红外发光二极管

本文将介绍红外发光二极管的基础知识，比如，什么是红外发光二极管，红外发光二极管的机构，红外发光二极管的伏安特性、发射束电流特性和响应特性等特性，以及红外发光二极管的工作原理等知识。

什么是红外发光二极管？
常用的红外发光二极管（如SE303.PH303)，其外形和发光二极管LED相似，发出红外光，基本结构是一个PN结。按照功率的不同，分为小功率(l～lOmW)、中功率(20～50mW)相大功率（50～100mW以上）三大类。红外发光二极管常用在遥控器电路中。

红外发光二极管的结构
红外发光二极管通常使用砷化镓( GaAs)、砷铝化镓( GaAIAs)等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。其基本结构是一个PN结，所以它的两根引脚也有正、负之分，较长的一根为正极，短的一根为负极。红外发光二极管的外形有顶射式、侧射式，图1是几种红外发光二极管引脚识别示意图。


红外发光二极管的特性
1、红外发光二极管的伏安特性
图2所示是红外发光二极管伏．安特性曲线，它与普通二极管的伏．安特性曲线相似。当电压越过正向阈值电压（约0.8V）开始有正向电流，而且是一条很陡直的曲线，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。


2、红外发光二极管的发射束电流特性
红外线发光二极管的发射束大体上也是随电流比例而定，如图3所示，为发射束和正向电流的特性曲线。同时，发射束亦受周围温度影响，温度下降时，发射束反而增强；温度上升时，则下降（正向电流一般都有一固定值），然而因热损失之故，元件上的温度便形增加，如此发光效率就会受到影响而降低。


3、红外发光二极管的方向特性
红外线发光二极管的发射强度因发射方向而异。方向的特性如图4，图的发射强度是以最大值为基准，方向角度即为发射强度的相对值。当方向角度为零度时，其放射强度定义为100％，当方向角度越大时，其放射强度相对的减少，发射强度如由光轴取其方向角度一半时，其值即为峰值的一半，此角度称为方向半值角，此角度越小即代表元件之指向性越灵敏。

一般使用红外线发光二极管均附有透镜，使其指向性更灵敏，而图4（a）的曲线就是附有透镜的情况，方向半值角大约在± 7°。另外每一种编号的红外线发光二极管其幅射角度亦有所不同，图4 (b)所示之曲线为另一种编号之元件，方向半值角大约在± 50°。

4、红外发光二极管的距离特性
红外线发光二极管的幅射强度，依光轴上的距离而变，亦随受光元件的不同而变。图5是受光元件的入射光量变化和距离的特性。基本上光量度是随距离的平方成反比，且和受光元件特性不同有关


5、红外发光二极管的响应特性
响应特性所指的是，红外线发光二极管加入电流后，至发光的时间，一般红外线发光二极管的响应时间是随其制作方法不同而异。现在最快的是液体成长型红外线发光二极管，其响应速度约在1~3uS ，亦即在适当调节下，其使用频率约在300KHz 以下。

红外发光二极管的工作原理
红外发光二极管发射红外线去控制相应的光敏器件时，其控制的距离与发射功率成正比。为增加红外线控制距离，使红外发光二极管工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽量提高峰值电流厶，就能增加红外光的发射距离。

提高峰值电流的方法是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T，一些彩色电视机等红外遥控器的红外发光管工作脉冲占空比为1/4～1/3；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。

通过上文的学习，相信大家已经对红外发光二极管的基本知识有了较为全面的了解，附件中的《红外发光二极管》文档对此知识有进一步的补充和拓展，对大家学习和掌握红外发光二极管的知识非常有帮助。