淺析：紅外發(fā)光二極管的特性及其應(yīng)用
紅外遙控器已經(jīng)廣泛使用在彩電、音響系統(tǒng)和各種家用電器中。遙控器的控制距離一般可到6～8米，使用非常方便。因紅外遙控方式用量大，所以其紅外發(fā)射、接收電路均有完整的配套器件，這些器件不僅售價(jià)低而且可靠，電路極其簡(jiǎn)單。電子愛(ài)好者完全可以利用這些器件組裝各種用途的遙控器，不僅實(shí)用而且可增加制作的興趣。
1.紅外發(fā)光二極管的特性 紅外線是不可見(jiàn)光，人眼是覺(jué)察不到的。電子技術(shù)中是用紅外發(fā)光二極管(又稱(chēng)紅外發(fā)射二極管)來(lái)產(chǎn)生紅外線。常用的紅外發(fā)光二極管(如SE303·PH303)，其外形和發(fā)光二極管LED相似。三極管BG作開(kāi)關(guān)，當(dāng)基極上加有驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，BG管飽和導(dǎo)通，紅外發(fā)光管D也正向?qū)üぷ?，發(fā)出紅外光(近紅外線約0.93μm)。D的管壓降約1.4V，工作電流一般小于20mA。為了適應(yīng)不同的工作電壓，D的回路中常串有R2作為D限流電阻。
當(dāng)用電路發(fā)射紅外線去控制相應(yīng)的受控裝置時(shí)，其控制的距離與D的發(fā)射功率成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管D應(yīng)工作于脈沖狀態(tài)，即工作電流是脈動(dòng)的。因?yàn)槊}動(dòng)光(調(diào)制光)的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高峰值電流Ip，就能增加紅外光的發(fā)射距離。提高Ip的方法，是減小脈沖占空比，即壓縮脈沖的寬度τ，如圖10所示。一些彩電紅外遙控器，其紅外發(fā)光管的工作脈沖占空比約為1/4～1/3;一些電氣產(chǎn)品紅外遙控器，其占空比是1/10。減小脈沖占空比還可使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離大大增加。常見(jiàn)的紅外發(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(lèi)。使用不同功率的紅外發(fā)光二極管時(shí)，應(yīng)配置相應(yīng)功率的驅(qū)動(dòng)管。由圖可知，要使紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生調(diào)制光，只需在驅(qū)動(dòng)管上加上一定頻率的脈沖電壓。
用紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外線去控制受控裝置時(shí)，受控裝置中均有相應(yīng)的紅外光—電轉(zhuǎn)換元件，如紅外接收二極管，光電三極管等。實(shí)用中已有紅外發(fā)射和接收配對(duì)的二極管，售價(jià)便宜，使用很方便，如PH303/PH302。
紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。直射式指發(fā)光管和接收管相對(duì)安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距離;反射式指發(fā)光管和接收管并列一起，平時(shí)接收管始終無(wú)光照，只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光遇到反射物時(shí)，接收管收到反射回來(lái)的紅外線才工作。