紅外發射管

 新聞資訊     |      2020-10-12 17:24

紅外發射管的原理

紅外發射管也稱紅外線發射二極管,屬于二極管類。它是可以將電能直接轉換成近紅外光(不可見光)并能輻射出去的發光器件,主要應用于各種光電開關及遙控發射電路中。紅外線發射管的結構、原理與普通發光二極管相近,只是使用的半導體材料不同。紅外發光二極管通常使用砷化鎵(GaAs)、砷鋁化鎵(GaAlAs)等材料,采用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。

紅外線發射管也稱紅外線發射二極管,由紅外發光二級管矩陣組成發光體。紅外發射二級管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵(GaAs)、砷鋁化鎵(GaAlAs)等材料)制成PN結,外加正向偏壓向PN結注入電流激發紅外光。光譜功率分布為中心波長830~950nm,半峰帶寬約40nm左右,它是窄帶分布,為普通CCD黑白攝像機可感受的范圍。其最大的優點是可以完全無紅暴,(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)和壽命長。

紅外發光二極管的發射功率用輻照度μW/m2表示。一般來說,其紅外輻射功率與正向工作電流成正比,但在接近正向電流的最大額定值時,器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響其輻射功率的發揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀。

當電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流對工作電壓十分敏感。因此要求工作電壓準確、穩定,否則影響輻射功率的發揮及其可靠性。輻射功率隨環境溫度的升高 ( 包括其本身的發熱所產生的環境溫度升高 ) 會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠距離紅外燈,熱耗是設計和選擇時應注意的問題。

紅外二極管的最大輻射強度一般在光軸的正前方,并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強度為最大值的50[%]的角度稱為半強度輻射角。不同封裝工藝型號的紅外發光二極管的輻射角度有所不同。
紅外發射管的參數

按峰值波長(λp)主要為:

850nm、870nm、880nm、940nm、980nm。

就POWER而言︰ 850nm>880nm>940nm。

就價格而言︰ 850nm>880nm>940nm。

現在市場上使用較多為850nm和940nm

因為850nm發射功率大,照射的距離較遠,所以主要用于紅外監控器材上;而940nm主要用于家電類的紅外遙控器上。

峰值波長︰λp(單位︰nm)發光體或物體在分光儀上所量測的能量分布,其峰值位置所對應的波長,稱為峰值波長(λp)。

輻射強度︰Power(單位:W,W/sr,W/cm2)用以表示紅外線發光二極管(IR)其輻射紅外線能量之大小。

輻射強度(Power)與輸入電流(If)成正比。

發射距離與輻射強度(Power) 成正比。

W/sr︰表示紅外線輻射強度的單位,為IR發射紅外線光之單位立體角(sr)所輻射出的光功率的大小。

W/cm2︰表示照度的單位,為sensor單位面積(cm2)所接收IR發射之輻射功率的大小。

紅外發射管的特點及應用

特點:

白色陶瓷基座、金屬封裝、直徑4.8mm。

高發射功率、絕緣性好、抗濕、耐磨。

長壽命、高可靠性。

鍍金引腳可焊性好。

應用:

各種儀器的控制發射光源。

點鈔機、復印機、擴印機。

監控器紅外線發射光源。