日期：2023-03-10
紅外發光二極管 (IR LED) 是一種固態發光 (SSL) 器件，可產生紅外波段或電磁輻射光譜范圍內的光。紅外 LED 可以經濟高效地產生紅外光，紅外光是 700 納米至 1 毫米范圍內的電磁輻射。各種紅外 LED 可以產生不同波長的紅外光，就像不同的 LED 產生不同顏色的光一樣。IR LED 還可用于許多類型的電子產品，例如電視遙控器和許多其他電子產品。它們甚至用于照相機;這些紅外攝像機像聚光燈一樣使用 IR LED，同時保持肉眼不可見。
紅外線LED一、傳感器結合
對 IR LED 的需求源于其多功能性。例如，IR LED 與幾種不同類型的傳感器結合使用，通常用于機器對機器環境和發射物聯網 (IoT) 應用。IR LED 是如何工作的?總之，IR LED 是一種特殊類型的二極管或簡單的半導體。我相信您還記得，電流在二極管中僅沿一個方向流動。隨著電流的流動，電子從二極管的一個區域落入另一個區域的空穴中。這是通過電子以光子的形式釋放能量而實現的，這個過程會產生光(電致發光)。
紅外線LED二、調制
還需要調制 IR LED 的發射，以將其用于電子應用，以防止寄生觸發。調制使來自 IR LED 的信號比噪聲更突出。此外，紅外二極管具有對可見光不透明但對紅外線透明的封裝。總的來說，隨著紅外 LED 在遙控器、安全警報系統和幾乎所有其他電子設備中的廣泛使用，使它們極具成本效益。
紅外線LED三、工作原理
從示意圖上看，LED的符號是圓圈內有一個規則的二極管形狀，兩個小箭頭指向遠方，表示發光。LED 由與硅二極管不同的化學物質制成，它們的正向壓降也會不同。一般而言，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 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 伏特的正向電壓。此外，標準尺寸 LED 的通常或典型工作電流約為 20 mA。此外，當使用高于 LED 正向電壓的直流電壓源操作 LED 時，需要使用串聯(降壓)電阻器來防止全電源電壓損壞 LED。
紅外線LED四、印刷電路板上的二極管
LED 需要特別注意其電壓源需求。紅外 LED 壓降示例電路，因此，讓我們考慮這兩個示例電路，一個使用 6 伏電源，另一個使用 24 伏電源，兩者都具有 20 毫安的設定 LED 電流。在我們的第一個例子中，(紅色)LED 的電壓下降了 1.6 伏;因此，電阻器上會出現 4.4 伏的壓降。此外，根據歐姆定律 (R=E/I)，為 20 mA 的 LED 電流選擇電阻器的大小就像取其壓降 (4.4 伏) 并將其除以電路電流 (20 mA) 一樣簡單，從而得出我們的數字為 220 Ω。
紅外線LED五、電阻器功耗
在計算這個 220 Ω 電阻器的功耗時，我們將其壓降乘以電流 (P=IE)，結果為 88 mW，完全在 1/8 瓦電阻器的額定值范圍內。現在在我們的第二個例子中，我們探索增加電壓源的影響。更高的電池電壓將需要我們的降壓電阻器具有更高的電阻，并且可能還需要更高的額定功率。例如，降壓電阻器必須增加到 1.12 kΩ 的大小，以在 20 mA 時降低必要的 22.4 伏特，這樣 LED 仍然只接收 1.6 伏特。這種增加還意味著更高的電阻器功耗 448 mW。因此，很明顯，如果在此處使用額定功耗為 1/8 瓦甚至 1/4 瓦的電阻器將會過熱。
紅外線LED六、電路中降壓電阻的總體影響
IR LED 電路中的降壓電阻對LED 的生命周期和整體功能至關重要。然而，與電阻的細微增加和減少相關的電路行為是非常可預測的。此外，只要您了解這對 LED 性能意味著什么，下降電阻值不需要對您的 LED 電路精確。例如，假設我們要在早期的仿真模型中使用 1 kΩ 電阻器而不是 1.12 kΩ 電阻器。總體結果是電路電流和 LED 壓降略高。
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