紅外線發射管

紅外線發射管（IR LED）也稱紅外線發射二極體，屬於二極體類。它是可以將電能直接轉換成近紅外光（不可見光）並能輻射出去的發光器件。

基本介紹

• 中文名：紅外線發射管
• 外文名：IR LED
• 也稱：紅外線發射二極體
• 屬於：二極體類

簡介

紅外線發射管（IR LED）也稱紅外線發射二極體，屬於二極體類。它是可以將電能直接轉換成近紅外光（不可見光）並能輻射出去的發光器件，主要套用於各種光電開關、觸控螢幕及遙控發射電路中。紅外線發射管的結構、原理與普通發光二極體相近，只是使用的半導體材料不同。紅外發光二極體通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，採用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。

貼片式紅外線發射管

原理

普通的的紅外線發射管外形和一般的可見光LED相似，但卻是發出紅外線。其管壓一般降約1.4v，工作電流一般小於20mA。為了適應不同的工作電壓，迴路中常常串有限流電阻。發射紅外線去控制相應的受控裝置時，其控制的距離與發射功率成正比。為了增加紅外線的控制距離，紅外發光二極體工作於脈衝狀態，因為脈動光（調製光）的有效傳送距離與脈衝的峰值電流成正比，只需儘量提高峰值Ip，就能增加紅外光的發射距離。提高Ip的方法，是減小脈衝占空比，即壓縮脈衝的寬度T，一些彩電紅外遙控器，其紅外發光管的工作脈衝占空比約為1/3-1/4；一些電器產品紅外遙控器，其占空比是1/10。減小脈衝占空比還可使小功率紅外發光二極體的發射距離大大增加。普通的紅外發光二極體，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。要使紅外發光二極體產生調製光，只需在驅動管上加上一定頻率的脈衝電壓。紅外發光二極體發射紅外線去控制受控裝置時，受控裝置中均有相應的紅外光一電轉換元件，如紅外接收二極體，光電三極體等。實用中已有紅外發射和接收配對的二級管。

直插式紅外線發射管

參數

發射距離、發射角度（15度、30度、45度、60度、90度、120度、180度）、發射的光強度、波長。以上為物理參數，需了解其電性能參數：市場上常用的直徑3mm,5mm為小功率紅外線發射管，8mm,10mm為中功率及大功率發射管。小功率發射管正向電壓：1.1－1.5V，電流20mA,中功率為正向電壓：1.4-1.65V 50－100mA，大功率發射管為正向電壓：1.5-1.9V200－350mA.煜星電子做出1－10W大功率紅外線發射管可套用於紅外監控照明。

套用

紅外線發射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。直射式指發光管和接收管相對安放在發射與受控物的兩端，中間相距一定距離；反射式指發光管與接收管並列一起，平時接收管始終無光照，只在發光管發出的紅外光線遇到反射物時，接收管收到反射回來的紅外光線才工作。雙管紅外發射電路，可提高發射功率，增加紅外發射的作用距離。

根據紅外線發射管晶片的特性，依據不同波長可以得到更廣泛的套用，例如：

波長：940nm，適用於遙控器，例如家用電器的遙控器；

紅外線發射管產品

波長：808nm，適用於醫療器具，空間光通信，紅外照明，固體雷射器的泵浦源；

波長：830nm，適用於高速路的自動刷卡系統（夜視系統最好，可以看到管芯上有一點紅光，效果比850nm要好）；

波長：840nm，適用於攝像機彩色變倍紅外防水；

波長：850nm，適用於攝像頭（視頻拍攝）數位攝影，監控，樓寓對講，防盜報警，紅外防水；

波長：870nm，適用於商場，十字路口的攝像頭。

市場

紅外線發射管的發光功率比可見光來得大，常被套用於通訊及感測器領域。遙控器需求成長有顯著下降趨勢，紅外線發射管於是轉往無線通訊的領域發展，通訊用的LED將有可能被廣泛使用，尤其是電腦產品的數據傳輸領域。因此，在美國紅外線數據傳輸協會制定無線數據傳輸模組(IrDA)的協定後， IrDA快速、可靠安全、干擾小的優點，使得IrDA成為短距離電腦無線數據傳輸的一項利器。在無線數據傳輸蓬勃發展的趨勢下，IrDA與藍牙一樣備受注目，雖然IrDA具有對準角度小、不能有障礙物等缺點，但其可靠安全、干擾小的特性可望成為與藍牙互補共同存在的無線數據傳輸技術，十分有利於電腦周邊產品裝置使用，未來對LED業者而言是一大商機。

紅外線發射管因功率較大，亦被用於取代雷射在光纖通訊與印表機的用途上，其中LED用於建築物的短距離光纖通訊發射、接收用途，因時候未到而尚無明顯市場，而用於印表機的紅外線發射管則備受矚目，但LED光源印表機在追求高解析度上仍需要相當時間發展。儘管高功率的紅外線發射管尚在發展階段，未來在「光纖到家」與紅外線發射管印表機解析度漸增的趨勢下，仍不失為LED產業的一大商機。

人們通常認為，紅外線發射管是一個很小的市場，中國地區500家大型LED廠商中只有20%在生產紅外線發射管，而且多數廠商紅外線發射管產量只占其總產量的10-20%。但事實上，來自中國光學光電子行業協會的數據顯示2012年大陸總體紅外線發射管產量估計為53.1億隻左右，比2004年增長18%。由於電子和工業領域方面的需求仍然強勁，產業普遍預期紅外線發射管產業將繼續穩步發展，行業協會還預計今年產量還將上升18%，達到62.6億隻，生產廠商的數量也將增加到120家。

注意事項

1、應保持清潔、完好狀態，尤其是其前端的球面形發射部分既不能存在髒垢之類的污染物，更不能受到摩擦損傷，否則，從管芯發出的紅外光將產生反射及散射現象，直接影響到紅外光的傳播。

2、在工作過程中其各項參數均不得超過極限值，因此在代換選型時應當注意原裝管子的型號和參數，不可隨意更換。另外，也不可任意變更紅外發射管的限流電阻。

3、由於紅外光波長的範圍相當寬，故紅外發發射管必須與紅外接收管配對使用，否則將影響遙控的靈敏度，甚至造成失控。因此在代換選型時，要務必關注其所輻射紅外光信號的波長參數。

4、封裝材料的硬度較低，它的耐高溫性能更差，為避免損壞，焊點應當晝遠離引腳的根部，焊接溫度也不能太高，時間更不宜過長，最好用金屬鑷子夾住引腳的根部，以散熱。引腳彎折開關的定型應當在焊接之前完成，焊接期間管體與引腳均不得受力。焊接後的器件引線割斷，需冷卻後進行。

5、紅外發射管的發光功率與光敏器件的靈敏度因封裝而有角分布，使用時注意安裝的指向調整，更換時亦應做相應調整。注意管子的極性，管子不要與電路中的發熱元件靠近。