日期：2024-10-10
紅外線發(fā)光二極管 (IRLED)是一種能發(fā)射紅外線的半導(dǎo)體器件，在紅外通訊、遙控、紅外接收頭等許多應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。要了解紅外線發(fā)光二極管的工作原理，首先要了解其結(jié)構(gòu)和元件。紅外發(fā)光二極管的基本結(jié)構(gòu)與普通發(fā)光二極管類似，由P型和N型半導(dǎo)體材料組成。在P型半導(dǎo)體的一側(cè)注入正電荷，形成P區(qū);在N型半導(dǎo)體的一側(cè)注入負(fù)電荷，形成N區(qū)。P區(qū)和N區(qū)之間的邊界稱為PN結(jié)。當(dāng)給紅外發(fā)光二極管加上外加電壓時(shí)，電流就開始流動(dòng)。接下來，我們來詳細(xì)了解一下紅外發(fā)光二極管的工作原理。紅外發(fā)光二極管的基本原理是光致電子躍遷。在PN結(jié)形成過程中，電子從N區(qū)躍遷到P區(qū)，而空穴則從P區(qū)躍遷到N區(qū)。電子和空穴躍遷時(shí)會(huì)釋放能量，以光子的形式發(fā)射出去，稱為發(fā)光。發(fā)射光的波長(zhǎng)通常在850納米(nm)到940納米(nm)之間，屬于紅外光范圍。
紅外接收頭一、較高能態(tài)
紅外發(fā)光二極管的發(fā)射過程涉及電子的能級(jí)躍遷。在 P 型區(qū)，電子處于較高能態(tài)(激發(fā)態(tài))，當(dāng)它們躍遷到較低能態(tài)(基態(tài))時(shí)，就會(huì)釋放能量。這種能量以光子的形式傳播，稱為紅外光。紅外發(fā)光二極管的能帶結(jié)構(gòu)決定了它能發(fā)射的特定波長(zhǎng)的光。紅外發(fā)光二極管的工作需要外加電源的驅(qū)動(dòng)，當(dāng)加上正向電壓時(shí)，電子由N區(qū)流向P區(qū)，而空穴則由P區(qū)流向N區(qū)。這樣，電子和空穴在PN結(jié)處相遇復(fù)合，就開始了發(fā)光的過程。紅外發(fā)光二極管的光強(qiáng)與電流的大小成正比，因此在使用時(shí)要根據(jù)具體需要選擇合適的電流。
紅外接收頭二、工作溫度
紅外發(fā)光二極管的工作溫度通常較低，有利于提高其效率和使用壽命。為了防止紅外發(fā)光二極管過熱，通常會(huì)使用散熱器或在散熱器上安裝散熱器。摘要：紅外發(fā)光二極管的工作原理是通過PN結(jié)中電子和空穴的能級(jí)躍遷釋放能量，以光子的形式發(fā)射出紅外光。外加正向電壓使電子和空穴在PN結(jié)相遇復(fù)合，產(chǎn)生發(fā)光效應(yīng)。電流的大小決定了紅外發(fā)光二極管的光強(qiáng)。正確的工作溫度和散熱措施可以提高紅外發(fā)光二極管的效率和壽命。
紅外接收頭三、電子器件
紅外發(fā)光二極管作為一種重要的光電子器件，憑借其體積小、功耗低、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，紅外發(fā)光二極管在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。電性能參數(shù)：小功率紅外發(fā)光管管徑為3mm、5mm ，中、大功率發(fā)射管管徑為8mm、10mm。小功率發(fā)射管正向電壓：1.1-1.5V，電流20mA。中功率發(fā)射管正向電壓：1.4-1.65V，電流50-100mA。大功率發(fā)射管正向電壓：1.5-1.9V，電流200-350mA。
紅外接收頭四、方向性特性
紅外發(fā)光二極管的發(fā)射強(qiáng)度因發(fā)射方向不同而變化。當(dāng)轉(zhuǎn)向角為零時(shí)，定義輻射強(qiáng)度為100%，當(dāng)轉(zhuǎn)向角較大時(shí)，輻射強(qiáng)度相對(duì)降低，發(fā)射強(qiáng)度以光軸方向取方向角的一半，其值為峰值的一半，這個(gè)角度稱為方向半角，角度越小代表元件的方向性越靈敏。一般使用的紅外發(fā)光二極管都附有透鏡，方向性越靈敏。這里，運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入的閾值可以通過電位器設(shè)置，而其他輸入可以通過光電二極管的串聯(lián)電阻設(shè)置。光電二極管上的輻射越多，串聯(lián)電阻上的電壓降就越大。在運(yùn)算放大器中，兩個(gè)電壓都會(huì)被評(píng)估。
紅外接收頭五、閾值電壓
如果串聯(lián)電阻的電壓高于閾值電壓，則 IC 輸出為高電平。當(dāng) IC 輸出給 LED 時(shí)，LED 會(huì)閃爍。因此，使用電位器，可以根據(jù)周圍環(huán)境的條件調(diào)整閾值電壓。在這個(gè)電路中，紅外接收器和紅外 LED 的布置是一個(gè)非常重要的因素。一旦紅外 LED 直接放置在紅外接收器前方，這種布置就可以稱為直接入射。因此，在這種情況下，紅外 LED 發(fā)出的幾乎所有輻射都會(huì)落在紅外接收器上。因此，在 IR Tx 和 Rx 之間有一排視點(diǎn)接觸。如果目標(biāo)落在這一排，它會(huì)在接近接收器時(shí)通過復(fù)制或吸收輻射來阻擋發(fā)射。
以上就是關(guān)于紅外接收頭其結(jié)構(gòu)及元件講解的分享，相信大家在看了以上的總結(jié)之后，也已經(jīng)對(duì)這方面的知識(shí)有了一定的了解，想要了解更多關(guān)于紅外接收頭以及紅外發(fā)射管的知識(shí)資訊，可以前往官網(wǎng)的客服進(jìn)行咨詢。
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