红外发射管工作原理及应用

1. 红外发射管简介

红外发射管（IR LED，Infrared Light Emitting Diode）是一种能发射红外光的半导体器件，波长通常在 700nm～1mm 之间，人眼不可见，但能被红外接收管（如红外接收头、光敏二极管等）检测到。

主要特点

波长范围：常见 850nm、940nm（适用于遥控、通信）

工作电压：通常 1.2V～1.6V（不同型号略有差异）

工作电流：一般 20mA～100mA（大功率红外管可达1A以上）

指向性强：发射角度通常 30°～60°，部分窄角度型号可达 10°～20°

2. 红外发射管工作原理

红外发射管的核心是 PN结，当施加正向电压时，电子与空穴复合，能量以 红外光 形式释放。

工作过程

正向偏置：在红外LED两端施加正向电压（通常 1.2V～1.6V）。

载流子复合：电子从N区越过PN结进入P区，与空穴复合，释放光子。

红外光发射：光子能量对应红外波段（如 940nm），形成红外光信号。

调制方式（用于通信）

红外通信通常采用 PWM（脉宽调制） 或 载波调制（如38kHz），以提高抗干扰能力。

遥控器常用 38kHz 载波（如NEC协议）

数据传输（如IrDA）使用更高频率

3. 红外发射管典型应用

(1) 红外遥控器

电视、空调、机顶盒等家电遥控

采用 38kHz 载波 + 编码协议（如NEC、RC5）

(2) 红外通信（短距离数据传输）

手机红外（旧款，如三星S6、华为部分机型）

红外串口通信（如IrDA协议）

(3) 红外感应与检测

红外对管（发射+接收，用于障碍物检测）

光电开关、自动门感应

(4) 安防监控（夜视补光）

红外摄像头（850nm LED阵列，夜间补光）

(5) 医疗与工业

红外测温仪

工业自动化（红外传感器触发）