紅外燈發(fā)光體是由紅外�(fā)光二極管�LED)矩陣組合而成。它是由紅外輻射效率高的材料制成�PN�(jié),再外加正向偏壓向PN�(jié)注入電流,從而激�(fā)出紅外光。光譜功率分布為中心波長830nm -- 950nm,半峰帶寬約40nm左右,它是窄帶分布,是普通CCD黑白攝像�可感受的光譜范圍。其的優(yōu)點是可以完全無紅�,或僅有微弱紅暴;另外,紅外�(fā)�二極�還具有壽命長的特�。常用的紅外�(fā)光二極管有SE303·PH303�
紅外�(fā)光二極管的封裝通常采用的是�(huán)氧樹�,能看到管內(nèi)的結(jié)�(gòu),同時也能提高發(fā)光效�。管徑有φ3mm、�5mm,兩種,常用的是φ5mm��
紅外�(fā)光二極管有兩根引腳,其較長的一根為正極,短的一根為負極�
紅外�(fā)光二極管的外形有頂射�、側(cè)射式,結(jié)�(gòu)如圖�
1.電流—電壓特�
紅外�(fā)光二極管其電氣的電路符號及特性曲�,如�1所�。陽極(P極)電壓加正,陰極(N極)電壓加負,此時二極管所加之電壓為正向電�,同時亦�(chǎn)生正向電�,提供了紅外�(fā)光二極管�(fā)射出光束的能�,其�(fā)光的條件與一般的�(fā)光二極管(LED)一�,只是紅外線為不可見��
一般而言砷化鎵的紅外線發(fā)光二極體約須1V,而鎵�(zhì)的紅色發(fā)光二極管切入電壓約須1.8V;綠色發(fā)光二極管切入電壓約須2.0V左右。當加入之電壓超過切入電壓之�,電流便急速上�,而周圍溫度對二極管的切入電壓影響亦很�,當溫度較高�,將使其切入電壓�(shù)值降�,反之,切入電壓降低�
紅外線發(fā)光二極管工作在反向電壓時,只有微小的漏電流,但反向電壓超過崩潰電壓時,便立即�(chǎn)生大量的電流,將使元件燒毀,一般紅外線二極管反向耐壓之值約�3~6V,在使用時盡量避免有此一情形�(fā)生�
圖1 紅外�(fā)光二極管的特�
2.熱損
紅外線發(fā)光二極管的熱損失,是因元件所外加的電壓VF,產(chǎn)生的電流IF累積而來�,除了一小部份能量做為光的發(fā)射外,大部份形成熱能而散�(fā),所散發(fā)的熱能即所謂的損失。元件的功率損耗,在值的60%以下范圍內(nèi),元件使用上會很安全,功率的損其值與周圍溫度亦有�(guān)��
3.�(fā)射束電流特�
一般可見光的發(fā)光二極管其輸出光的強度是以光度表示之,而不可見光如紅外線發(fā)光二極管其輸出光的能量大�,是以發(fā)射束Fe表示,其單位為瓦特。發(fā)射束的意義是單位時間�(nèi),所能發(fā)�、搬移光的能量的多寡�
紅外線發(fā)光二極管的發(fā)射束大體上也是隨電流比例而定,如�2所示,為發(fā)射束與正向電流的特性曲�。同�,發(fā)射束亦受周圍溫度影響,溫度下降時,發(fā)射束反而增�;溫度上升時,則下降(正向電流一般都有一固定值),然而因熱損失之�,元件上的溫度便形增�,如此發(fā)光效率就會受到影響而降��
圖2 �(fā)射束-正向電流特�(GL-514)
4.�(fā)光頻譜:
�(fā)光二極管所�(fā)射的光波�,常因其所用的材料而異。圖3所表示是各種發(fā)光二極管的發(fā)光頻�。砷化鎵的紅外線�(fā)光二極管,其峰值發(fā)光波長為940~950 nm,而人不能看到的光波長,大概就�900 nm以上,這也就是紅外線的光我�?nèi)搜鬯荒芸吹降脑颉?/FONT>
圖中虛線部分,是Si�(zhì)光電晶體的相對分光感度,光電晶體的感光范圍很�,其范圍�500nm�1100nm,而其感光峰值約�800nm左右,所以光電晶體除了平常用來做可見光線偵測外,也常用來做紅外線接收�。但使用光電晶體當紅外線接收器時,須注意其它光線的干�,為排除干擾可以在接收器的放大部份加入一帶通濾波器,以讓紅外線�(fā)光二極管�(fā)射出來光線的頻率通過,如此可以減少很多不必要的干��
圖3 �(fā)光二極管的發(fā)光頻�
5.方向特�
紅外線發(fā)光二極管的發(fā)射強度因�(fā)射方向而異。方向的特性如�4,圖的發(fā)射強度是以值為基準,方向角度即為發(fā)射強度的相對�。當方向角度為零度時,其放射強度定義�100�,當方向角度越大�,其放射強度相對的減少,�(fā)射強度如由光軸取其方向角度一半時,其值即為峰值的一�,此角度稱為方向半值角,此角度越小即代表元件之指向性越靈敏�
一般使用紅外線�(fā)光二極管均附有透鏡,使其指向性更靈敏,而圖4(a)的曲線就是附有透鏡的情�,方向半值角大約在� 7°。另外每一種編號的紅外線發(fā)光二極管其幅射角度亦有所不同,圖4 (b)所示之曲線為另一種編號之元件,方向半值角大約在� 50°,詳細之幅射角度之比�,可參閱�1�
圖4 �(fā)光元件的方向特�
6.距離特�
紅外線發(fā)光二極管的幅射強�,依光軸上的距離而變,亦隨受光元件的不同而變。圖5是受光元件的入射光量變化和距離的特�?;旧瞎饬慷仁请S距離的平方成反比,且和受光元件特性不同有�(guān)�
圖5 相對�(fā)射輸出與距離特�
7.響應(yīng)特�
響應(yīng)特性所指的�,紅外線�(fā)光二極管加入電流后,至發(fā)光的時間,一般紅外線�(fā)光二極管的響�(yīng)時間是隨其制作方法不同而異。現(xiàn)在最快的是液體成長型紅外線發(fā)光二極管,其響應(yīng)速度約在1~3uS ,亦即在適當�(diào)節(jié)�,其使用頻率約在300KHz 以下�
8.包裝與外�
紅外線發(fā)光二極管的包裝種類分為三種,透鏡消除�、陶瓷型及樹脂分子型,其包裝�(gòu)�,如�6所示,若在使用�(huán)境上,用途上要求嚴格的話,應(yīng)使用陶瓷型的。紅外線�(fā)光二極管的外�,如圖所��
�(fā)射紅外線去控制相�(yīng)的受控裝置時,其控制的距離與�(fā)射功率成正比。為了增加紅外線的控制距�,紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀�(tài),因為脈動光(調(diào)制光)的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比,只需盡量提高峰值Ip,就能增加紅外光的發(fā)射距�。提高Ip 的方�,是減小脈沖占空�,即壓縮脈沖的寬度т,一些彩電紅外遙控器,其紅外�(fā)光管的工作脈沖中空比約為1/4~1/3;一些電氣產(chǎn)品紅外遙控器,其占空比是1/10。減小沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增�。常見的紅外�(fā)光二極管,其功率分為小功率(1mW~10mW�、中功率(20mW~50mW)和大功率(50mW~100mW以上)三大類。要使紅外發(fā)光二極管�(chǎn)生調(diào)制光,只需在驅(qū)動管上加上一定頻率的脈沖電壓�
用紅外發(fā)光二極管�(fā)射紅外線去控制受控裝置時,受控裝置中均有相應(yīng)的紅外光一電轉(zhuǎn)換元件,如紅外按收二極管,光電三極管等。實用中已有紅外�(fā)射和接收配對的二極管�
A、判別紅外發(fā)光二極管的引腳極性正、負電極。紅外線�(fā)光二極管有兩個引�,通常長引腳為正極,短引腳為負�。因紅外線發(fā)光二極管呈透明狀,所以管殼內(nèi)的電極清晰可�,內(nèi)部電極較寬較大的一個為負極,而較窄且小的一個為正極�
B、將萬用表置于R×1k�,測量紅外發(fā)光二極管的正、反向電�,通常,正向電阻應(yīng)�30k左右,反向電阻要�500k以上,這樣的管子才可正常使�。要求反向電阻越大越��
維庫電子通,電子知識,一查百��
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