红外线发射管工作原理是什么 红外发射管主要参数介绍

在IOT设备中,基于全宅联控的需求,万能红外遥控器也涌现出各种不同的产品形态。一个好的万能遥控器要求覆盖距离远、范围广,而且操作成功率也要高!

红外发射管的主要参数——

峰值波长

红外发射管由GaAIAs(镓、铝、砷化合物)或GaAs(镓、砷化合物)制成PN结,正向偏压向PN结注入电流后激发红外光,其光谱分布在830nm-950nm。市面上红外发射管的波长主要有850nm、940nm。850nm的辐射强度比940nm的辐射强度高2-3倍,因此850nm的红外发射管在工作时人眼可看到红光,称为“红爆”,而940nm则无法通过人眼看到。产商可以通过黑胶体去掩饰红爆情况,但仔细留意的话依然可以看到。850nm的红外发射管通常用于摄像头等监控场景,而940nm的红外发射管则适用于家用电器的遥控器。

正向工作电流、峰值工作电流

红外发射管的封装越大,则散热越好,其极限的工作电流越高,正向电流越大,红外发射管的光强越高,发射距离更远,功率也越大。在设计过程中,其正向工作平均电流、峰值工作电流都必须小于极限值。

正向压降、发射光功率

正向电流、温度都会影响到正向压降Vf,正向电流越高,Vf越高,温度越高,Vf越低,

以一个常见的红外发射管电路为例,我们可知道Vf在某个电流下的值,

根据其正向压降,可以推导出其正向电流为:Ir =【 (VCC - Vf)/R】*D,D为遥控器的载波频率,为38KHz的PWM信号。由于If不同,Vf也会有不同的改变,因此还需根据Ir再查看Vf值继续做对比计算。

发射功率与正向工作电流成正线性,在考虑发射电流峰值的情况下,适当减小限流电阻可以增加If电流,发射功率也会随之增加。但务必注意不能超过管子的极限值,否则容易导致器件损坏或老化失效。

另,GaAIAs(镓、铝、砷化合物)的发光效率好于GaAs(镓、砷化合物),输出光功率更大。若需更远的距离,可以优先考虑GaAIAs材质的发射管。

发射角度

发射角度的定义为“If固定,以角度0°的发射功率为参考,功率降低至50%处的角度为发射可视角度”。插件红外发射管可视角一般小于90°,而贴片的红外发射管辐射角可以做到120°。在布局时最大限度保证整个辐射面无遮挡,特别是贴片封装,内部结构的遮挡可能会使其发射角无法完全射出。

结构布局及外壳建议

原则上水平面上下左右布局4个红外发射管,垂直方向布局1-2个发射管,以此确保多角度的红外接收头能够接受直射或墙面反射后的红外波。若有板子上面同时有红外接收头,则可以适当抬高一定夹角保证发射面不被遮挡。

外壳材质的透红外需做到85%以上,如玻璃、亚克力、ABS、PMMA、PC等,需关注厚度,太厚的壳体透光率越低。一个可靠的红外遥控器,建议直线发射接受距离至少能满足8-10m,多角度至少能满足家居4-5m。

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作者:网友投稿
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来源:轩哥技术分享
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