新型遠程監控專用1w大功率led紅外線發射管的制作方法
【專利說明】新型遠程監控專用1W大功率LED紅外線發射管
[0001]本發明新型遠程監控專用IW大功率LED紅外線發射管屬于電子領域。
[0002]新型遠程監控專用IW大功率LED紅外線發射管也稱紅外線發射二極管，屬于二極管類。它是可以將電能直接轉換成近紅外光(不可見光)并能輻射出去的發光器件，主要應用于各種光電開關及遙控發射電路中。
[0003]紅外線發射管的結構、原理與普通發光二極管相近，只是使用的半導體材料不同。
[0004]紅外發光二極管通常使用砷化鎵(GaAs)、砷鋁化鎵(GaAlAs)等材料，采用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。
[0005]新型遠程監控專用IW大功率LED紅外線發射管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。
[0006]其管壓一般降約1.4v，工作電流一般小于20mA。為了適應不同的工作電壓，回路中常常串有限流電阻。
[0007]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，紅外發光二極管工作于脈沖狀態，因為脈動光(調制光)的有效傳送距離與脈沖的風致電流成正比，只需盡量提高峰值Ip，就能增加紅外光的發射距離。提高Ip的方法，是減小脈沖占空比，即壓縮脈沖的寬度τ，一些彩電紅外遙控器，其紅外發光管的工作脈沖占空比約為1/3-1/4 ;—些電器產品紅外遙控器，其占空比是1/10。
[0008]減小脈沖占空比還可使小功率紅外發光二極管的發射距離大大增加。普通的紅外發光二極管，其功率分為小功率(ImW-1OmW)、中功率(20mW-50mW)和大功率(50mW-100mW以上)三大類。要使紅外發光二極管產生調制光，只需在驅動管上加上一定頻率的脈沖電壓。紅外發光二極管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，光電三極管等。
[0009]實用中已有紅外發射和接收配對的二級管。新型遠程監控專用IW大功率LED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。
[0010]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, 1mm為中功率及大功率發射管。
[0011]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_1.65V50 - 100mA，大功率發射管為正向電壓:1.5-1.9V200 — 350mA.。I 一 1W大功率紅外線發射管可應用于紅外監控照明。
[0012]新型遠程監控專用IW大功率LED紅外線發射管應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。
[0013]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并列一起，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。
[0014]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。
[0015]根據紅外線發射管芯片的特性，依據不同波長可以得到更廣泛的應用，例如:新型遠程監控專用IW大功率LED紅外線發射管
波長:940nm，適用于遙控器，例如家用電器的遙控器；
波長:808nm，適用于醫療器具，空間光通信，紅外照明，固體雷射器的泵浦源；
波長:830nm，適用于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，適用于攝像機彩色變倍紅外防水；
波長:850nm，適用于攝像頭(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,適用于商場,十字路口的攝像頭。
[0016]市場紅外線發射管的發光功率比可見光來得大，常被應用于通訊及感測器領域。遙控器需求成長有顯著下降趨勢，紅外線發射管于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。
[0017]因此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與藍芽一樣備受注目，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芽互補共同存在的無線數據傳輸技術，十分有利于電腦周邊產品裝置使用。
[0018]紅外線發射管因功率較大，亦被用于取代激光在光纖通訊與打印機的用途上，其中LED用于建筑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，而用于打印機的紅外線發射管則備受矚目，但LED光源打印機在追求高解析度上仍需要相當時間發展。
[0019]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53.1億只左右，比2004年增長18%。由于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62.6億只，生產廠商的數量也將增加到120家。
[0020]新型遠程監控專用IW大功率LED紅外線發射管應保持清潔、完好狀態，尤其是其前端的球面形發射部分既不能存在臟垢之類的污染物，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。
[0021]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。
[0022]由于紅外光波長的范圍相當寬，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。
[0023]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。焊接后的器件引線割斷，需冷卻后進行。
[0024]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。
[0025]注意管子的極性，管子不要與電路中的發熱元件靠近。
[0026]常用的紅外發光二極管(如se303.ph303)，其外形和發光二極管LED相似，
發出紅外光。管壓降約1.4v，工作電流一般小于20mA。為了適應不同的工作電壓，回路中常常串有限流電阻。
[0027]一些彩電紅外遙控器，其紅外發光管的工作脈沖占空比約為1/3-1/4;—些電器產品紅外遙控器，其占空比是1/10。減小脈沖占空比還可使小功率紅外發光二極管的發射距離大大增加。常見的紅外發光二極管，其功率分為小功率(ImW-1OmW)、中功率(20mff-50mff)和大功率(50mW-100mW以上)三大類。要使紅外發光二極管產生調制光，只需在驅動管上加上一定頻率的脈沖電壓。
[0028]用紅外發光二極管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，如紅外接收二極管，光電三極管等。實用中已有紅外發射和接收配對的二極管。
[0029]參數應用紅外線發光二極管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結，外加正向偏壓向PN結注入電流激發紅外光。光譜功率分布為中心波長830?950nm，半峰帶寬約40nm左右。
[0030]其最大的優點是可以完全無紅暴，(采用940?950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)而延長使用壽命。光是一種電磁波，它的波長區間從幾個納米(lnm=10-9m)到 I 毫米(mm)左右。
[0031]人眼可