нм 830...1100
Угол видимости, град ±45
Выходное напряжение при отсутствии сигнала, В 5
Выходное напряжение при Iвых<0,5 мА и освещенности <0,7 мВт/м2 , мВ <250
Прием команды пакетами (tпакета/T) <0,4

1 Обеспечивается при рабочем токе I = 0,5А ИК светодиодом типа SFH 415 на расстоянии 35 м.

Предельно допустимые значения

Диапазон рабочих температур, °C −25...+85
Предельная температура, °C +100
Напряжение на выводах питания, В −0,3...+5
Максимальный потребляемый ток, мА 5
Выходное напряжение, В −0,3...+6
Максимальный выходной ток, мА 5
Максимальная рассеиваемая мощностьпри температуре +85°C, мВт 50

Аналоги

Аналогами фотоприемника являются фотоприемники:

TFMS5360, ILM5360, 536AA3P – совпадает назначение выводов.

TK1833, TSOP17xx, TSOP18xx, IS1U60L, GP1U52x.

Схема включения

Схема включения фотоприемника показана на рис.4. Учитывая высокую чувствительность усилителей фотоприемника, в цепь питания обязательно устанавливать фильтр.

Величина сопротивления фильтра рекомендованная производителем 300 Ом, а емкость конденсатора 47,0 мкФ. Можно рекомендовать установку дополнительного керамического конденсатора емкостью 0,33 мкФ как можно ближе к выводам питания фотоприемника.

В некоторых схемах применяют сопротивление фильтра больше 2 кОм, что приводит к снижению напряжения на узлах фотоприемника, его чувствительности и размаха выходного напряжения.


Рис.4.

На выходе фотоприемника в отсутствии сигнала присутствует логическая единица.

Фотоприемник не реагирует на ИК излучение с частотой несущей, отличающейся от паспортного значения.

Не все аналоги имеют такую цоколевку, известен вариант цоколевки.

1 - Vs (+5В)
2 – GND (Общий)
3 – OUT (Выход).

рис.5рис.6рис.7
 Зависимость чувствительности от соотношения tпакета/T Диаграмма направленности в вертикальной плоскости. Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости.

Применение

Фотоприемники данного типа применяются в системах дистанционного управления устройств электронной техники с большой дальностью действия (более 15 м). У меня такой пульт работает при свежих батарейках на отражении от стен при этих расстояниях.

Но их характеристики позволяют применять в качестве инфракрасного "радара" - датчика препятствия в робототехнике, ИК каналах дистанционного управления моделей в помещениях. И даже в качестве радара.


ист-к: http://www.electrosad.ru/Electronics/IR.htm