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  • 红外灯技术分析与质量识别方法

        随着红外夜视系统的迅速发展,红外灯生产供应厂家也会增加,但红灯产品并非像有的人想象的那样容易,在技术、检测仪器设备等方面条件也不同。使用时,用户不应擅自提高供电电压,因为红外灯在设计时,既考虑到其辐照度的充分发挥,又考虑到其安全可靠性。
        三种红外灯技术分析
        一、LED红外灯
        LED红外灯由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。使用该技术制作出来的红外网络摄像机,以制作成本低廉见称,而且技术门槛低,目前绝大部分安防厂家都有所选用。
        使用该类技术的厂家和用户都知道,LED红外灯的照射距离、长时间使用后的散热、红外灯的寿命,监视画面亮度不均匀等一直是困扰大家的问题。同时,该红外技术的应用也有一定局限性,该技术主要是以室内环境监视及室外短距离为主,如像一些室内通道、走廊、房间、库房等,像室外短距离干道、走廊、路口、出入口等,比较适用监视面积较小、较短区域,在这些区域的LED红外灯表现效果能够让用户接受,在某种程度上还可以代替超低照度摄像机,实现夜间监视。
        虽然经过很多红外LED厂家的改良,在寿命及单LED的照射距离方面都有了很大的改善,但仍然远远不能满足目前监控的需求,所以最终也难逃被淘汰的命运。
        二、阵列式红外灯
        阵列式LED红外技术在原有LED红外技术的基础上,采用了先进的封装技术,将几十个高功率、高效率的红外晶体原封装在一个平面上。阵列红外灯的出现弥补了LED的缺陷,改善了LED使用寿命短、红外夜视距离短、红外效果不理想的现状。特别是在一些几十米到上百米不等的中短距离、监控面积较广的夜间监视场所,如平安城市里道路监控、工厂、小区、监狱围墙、较空旷广场、体育场馆监控等等。
        采用该红外技术,在照射距离及画面亮度均匀度比LED均有提升。在照射距离方面,一个阵列式红外灯的光学输出可达约2W,相当于传统的两百个LED发出的亮度,真正能够实现室外达到上百米的实际照射距离;在画面的亮度均匀处理方面,由于阵列式红外灯发光体原始的半功率角约为150°,可通过光学手段改变不同的角度,发光角度可大可小,使得照明光束均匀照射在目标物上,使整个画面亮度均匀。
        此外,阵列式红外灯在使用寿命方面也有很大的改进,阵列式红外灯的集成体使用金属制成,散热好,操作时易保持低温。虽然该技术在市场逐步被推广但由于成本较高的原因,一定程度上影响了该类型产品推进的步伐,随着制作成本大幅度下降,在未来一至二年内该技术应该会逐渐有所普及。
        三、激光红外灯
        激光红外灯属于半导体激光器,是利用半导体材料在空穴和电子复合的过程,以及电子能级的降低而释放出电子来产生光能的,然后光子在谐振规范光子的传播方向形成激光。激光有良好的方向性,表现为光束的角度小、能量集中,传播到较远的距离仍有足够的光照强度,所以非常适合远距离照明。
        常规产品照射距离100-500米,最远可达3000米。想要现实中远距离的监控就需要采用新的技术,那就是红外激光夜视技术,如大面环境监控、森林防火、景区监控、港口码头监控、油田监控等,这些区域主要特点是监控距离长,一般都长达几百米甚至1至2公里不等,监视范围较大,风险系数高,而激光红外灯技术的推出,完全可以解决上述在远程夜监视的问题,实现远距离的照射,达到监控目的。激光红外灯的生厂工艺不像LED红外灯一样,其生产工艺要求非常高。同时激光红外灯生产需要投入庞大的资金,也是一般厂家所不能完成的。激光红外技术生产需要改进,生产成品需要降低,随着市场推进,激光红外灯产品大约在未来三至五年内会像LED红外灯一样普及。最终会成为主流的红外夜视产品。
        红外灯质量识别方法
        一、正芯和散芯的区分
        灯芯选用正芯还是散芯决定着红外灯的质量,二者之间的价格也非常悬殊,甚至相差五倍以上,这也是市场上红外灯价格三六九等的一个重要原因。摄像机对发光光谱在850纳米的灯最敏感,即有红爆的红外管,这个频段的红外灯管也是价格最贵的。将红外灯的灯板取下,再找一只可调的稳压电源。在光线较暗的环境下,先将稳压电源的输出电压调至红外灯的额定工作电压,连接红外灯,此时红外灯正常工作,然后逐渐调低电压至灯管熄灭,看灯管的发光程度是否一致,如果在此过程中灯板上所有的灯管发光一样,则说明灯管用的是正芯;如果有的灯稍亮有的灯稍暗,那么灯芯的质量就让人怀疑了。另外还有一种方法测量法。在红外灯正常工作的情况下测量每个灯管的工作电压。目前市场上的LED红外灯大多数用的是小功率灯管,芯片多为12MIL或者14MIL[1密耳(mil)=0.0254毫米(mm)],每只灯管正常的工作电压是1.5V左右。
        用一数字万用表,量程开关打至2V档,测量每一个灯管的工作电压,若是正芯管,每一个灯管的工作电压的误差值在0.03V以内,若大于这个数值,特别是普遍较大时就说明这批灯管绝非正芯。这种方法对940纳米的红外灯同样适用。
        正芯灯管的优点是工作稳定,新时一样新,老时一样老,工作上三五年以后再看灯板上的灯,他们发光也非常一致。如果是嫌照度低,适当调整工作电流即可使其恢复青春。散芯灯管就不一样了,工作半年以后灯板上有的灯亮有的灯暗,一年以内不出故障就是万幸了。即便是换掉坏管子,不长时间后仍然出故障,因为整体质量太差了。
        二、灯芯芯片大小的区分
        正规的方法是用化学溶剂将胶体溶解后测量灯芯的大小。但是对于绝大多数人来说,即使你可以溶解胶体也无法测量出准确数据,因为我们没有那么精确的测量工具[1密耳(mil)=0.0254毫米(mm)]。通常是看工作电流。一般来说12MIL的灯管最大工作电流不超过60毫安,14MIL的不超过70毫安。但是现在由于市场等等因素,有些一体机的12MIL的灯工作电流做到了80毫安。这个方法又不确定了。但是可以提供我们一个参考,就是工作电流大的芯片可能就大,但是电流大了寿命就短了。比如12MIL的灯工作电流做到了80毫安,那么它的寿命最多也就是2年。你知道这个,手头上多备些灯板就可以了,反正换一次灯板挣一次钱,销售及工程都有赚,大家皆大欢喜。
        三、看工艺
        看工艺就像看一个人一样,如果一个人穿着邋里邋遢,很难信息他的工作会认真。工艺的好坏一定程度上说明产品的质量,特别是焊接工艺。灯管焊接时间要求小于1.5秒,焊接时间过长会直接影响到灯管的寿命。这一点我们在试验过程中已得到认定。
        四、其他方面
        从工作电压看红外灯的稳定性。
        仔细观察灯板我们不难发现灯板上若干个灯管串联为一组,然后这若干组再并联,从而构成整个灯板线路。每组灯管中如果有一个灯管出现问题,那么这一组灯就会不亮。目前市场上大多数灯板的工作电压是12V,有些是24V。12V的灯多为6至7只灯管串联为一组,24V的则为14只或者15只为一组串联。同样是一只灯管有故障,电压高的不工作的灯管数量远大于电压低的灯。就是说工作电压低的灯稳定性要高一些。
        红外线灯的质量主要取决于两个方面,除了LED红外二极管外就是供电电源了。红外线灯绝大多数安装在高处,一旦出现问题工程商首先拾麻烦,然后工程商再找销售商,销售商再找厂家;本来销售商的利润就低,再来回地接货发货,到最后这一个灯不一定赚钱还有可能赔钱。所以电源的质量至关重要!
        五、关于阵列式红外灯
        阵列式红外灯其实就是将若干个红外LED芯片集中在一片基板上,其内部线路与普通的LED红外灯一样。选购阵列式红外灯一定注意其散热措施。好质量的阵列式红外灯的后背都有一个厚厚的散热片,而且阵列式基板与散热片之间还涂有导热硅脂,以便于散热。
        阵列式红外灯有体积小重量轻等优点,但也有它的缺点,由于其内部同样是采取先串联后并联线路,一旦有一个芯片损坏就会导致一组灯不工作,同时无法更换这个损坏的芯片。
        如果损坏的组数多了的话就只得更换整个基板了,维护成本相对较高。
        六.关于大功率红外灯
        大功率红外灯(食人鱼封装)最注重的就是散热,灯板用铝基板,且通过螺丝与机壳连接,通过外壳散热。另外多内置风机,通过强制风冷增加灯板与外壳的热交换。如果是用普通的线路板,可以断定这个灯板的质量肯定不高,而且寿命也肯定不长。
        七.关于红外灯的寿命
        厂家一般标称红外灯的寿命为25000小时。实际寿命与灯的生产工艺、线路设计、电源质量及工作环境等等都有关系。