紅外發射管的廣泛應用及技術解析

一、引言 紅外發射管作為一種重要的電子元件，在現代科技中發揮著不可或缺的作用。其應用領域廣泛，從日常生活中的家用電器到工業生產中的監控設備，都能看到它的身影。

二、常見應用場景

（一）車輛測速系統

現在很多車輛的測速系統采用紅外感應器來測量速度。然而，這一技術應用的難點在于紅外感應器在室外會受到強太陽光照射的影響，導致所探測到的紅外線較為混亂，容易出現誤差。

（二）紅外線開關

1. 主動式紅外線開關由紅外發射管和接收管組成探頭，當紅外線接收管接收到紅外發射管發出的紅外線時，燈關閉；人體通過擋住紅外線時，燈開啟。
2. 被動式紅外線開關將人體作為紅外線源，當人體的紅外線輻射被檢測到時，開啟照明燈。常見的紅外感應龍頭也是應用了這種原理。

（三）遙控器

日常生活中眾多的家用電器離不開遙控器，不少家用電器都配有紅外線遙控裝置。當遙控器與紅外接收頭端口排成直線，左右偏差不超過 15 度時，效果最佳。

（四）紅外端口

越來越多的電子設備裝配了紅外端口，支持無線傳輸，避免了通過電纜連接的累贅，如利用紅外線可通過手機上網。

（五）防盜裝置

利用紅外線還可以防盜。由紅外線發射器和紅外接收器組成，紅外線發射器發射的紅外線光束構成了一道人眼看不見的封鎖線，當有人穿越或阻擋紅外線時，接收器將會啟動報警主機，報警主機收到信號后立即發出警報。

三、技術參數

（一）波長

1. 850NM 波長的紅外發射管發射功率大，照射距離遠，主要用于紅外線監控設備。
2. 875NM 波長的紅外發射管主要用于醫療設備。
3. 940NM 波長的紅外發射管主要用于紅外線控制設備，例如遙控器、光電開關、光電計數設備等。

（二）外形

根據應用場景選擇直插還是貼片的，直插的還有圓頭、平頭，圓頭直徑有 3mm、5mm、8mm 等等。

（三）顏色

紅外發射管一般是透明的，也有藍色、黑色等不同顏色。不同顏色對參數和性能沒什么影響，僅僅是配合產品外觀。

（四）輻射強度

需要發射距離遠，需要選擇輻射度高的產品；如果需要發射范圍大，則需要半功率角度大的產品。

（五）正向導通電壓

一般正向導通電壓在 1.5V 左右，具體需要參考實際數據手冊。

四、硬件設計

（一）紅外通信原理

紅外通信的基本原理就是發送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖信號，通過紅外管的亮滅來傳遞信息。常用的調制方式是 PWM 調制，紅外常用的載波頻率是 38KHz。

（二）常見電路

1. MCU 單 IO + NPN 管：原理圖如下，該方案硬件簡單，只需要 MCU 一個 IO 口控制載波和發射信號，相對來說軟件工作量較高。
2. MCU 雙 IO + PNP 管：該電路比較常見，使用兩個 MCU IO，一個 IO 負責發送數據，另一個 IO 負責生成載波。

五、應用實例

（一）在軟盤驅動器、光電開關、相機、錄像機、視頻、感煙探測器、水表、氣壓表等儀表、穿戴式設備、醫療、健身器材、紅外觸摸屏等中的應用

這些設備中，紅外發射管在實現特定功能方面發揮著關鍵作用。

（二）在抄表及家電安防領域的應用

在這些領域，紅外收發的相關技術得以應用，例如紅外發射管在實現家電遙控、光電開關等功能方面發揮著重要作用。

六、總結 紅外發射管憑借其獨特的性能和廣泛的應用場景，在電子領域中占據著重要地位。隨著技術的不斷進步，相信其應用將會更加廣泛和深入。