红外线发光二极管

一、红外线发光二极管

红外线发光二极管简介

红外线发光二极管是一种使用半导体材料制成的特殊元件，它能够将电能转化为光能。这种元件在许多领域都有着广泛的应用，如光学、通信、医疗等。

红外线发光二极管的工作原理

红外线发光二极管的核心是一个PN结，当电流通过PN结时，它会发出红外线。发光二极管的亮度取决于电流的大小和材料的性质。不同的红外线发光二极管具有不同的波长和发光效率，因此它们适用于不同的应用场景。

优点

• 体积小，易于集成到各种小型设备中。
• 响应速度快，适用于需要快速切换的场景。
• 功耗低，节能环保。

缺点

• 波长范围有限，不能用于需要更长波长或更高亮度的应用场景。
• 价格相对较高，限制了其在大规模应用中的普及。

红外线发光二极管的应用领域

红外线发光二极管在许多领域都有应用，包括但不限于：

• 家庭安全系统：红外线发光二极管可以用于制作家庭安全系统中的红外探测器，它可以检测人体或其他物体的存在，并在触发安全警报时通知用户。
• 光学仪器：红外线发光二极管可用于制造光学仪器中的红外照明器和红外相机等设备。
• 医疗设备：一些医疗设备需要使用红外线技术来监测患者的健康状况，例如某些类型的医学影像扫描仪和医疗诊断设备。

总的来说，红外线发光二极管是一种非常有用的电子元件，它具有广泛的应用前景。

二、红外线发射管和红外线发光二极管的区别？

发光二极管是不能代替红外线发射管的。发光二极管发出的是可见光，红外线二极管发出的是不可目视的红外线光束，它的波长介于红光与微波间的电磁辐射，是不可见光。

把遥控器红外发射管对准手机的摄像头，然后按动按键，从手机上就能看见红外发射管发出的光了。

三、红外线发光二极管多少纳米？

常用的红外发光二极管主要有两种波长，850nm和940nm，其中850nm更接近可见光波长下限760nm，而红外二极管在主波长附近也会发射光束，所以一小部分就落在可见光范围内被人眼看到，这一般被称作“红爆”，很多监控摄像头的大功率红外LED补光灯在晚上也能看到红点。 如果用940nm的红外线LED，人眼就看不到亮点了，但是用手机摄像头拍摄仍能发现亮光。

四、ne555红外线发光二极管

使用NE555和红外线发光二极管制作红外线检测器

在电子制作中，红外线检测器是一种非常实用的设备。它能够检测到红外线的存在并产生相应的信号，这使得它经常被用于各种传感器和控制系统。今天，我们将使用NE555时基电路和红外线发光二极管来制作一个简单实用的红外线检测器。 首先，我们需要准备以下材料：NE555时基电路芯片、红外线发光二极管、电阻、电容以及适当的电源。 步骤如下： 1. 将NE555时基电路芯片和适当的电阻、电容连接起来，形成一个简单的单稳态触发器。具体连接方式可以参考相关电路图或相关资料。 2. 将红外线发光二极管与电容相连，电容的一端连接到单稳态触发器的输出端。通过这种方式，当检测到红外线时，触发器会产生一个短暂的高电平信号，这个信号会驱动红外线发光二极管发光。 3. 在适当的位置安装红外线检测装置的面板。可以将红外线发光二极管安装在该面板上，同时还需要在周围放置一些能够吸收红外线的物体，如纸板或塑料薄膜等。 4. 完成上述设置后，您就可以使用红外线检测器来检测周围环境中的红外线了。当有物体靠近红外线检测器时，红外线发光二极管就会发光，同时触发器也会产生一个短暂的高电平信号，通过控制电路将信号传递出去，实现控制的目的。 总结：通过使用NE555时基电路和红外线发光二极管，我们成功地制作了一个简单实用的红外线检测器。这个设备不仅成本低廉，而且制作简单，非常适合用于各种传感器和控制系统。在电子制作中，我们还可以根据实际需求进行相应的调整和改进，以实现更加复杂的功能和应用场景。

五、红外线发射管和发光二极管有什么不同？

发光二极管是不能代替红外线发射管的。

发光二极管发出的是可见光，红外线二极管发出的是不可目视的红外线光束，它的波长介于红光与微波间的电磁辐射，是不可见光。把遥控器红外发射管对准手机的摄像头，然后按动按键，从手机上就能看见红外发射管发出的光了。

六、红外线发光二极管led灯珠所需电压多大？

你要查红外线发光管的峰值功率，为了使发射距离增大，一般都提高电压，加大占空比发射的，我基本上都是用9伏的。

正常电压都是2.3V以下。

七、红外线打猎怎么样？

好用的不得了。热成像很好用

八、发光二极管几伏电压才能发光？

这里不同颜色的发光二极管，工作电压都不一样，这里给你总结了比较常见的发光二极管。

发光二极管的工作原理是什么？为什么可以发出不同颜色的光

这里在给你详细介绍一下发光二极管，相信你会对发光二极管有个更为深刻的立交。

一、什么是发光二极管？

发光二极管（LED）本质上是一种特殊类型的二极管，因为发光二极管具有与PN结二极管非常相似的电气特性。当电流流过发光二极管（LED）时，发光二极管（LED）允许电流正向流动，并且阻止电流反向流动。

发光二极管由非常薄的一层但相当重掺杂的半导体材料制成。根据所使用的半导体1材料和掺杂量，当正向偏置时，发光二极管（LED）将发出特定光谱波长的彩色光。如下图所示，发光二极管（LED）用透明罩封装，以可以发出光来。

二、发光二极管电路符号

发光二极管符号与二极管符号相似，只是有两个小箭头表示光的发射，因此称为发光二极管（LED）。发光二极管包括两个端子，即阳极（+）和阴极（-），发光二极管的符号如下所示。

三、发光二极管正负极怎么区分？

这个在我之前的文章里面有详细的讲解，可以直接点击下面这个文章。

二极管怎么区分正负极

这里简单地讲一下。

• 发光二极管比较常用，正负极容易区分。长引脚为正极，短引脚为负极。
• 引脚相同的情况下，LED管体内极小的金属为正极，大块的为负极。
• 贴片式发光二极管，一般都有一个小凸点区分正负极，有特殊标记为负极，无特殊标记为正极。

三、发光二极管怎么测好坏？

更为具体的，大家可以去看我的这篇文章，直接点击进入就可以了。

二极管怎么测好坏？

四、发光二极管的工作原理

发光二极管在正向偏置时发光，当在结上施加电压以使其正向偏置时，电流就像在任何 PN 结的情况下一样流动。来自 p 型区域的空穴和来自 n 型区域的电子进入结并像普通二极管一样重新组合以使电流流动。当这种情况发生时，能量被释放，其中一些以光子的形式出现。

发现大部分光是从靠近 P 型区域的结区域产生的。因此，二极管的设计使得该区域尽可能靠近器件的表面，以确保结构中吸收的光量最少。具体的原理可以看下图。

上图显示了发光二极管的工作原理以及该图的分布过程。

• 从上图中，我们可以观察到 N 型硅是红色的，包括由黑色圆圈表示的电子。
• P 型硅是蓝色的，它包含空穴，它们由白色圆圈表示。
• pn结上的电源使二极管正向偏置并将电子从n型推向p型。向相反方向推动空穴。
• 结处的电子和空穴结合在一起。
• 随着电子和空穴的重新结合，光子被释放出来。

五、发光二极管怎么发出不同颜色的光？

发光二极管由特殊半导体化合物制成，例如砷化镓 (GaAs)、磷化镓 (GaP)、砷化镓磷化物 (GaAsP)、碳化硅 (SiC) 或氮化镓铟 (GaInN) 都以不同的比例混合在一起，以产生不同波长的颜色。

不同的 LED 化合物在可见光谱的特定区域发光，因此产生不同的强度水平。所用半导体材料的准确选择将决定光子发射的总波长，从而决定发射光的颜色。

发光二极管的实际颜色取决于所发射光的波长，而该波长又取决于制造过程中用于形成 PN 结的实际半导体化合物。

因此，LED 发出的光的颜色不是由 LED 塑料体的颜色决定的，尽管这些塑料体略微着色以增强光输出并在其未被电源照亮时指示其颜色。

六、发光二极管材料

为了产生可以看见的光，必须优化PN结并且必须选择正确的材料。常用的半导体材料包括硅和锗，都是一些简单的元素，但这些材料制成的PN结不会发光。相反，包括砷化镓、磷化镓和磷化铟在内的化合物半导体是化合物半导体，由这些材料制成的结确实会发光。

纯砷化镓在光谱的红外部分释放能量，为了将光发射带入光谱的可见红色端，将铝添加到半导体中以产生砷化铝镓 (AlGaAs)，也可以添加磷以发出红光。对于其他颜色，则使用其他材料。例如，磷化镓发出绿光，而铝铟镓磷化物则用于发出黄光和橙光，大多数发光二极管基于镓半导体。

不同发光二极管的材料

• 砷化镓 (GaAs) – 红外线
• 砷化镓磷化物 (GaAsP) – 红色至红外线，橙色
• 砷化铝镓磷化物 (AlGaAsP) – 高亮度红色、橙红色、橙色和黄色
• 磷化镓 (GaP) – 红色、黄色和绿色
• 磷化铝镓 (AlGaP) – 绿色
• 氮化镓 (GaN) – 绿色、翠绿色
• 氮化镓铟 (GaInN) – 近紫外线、蓝绿色和蓝色
• 碳化硅 (SiC) – 蓝色作为基材
• 硒化锌 (ZnSe) – 蓝色
• 氮化铝镓 (AlGaN) – 紫外线

更加具体的大家可以看下面这个图，下图涵盖了发光二极管的材料，发光二极管颜色，发光二极管工作电压、发光二极管波长。

七、发光二极管VI特性

目前有不同类型的发光二极管可供选择，并且拥有不同的LED 特性，包括颜色光或波长辐射、光强度。LED的重要特性是颜色。在开始使用 LED 时，只有红色。随着半导体工艺的帮助，LED的使用量增加，对LED新金属的研究，形成了不同的颜色。

八、发光二极管的应用

LED 有很多应用，下面将解释其中的一些。

• LED在家庭和工业中用作灯泡
• 发光二极管用于摩托车和汽车
• 这些在手机中用于显示消息
• 在红绿灯信号灯处使用 LED

1、发光二极管串联电阻电路

串联电阻值R S可以通过简单地使用欧姆定律计算得出，通过知道 LED 所需的正向电流I F、组合两端的电源电压V S和 LED 的预期正向电压降V F在所需的电流水平，限流电阻计算如下：

2、发光二极管示例

正向压降为 2 伏的琥珀色 LED 将连接到 5.0v 稳定直流电源。使用上述电路计算将正向电流限制在 10mA 以下所需的串联电阻值。如果使用 100Ω 串联电阻而不是先计算，还要计算流过二极管的电流。

1）串联电阻需要在 10mA 。

2）用100Ω串联电阻。

上面的第一个计算表明，要将流过 LED 的电流精确地限制在 10mA，我们需要一个300Ω的电阻器。在E12系列电阻中没有300Ω电阻，因此我们需要选择下一个最高值，即330Ω。快速重新计算显示新的正向电流值现在为 9.1mA。

3、发光二极管串联电路

我们可以将 LED 串联在一起，以增加所需的数量或在显示器中使用时增加亮度。与串联电阻一样，串联的 LED 都具有相同的正向电流，IF仅作为一个流过它们。由于所有串联的 LED 都通过相同的电流，因此通常最好是它们都具有相同的颜色或类型。

虽然 LED 串联链中流过相同的电流，但在计算所需的限流电阻R S电阻时，需要考虑它们之间的串联压降。如果我们假设每个 LED 在点亮时都有一个 1.2 伏的电压降，那么这三个 LED 上的电压降将为 3 x 1.2v = 3.6 伏。

如果我们还假设三个 LED 由同一个 5 V逻辑器件点亮或提供大约 10 毫安的正向电流，同上。然后电阻两端的电压降RS及其电阻值将计算为：

同样，在E12（10% 容差）系列电阻器中没有140Ω电阻器，因此我们需要选择下一个最高值，即150Ω。

4、用于偏置的发光二极管电路

大多数 LED 的额定电压为 1 伏至 3 伏，而正向电流额定值为 200 毫安至 100 毫安。

LED 偏压如果向 LED 施加电压（1V 至 3V），则由于施加的电压在工作范围内的电流流动，因此它可以正常工作。类似地，如果施加到 LED 的电压高于工作电压，则发光二极管内的耗尽区将由于高电流而击穿。这种意想不到的高电流会损坏设备。

这可以通过将电阻与电压源和 LED 串联来避免。LED 的安全额定电压范围为 1V 至 3 V，而安全额定电流范围为 200 mA 至 100 mA。

这里，设置在电压源和 LED 之间的电阻器称为限流电阻器，因为该电阻器限制电流的流动，否则 LED 可能会损坏它。所以这个电阻在保护LED方面起着关键作用。

流过 LED 的电流可以写成：

IF = Vs – VD/Rs

'IF' 是正向电流

“Vs”是电压源

“VD”是发光二极管两端的电压降

“Rs”是限流电阻

电压量下降以破坏耗尽区的势垒。LED 电压降范围为 2V 至 3V，而 Si 或 Ge 二极管为 0.3，否则为 0.7 V。

因此，与Si或Ge二极管相比，LED可以通过使用高电压来操作。

发光二极管比硅或锗二极管消耗更多的能量来工作。

5、发光二级管驱动电路

TTL 和 CMOS 逻辑门的输出级都可以提供和吸收有用的电流量，因此可用于驱动 LED。普通集成电路 (IC) 在灌入模式配置中具有高达 50mA 的输出驱动电流，但在源极模式配置中具有约 30mA 的内部限制输出电流。

通过上面应该已经很明白了，无论哪种方式，都必须使用串联电阻将 LED 电流限制在安全值。以下是使用反相 IC 驱动发光二极管的一些示例，但对于任何类型的集成电路输出，无论是组合的还是顺序的，其想法都是相同的。

6、IC发光二极管驱动电路

如果多个LED需要同时驱动，例如在大型 LED 阵列中，或者集成电路的负载电流过高，或者只使用分立元件而不是IC。那么另一种驱动方式下面给出了使用双极 NPN 或 PNP 晶体管作为开关的 LED。和以前一样，需要一个串联电阻R S来限制 LED 电流。

7、晶体管驱动电路

发光二极管的亮度不能通过简单地改变流过它的电流来控制。允许更多电流流过 LED 会使其发光更亮，但也会导致其散发更多热量。LED 旨在产生一定数量的光，工作在大约 10 至 20mA 的特定正向电流下。

在节电很重要的情况下，可以使用更少的电流。但是，将电流降低到 5mA 以下可能会使其光输出变暗，甚至将 LED 完全“关闭”。控制 LED 亮度的更好方法是使用称为“脉冲宽度调制”或 PWM 的控制过程，其中 LED 根据所需的光强度以不同的频率重复“打开”和“关闭”。

7、使用PWM的发光二极管光强度

当需要更高的光输出时，具有相当短占空比（“ON-OFF”比）的脉冲宽度调制电流允许二极管电流，因此在实际脉冲期间输出光强度显着增加，同时仍保持 LED “平均电流水平”和安全范围内的功耗。

这种“开-关”闪烁条件不会影响人眼所见，因为它“填充”了“开”和“关”光脉冲之间的间隙，只要脉冲频率足够高，使其看起来像连续的光输出。因此，频率为 100Hz 或更高的脉冲实际上在眼睛看来比具有相同平均强度的连续光更亮。

8、LED显示屏

除了单色或多色 LED 外，多个发光二极管还可以组合在一个封装内，以生产条形图、条形、阵列和七段显示器等显示器。

7 段 LED 显示屏在正确解码时提供了一种非常方便的方式，以数字、字母甚至字母数字字符的形式显示信息或数字数据，顾名思义，它们由七个单独的 LED（段）组成，在一个单独的展示包中。

为了分别产生所需的从0到9和A到F的数字或字符，需要在显示屏上点亮 LED 段的正确组合。标准的七段 LED 显示屏通常有八个输入连接，每个 LED 段一个，一个用作所有内部段的公共端子或连接。

• 共阴极显示器 (CCD) – 在共阴极显示器中，LED 的所有阴极连接都连接在一起，并且通过应用高逻辑“1”信号照亮各个段。
• 共阳极显示器 (CAD) – 在共阳极显示器中，LED 的所有阳极连接都连接在一起，并且通过将端子连接到低逻辑“0”信号来照亮各个段。

9、典型的七段 LED 显示屏

10、发光二极管光耦合器

最后，发光二极管的另一个有用应用是光耦合。也称为光耦合器或光隔离器，是由发光二极管与光电二极管、光电晶体管或光电三端双向可控硅开关组成的单个电子设备，可在输入之间提供光信号路径连接和输出连接，同时保持两个电路之间的电气隔离。

光隔离器由一个不透光的塑料体组成，在输入（光电二极管）和输出（光电晶体管）电路之间具有高达 5000 伏的典型击穿电压。当需要来自低电压电路（例如电池供电电路、计算机或微控制器）的信号来操作或控制另一个在潜在危险电源电压下操作的外部电路时，这种电气隔离特别有用。

光隔离器中使用的两个组件，一个光发射器，如发射红外线的砷化镓 LED 和一个光接收器，如光电晶体管，光耦合紧密，并使用光在其输入之间发送信号和/或信息和输出。这允许信息在没有电气连接或公共接地电位的电路之间传输。

光隔离器是数字或开关器件，因此它们传输“开-关”控制信号或数字数据。模拟信号可以通过频率或脉宽调制来传输。

九、LED的优缺点

发光二极管的优点包括以下几点。

• LED的成本更低，而且很小。
• 通过使用 LED 的电力进行控制。
• LED 的强度在微控制器的帮助下有所不同。
• 长寿命
• 高效节能
• 无预热期
• 崎岖
• 不受低温影响
• 定向
• 显色性非常好
• 环保
• 可控

发光二极管的缺点包括以下几点。

• 价钱
• 温度敏感性
• 温度依赖性
• 光质
• 电极性
• 电压灵敏度
• 效率下降
• 对昆虫的影响

以上就是关于发光二极管的一些基础知识及工作原理，大家有什么疑问，欢迎在评论区留言。

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九、红外线相机

当谈到安全和监控技术时，红外线相机是一个备受关注且广泛应用的领域。红外线相机基于红外线辐射原理，可以在黑暗或低光环境下有效检测和监控目标。它们被广泛应用于各种场景，包括家庭安防、工业监控、军事侦察等领域。

红外线相机的工作原理

红外线相机利用物体发射的红外线辐射来捕捉图像。它通过红外传感器来检测物体发出的红外辐射，然后将其转化为可见图像。这种技术允许相机在完全黑暗的情况下拍摄高质量的图像。

红外线相机的工作原理是基于热能的辐射和传导。所有的物体都会发射红外线辐射，其强度与物体的温度有关。红外线相机利用红外传感器将这种辐射转换为图像，其中暗部表示较低的温度，亮部则表示较高的温度。

红外线相机的应用

红外线相机在各行各业中都有非常广泛的应用。

1. 家庭安防：红外线相机是家庭安防系统中不可或缺的一部分。它们可以在夜晚提供高清晰度的监控图像，帮助家庭保持安全。红外线相机还可以检测和警报任何潜在的入侵者。

2. 工业监控：工业领域对安全监控的需求尤为重要。红外线相机在工厂、仓库和生产设施中经常被用来监测设备和检测潜在的故障。红外线相机可以检测到异常的温度变化和能量泄漏，帮助避免潜在的事故和损失。

3. 军事侦察：红外线相机在军事侦察和目标追踪中发挥着关键作用。它们可以在夜间或潜入敌方阵地时提供高质量的图像。军事红外线相机通常具有防水、抗震和隐藏性能，以适应复杂和危险的环境。

4. 建筑热成像：红外线相机可用于建筑热成像，帮助发现建筑物的隐蔽缺陷和能量效率问题。通过检测建筑表面的温度变化，红外线相机可以帮助定位隐蔽的能量漏失和潜在的结构问题。

选择适合的红外线相机

在选择红外线相机时，有几个重要的因素需要考虑。

1. 分辨率：相机的分辨率决定了图像的清晰度。较高的分辨率可以提供更多细节，但相应地会增加成本。根据使用场景和需求，选择适合的分辨率。

2. 检测范围：不同的红外线相机具有不同的检测范围。根据需要监控的区域大小和距离，选择具有适当检测范围的相机。

3. 特殊功能：一些红外线相机具有特殊功能，如防水、防尘、抗震等。根据实际使用环境和需求，选择适合的特殊功能。

4. 软件支持：相机的软件支持及兼容性也是一个重要的考虑因素。确保相机能够与您的监控系统和软件平台无缝集成。

总结

红外线相机是现代安全监控领域不可或缺的一部分。它们利用红外线辐射原理，可以在黑暗或低光环境下提供高质量的图像。红外线相机在家庭安防、工业监控、军事侦察等领域都有广泛的应用。

在选择适合的红外线相机时，应该考虑分辨率、检测范围、特殊功能和软件支持等因素。选择合适的相机可以为您的监控系统提供稳定、可靠的保护。

此博文介绍了红外线相机的工作原理和应用范围，并提供了一些建议，以帮助读者选择适合自己需求的红外线相机。

十、红外线探照灯

红外线探照灯：实现夜间安全监控的利器

在当今快节奏且不断发展的社会中，安全问题一直备受人们关注。无论是家庭安全还是企业安全，都需要一种可靠的安全设备来保护人们和财产的安全。与此同时，夜间安全监控也成为了当今社会的重要课题。为了解决夜间监控的难题，红外线探照灯应运而生，成为了实现夜间安全监控的利器。

红外线探照灯是一种基于红外线技术的照明装置，它能够将人眼无法察觉的红外线转化为可见光，从而提供较远距离的夜间照明。相比传统的白光照明设备，红外线探照灯具有照明距离远、不受天候影响、不易察觉的特点，特别适用于夜间安全监控。

红外线探照灯的工作原理

红外线探照灯的工作原理相对简单，它通过使用红外线LED发射器发出红外线光束，然后通过光敏器件接收反射回来的红外线信号，再经过处理和转换，最终转化为可见光。这样就实现了在夜间或低照度环境中的照明效果。

红外线探照灯的应用领域

红外线探照灯具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：

• 夜间安防监控：红外线探照灯作为夜视设备的重要组成部分，能够提供清晰的图像和照明效果，保障夜间安防监控的工作。
• 边界安全监控：红外线探照灯可用于边界线路的夜间监控，及时发现和阻止潜在的安全威胁。
• 交通监控：红外线探照灯能够提供夜间或低照度环境中的交通监控，确保道路安全。
• 军事防卫：红外线探照灯广泛应用于军事领域，为夜间侦察、目标锁定等提供支持。
• 物业管理：红外线探照灯用于物业管理，提供夜间照明以及监控功能，确保居民和财产的安全。

红外线探照灯的优势

红外线探照灯相比其他照明设备具有诸多优势：

• 远距离照明：红外线探照灯能够提供较远距离的照明效果，可达数百米甚至更远的范围。
• 日夜兼容：红外线探照灯不受环境的限制，即使在完全黑暗的夜晚也能正常工作。
• 无可见光干扰：红外线探照灯工作时，不会发出可见光，不易被发现或干扰。
• 低能耗：红外线探照灯采用LED发光技术，能够提供高效照明效果，同时功耗较低。
• 防护性能好：红外线探照灯采用优质的防水、防尘材质，能够适应各种恶劣环境。

红外线探照灯的未来发展

随着科技的不断进步，红外线探照灯在未来将有更广阔的应用前景。首先，在安防领域，夜间监控需求不断增加，红外线探照灯将成为重要的设备之一。其次，随着无人机技术的普及和应用，红外线探照灯也将广泛用于无人机的夜间飞行和目标追踪。再者，随着人工智能技术的不断发展，红外线探照灯有望与人工智能相结合，实现更智能化的安全监控系统。

总之，红外线探照灯作为一种夜间安全监控的利器，具有广泛的应用领域和诸多优势。它在夜间安全监控中扮演着重要的角色，为人们的生活和工作提供了可靠的保障。