Che cos'è un fotodiodo IR?

Un fotodiodo IR è un componente elettrico che converte la luce in elettricità. Questo tipo di componente è progettato specificamente per rispondere alla luce nella gamma degli infrarossi. Comunicazioni, sensori e sicurezza sono tre applicazioni che spesso li utilizzano.

Tutti i fotodiodi usano l'effetto fotoelettrico per generare corrente elettrica dalla luce. Quando i fotoni di luce colpiscono la superficie di un diodo, gli elettroni vengono "buttati" fuori posto. Si verifica una carica quando si sposta l'elettrone. L'esposizione continua di un fotodiodo alla luce creerà un flusso costante di elettricità. La quantità di corrente corrisponde alla quantità di luce che colpisce la superficie del diodo.

I fotodiodi standard creano elettricità in risposta alla luce visibile. Un fotodiodo IR utilizza un filtro a infrarossi per bloccare la luce visibile e consentire il passaggio solo delle lunghezze d'onda IR della luce. Ciò riduce il livello di interferenza dalla luce di fondo e garantisce che la corrente sia generata solo quando è presente la luce infrarossa. Un fotodiodo IR è tecnicamente in grado di generare elettricità continua essendo esposto alla luce infrarossa.

La maggior parte di questi componenti, tuttavia, non viene utilizzata per generare energia, ma piuttosto per rilevare quando viene ricevuto un segnale a infrarossi. Questo è utile per la comunicazione remota. I televisori, ad esempio, usano spesso fotodiodi a infrarossi per rilevare quando viene premuto un pulsante su un telecomando. Il filtro IR aiuta a garantire che la luce solare non interferisca con questo controllo. I fotodiodi IR possono anche essere associati a laser a infrarossi. Ciò consente ai segnali di comunicazione di essere inviati attraverso l'aria e di essere rilevati su distanze molto lunghe.

I fotodiodi IR sono utili anche come sensori nella robotica e nelle applicazioni di sicurezza. I robot mobili spesso combinano un fotodiodo con un diodo a emissione di luce a infrarossi (LED). La luce infrarossa del LED è invisibile all'occhio umano, ma si riflette su oggetti solidi come le pareti. Quando un robot si avvicina a un oggetto, il fotodiodo IR rileva il riflesso della luce infrarossa. Ciò consente al robot di fermarsi prima di colpire un muro o un altro oggetto.

I sistemi di sicurezza utilizzano questi componenti per rilevare gli intrusi. In questa applicazione, la natura invisibile della luce infrarossa può essere un vantaggio significativo. Una sorgente di luce IR può essere posizionata su un lato di una porta o di una stanza, con un fotodiodo IR situato sul lato opposto. Il diodo è in grado di rilevare il raggio costante di luce infrarossa, mentre gli intrusi non possono vedere il sensore. Se qualcuno entra nella stanza e rompe il raggio IR, l'allarme viene attivato.