IR-LED mit hohen Stömen pulsen sinnvoll?

[batman (Gast)]

Hi,
bringt das was, die Pulsströme bei IR-Bursts v. 36-38kHz auszureizen?
Viele IR-Dioden machen für 100us (einmalig!?) über 1A mit - das 
entspräche ja ca. der Sendeleistung von 10 normalbetriebenen LED.

Aber wie kann man das nutzen - woher weiß ich, wann die LED wieder mit 
1A blitzen kann. Ist das nur durch die Verlustleistung/Erwärmung 
begrenzt?
So ganz kurze (ca. 1us) Blitze wie in meiner Simulation bringen 
wahrscheinlich nichts oder?

[Axel S. (a-za-z0-9)]

batman schrieb:

> bringt das was, die Pulsströme bei IR-Bursts v. 36-38kHz auszureizen?

Es bringt Strahlungsleistung und damit Reichweite.

> Viele IR-Dioden machen für 100us (einmalig!?) über 1A mit

Das Datenblatt ist da durchaus spezifischer.

> Aber wie kann man das nutzen - woher weiß ich, wann die LED wieder mit
> 1A blitzen kann. Ist das nur durch die Verlustleistung/Erwärmung
> begrenzt?

So lange die Impulse kurz genug sind, ja. Der Kristall der LED hat eine 
thermische Kapazität, die die Wärmeimpulse aufnimmt und glättet. In 
einem Ersatzschaltbild liegt diese Kapazität parallel zum 
Wärmewiderstand. Entscheidend ist die Zeitkonstante. Hinreichend kurze 
Impulse werden durch die Kapazität glattgebügelt, so daß die Temperatur 
unter dem Limit bleibt. Offensichtlich ist es eine Mindestbedingung, daß 
der Mittelwert der Wärmeimpulse unterhalb dessen bleibt, was der 
Wärmewiderstand abführen kann.


XL

[batman (Gast)]

Also über den Daumen, muß der Strom 1) im Mittel unter dem zulässigen 
Dauerstrom liegen und 2) unter der max. Pulslänge für den jeweiligen 
Strom?

Gibts da schon eine vernünftige Treiberschaltung? Scheint nicht allzu 
verbreitet zu sein, über 100mA zu pulsen.

[Bernie (Gast)]

> Scheint nicht allzu verbreitet zu sein, über 100mA zu pulsen.

... weil es auch nicht sooo viel bringt:
Die Reichweite steigt nur mit der Wurzel aus dem Sendestrom,
so dass du mit 1 A bestenfalls 3,16 mal so weit kommst, wie mit
100 mA. - Und der Empfänger muss auch noch mitspielen, was
ich bei den Standardtypen nicht so einfach voraussetzen würde.

Ansonsten sollte sich Pulspausenmodulation dafür am Besten
eignen...

[batman (Gast)]

Hmmm das klingt nicht viel aber immerhin, doppelt so weit ist ja schon 
mal nicht schlecht, wenn man es mit so wenig zusätzlichem Aufwand (1 R, 
1 C) experimentiersicher erreicht.

Habe also mal einen Treiber modifiziert und simuliert, so daß er 7us 
breite 400mA-Pulse abgibt. Bei 38kHz Burst bedeutet das ca. 25% 
Tastverhältnis und 95mA Netzteilstrom. Sollte alles im Grünen sein mit 
den meisten IR-LED. Frage ist nur, wie lang die Pulse für Receiver wie 
TSOP2238 sein müssen. Da finde ich keine klare Angabe im Datenblatt. Man 
liest öfter was von 25% Tastverhältnis als Optimum. Bleibt wohl 
auszutesten.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

batman schrieb:

> Gibts da schon eine vernünftige Treiberschaltung? Scheint nicht allzu
> verbreitet zu sein, über 100mA zu pulsen.

Im Gegenteil. Jede IR-Fernbedienung liegt in den Pulsspitzen über 100mA. 
Und großartige Treiberschaltung brauchst du da auch nicht. Kleiner 
LL-MOSFET (IRLML-irgendwas), Vorwiderstand im Ohm-Bereich, fertig. Und 
den Elko über der Batterie nicht vergessen. Der liefert nämlich den 
Spitzenstrom.

Bernie schrieb:
> ... weil es auch nicht sooo viel bringt:
> Die Reichweite steigt nur mit der Wurzel aus dem Sendestrom,

Das gute alte 1/r² Gesetz. Das kriegen wir nicht los, ohne in ein 
Universum mit weniger Dimensionen umzuziehen. Allerdings taugt es nicht 
so recht als Argument gegen die Reichweitenerhöhung durch Stromerhöhung. 
Die einzige Alternative wäre stärkere optische Bündelung. Aber für eine 
Fernbedienung will man das eher nicht haben.

Der andere Punkt ist, daß man heute problemlos Reichweiten von 12m und 
mehr hinbekommt, auch ohne die IR-LED übermäßig quälen zu müssen (was ja 
auch auf die Batterielebensdauer geht). Das ist in erster Linie ein 
Verdienst der besseren Empfänger.

> Und der Empfänger muss auch noch mitspielen, was
> ich bei den Standardtypen nicht so einfach voraussetzen würde.

Das ist dem Empfänger nun vollkommen egal. Der muß ja sowieso mit 
Umgebungshelligkeiten von wenigen Lux bis etlichen Kilolux klar kommen.


XL