紅外發(fā)射管主要參數(shù)及設(shè)計(jì)建議

在IOT設(shè)備中，基于全宅聯(lián)控的需求，萬能紅外遙控器也涌現(xiàn)出各種不同的產(chǎn)品形態(tài)。一個(gè)好的萬能遙控器要求覆蓋距離遠(yuǎn)、范圍廣，而且操作成功率也要高！

紅外發(fā)射管的主要參數(shù)——

峰值波長

紅外發(fā)射管由GaAIAs（鎵、鋁、砷化合物）或GaAs（鎵、砷化合物）制成PN結(jié)，正向偏壓向PN結(jié)注入電流后激發(fā)紅外光，其光譜分布在830nm-950nm。市面上紅外發(fā)射管的波長主要有850nm、940nm。850nm的輻射強(qiáng)度比940nm的輻射強(qiáng)度高2-3倍，因此850nm的紅外發(fā)射管在工作時(shí)人眼可看到紅光，稱為“紅爆”，而940nm則無法通過人眼看到。產(chǎn)商可以通過黑膠體去掩飾紅爆情況，但仔細(xì)留意的話依然可以看到。850nm的紅外發(fā)射管通常用于攝像頭等監(jiān)控場景，而940nm的紅外發(fā)射管則適用于家用電器的遙控器。

正向工作電流、峰值工作電流

紅外發(fā)射管的封裝越大，則散熱越好，其極限的工作電流越高，正向電流越大，紅外發(fā)射管的光強(qiáng)越高，發(fā)射距離更遠(yuǎn)，功率也越大。在設(shè)計(jì)過程中，其正向工作平均電流、峰值工作電流都必須小于極限值。

正向壓降、發(fā)射光功率

正向電流、溫度都會(huì)影響到正向壓降Vf，正向電流越高，Vf越高，溫度越高，Vf越低，

以一個(gè)常見的紅外發(fā)射管電路為例，我們可知道Vf在某個(gè)電流下的值，

根據(jù)其正向壓降，可以推導(dǎo)出其正向電流為：Ir =【 (VCC - Vf)/R】*D，D為遙控器的載波頻率，為38KHz的PWM信號(hào)。由于If不同，Vf也會(huì)有不同的改變，因此還需根據(jù)Ir再查看Vf值繼續(xù)做對(duì)比計(jì)算。

發(fā)射功率與正向工作電流成正線性，在考慮發(fā)射電流峰值的情況下，適當(dāng)減小限流電阻可以增加If電流，發(fā)射功率也會(huì)隨之增加。但務(wù)必注意不能超過管子的極限值，否則容易導(dǎo)致器件損壞或老化失效。另，GaAIAs(鎵、鋁、砷化合物)的發(fā)光效率好于GaAs(鎵、砷化合物)，輸出光功率更大。若需更遠(yuǎn)的距離，可以優(yōu)先考慮GaAIAs材質(zhì)的發(fā)射管。

發(fā)射角度

發(fā)射角度的定義為“If固定，以角度0°的發(fā)射功率為參考，功率降低至50%處的角度為發(fā)射可視角度”。插件紅外發(fā)射管可視角一般小于90°，而貼片的紅外發(fā)射管輻射角可以做到120°。在布局時(shí)最大限度保證整個(gè)輻射面無遮擋，特別是貼片封裝，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的遮擋可能會(huì)使其發(fā)射角無法完全射出。

結(jié)構(gòu)布局及外殼建議

原則上水平面上下左右布局4個(gè)紅外發(fā)射管，垂直方向布局1-2個(gè)發(fā)射管，以此確保多角度的紅外接收頭能夠接受直射或墻面反射后的紅外波。若有板子上面同時(shí)有紅外接收頭，則可以適當(dāng)抬高一定夾角保證發(fā)射面不被遮擋。

外殼材質(zhì)的透紅外需做到85%以上，如玻璃、亞克力、ABS、PMMA、PC等，需關(guān)注厚度，太厚的殼體透光率越低。一個(gè)可靠的紅外遙控器，建議直線發(fā)射接受距離至少能滿足8-10m，多角度至少能滿足家居4-5m。