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红外发射管的原理

来源: 时间:2013-05-06 19:22:50 次数:

红外发射管也称红外线发射二极管,属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。

红外线发射管也称红外线发射二极管,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(常用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料)制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830950nm,半峰带宽约40nm左右,它是窄带分布,为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。其最大的优点是可以完全无红暴,(采用940950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(红暴为有可见红光)和寿命长。

红外发光二极管的发射功率用辐照度μW/m2表示。一般来说,其红外辐射功率与正向工作电流成正比,但在接近正向电流的最大额定值时,器件的温度因电流的热耗而上升,使光发射功率下降。红外二极管电流过小,将影响其辐射功率的发挥,但工作电流过大将影响其寿命,甚至使红外二极管烧毁。

当电压越过正向阈值电压(约0.8V左右)电流开始流动,而且是一很陡直的曲线,表明其工作电流对工作电压十分敏感。因此要求工作电压准确、稳定,否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高 包括其本身的发热所产生的环境温度升高 会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯,热耗是设计和选择时应注意的问题。

红外二极管的最大辐射强度一般在光轴的正前方,并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为最大值的50[%]的角度称为半强度辐射角。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。