日期：2021-11-19
紅外一、什么是紅外發(fā)光二極管
紅外發(fā)光二極管 (IR LED) 是一種固態(tài)發(fā)光 (SSL) 設(shè)備，可產(chǎn)生紅外波段或電磁輻射光譜范圍內(nèi)的光。IR LED 可以經(jīng)濟(jì)高效地生產(chǎn)紅外線，紅外線是 700 納米到 1 毫米范圍內(nèi)的電磁輻射。不同的紅外線 LED 可能會(huì)產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的紅外線，就像不同的 LED 會(huì)產(chǎn)生不同顏色的光一樣。IR LED 還可用于許多類型的電子產(chǎn)品，例如電視遙控器和許多其他電子產(chǎn)品。它們甚至用于相機(jī);這些紅外攝像機(jī)像聚光燈一樣使用紅外 LED，同時(shí)肉眼不可見(jiàn)。
紅外二、工作方式
總之，紅外 LED 是一種特殊類型的二極管或簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體。我相信你記得，電流只在二極管中沿一個(gè)方向流動(dòng)。隨著電流的流動(dòng)，電子從二極管的一個(gè)區(qū)域落入另一區(qū)域的空穴中。這是通過(guò)電子以光子的形式釋放能量而實(shí)現(xiàn)的，并且這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生光(電致發(fā)光)。還需要調(diào)制來(lái)自 IR LED 的發(fā)射以將其用于電子應(yīng)用以防止虛假觸發(fā)。調(diào)制使來(lái)自 IR LED 的信號(hào)在噪聲之上脫穎而出。此外，紅外二極管具有對(duì)可見(jiàn)光不透明但對(duì)紅外線透明的封裝。總體而言，隨著 IR LED 在遙控器、安全警報(bào)系統(tǒng)和幾乎所有其他電子設(shè)備中的廣泛使用，使它們極具成本效益。
紅外三、工作原理
從示意圖上講，LED 的符號(hào)是一個(gè)圓形內(nèi)的規(guī)則二極管形狀，兩個(gè)小箭頭指向遠(yuǎn)處，表示發(fā)光。LED由與硅二極管不同的化學(xué)物質(zhì)制成，它們的正向壓降會(huì)有所不同。一般來(lái)說(shuō)，LED 的正向壓降比整流二極管大得多。它們的電壓范圍從 1.2 伏 (IR) 到超過(guò) 3.4 伏(紫外線或白色)，具體取決于顏色。例如，IR LED 在 20 mA 正向電流下具有 1.2 伏的正向電壓。此外，標(biāo)準(zhǔn)尺寸 LED 的通常或典型工作電流約為 20 mA。此外，當(dāng)使用高于 LED 正向電壓的直流電壓源操作 LED 時(shí)，需要使用串聯(lián)(降壓)電阻器來(lái)防止全電源電壓損壞 LED。
紅外四、注意其電壓源需求
IR LED 電壓降示例電路，因此，讓我們考慮這兩個(gè)示例電路，一個(gè)使用 6 伏電源，另一個(gè)使用 24 伏電源，兩者的 LED 電流設(shè)定為 20 mA。在我們的第一個(gè)示例中，(紅色)LED 的電壓下降了 1.6 伏;因此，電阻上會(huì)有 4.4 伏的電壓降。此外，根據(jù)歐姆定律 (R=E/I)，為 20mA 的 LED 電流確定電阻器的大小就像取其壓降(4.4 伏)并將其除以電路電流(20mA)一樣簡(jiǎn)單，從而得到我們的數(shù)字為 220 Ω。在計(jì)算這個(gè) 220 Ω 電阻器的功耗時(shí)，我們將其壓降乘以其電流 (P=IE)，結(jié)果為 88 mW，完全在 1/8 瓦電阻器的額定值范圍內(nèi)。
紅外五、IR LED 電路中壓降電阻的總體影響
IR LED 電路中的降壓電阻對(duì) LED 的生命周期和整體功能至關(guān)重要。然而，與電阻的細(xì)微增加和減少相關(guān)的電路行為是非常可預(yù)測(cè)的。此外，下降電阻值不需要對(duì)您的 LED 電路精確，只要您了解這對(duì) LED 性能意味著什么。例如，假設(shè)我們要在早期的仿真模型中使用 1 kΩ 電阻而不是 1.12 kΩ 電阻。總體結(jié)果將是略高的電路電流和 LED 電壓降。當(dāng)然，這會(huì)導(dǎo)致 LED 發(fā)出更亮的光并略微縮短生命周期(燒壞)。相反，使用值為 1.5 kΩ 而不是 1.12 kΩ 的降壓電阻器，這將導(dǎo)致電路電流更小、LED 電壓更低，以及來(lái)自紅外 LED 的光發(fā)射更低。總而言之，LED 對(duì)所施加功率的變化有很大的容忍度。因此，除非您的設(shè)計(jì)需要，否則您在確定降壓電阻的尺寸時(shí)可能不需要力求完美。
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