红外线发射二极管驱动电路.doc

红外线发射二极管驱动电路 红外线发光二极管驱动电路使用红外线发光二极管时，驱动电路的设计相当重要，好的设计能使红外线发光二极管的发光效率最高，且使用寿命增长，所以在此要特别介绍驱动电路。1.电阻负载驱动：红外线发射二极管在使用时，须由电流驱动，又其发光强度是与电流成比例变化，所以电流控制方式的重要性就相对的增加了。图8所示为其电阻负载驱动方式，这是最简单的驱动方式，驱动电源是以直流为之，根据图9所示的正向电压、电流特性可绘出其负载线，并求出其工作点。该工作点所对应的电压、电流分别为VF及IF ，其算式为：图8发光二极管的驱动电路 图9发光二极管正向电流电压特性及工作点在进行设计时，最重要的是在IF电流的控制，设计出的IF不能太大，若大于IF(max)则元件有烧毁之虑，IF若太小，则其发射束就会变小。另外在电源电压的取得亦须注意其稳定性，为求得发射光束的稳定，电源电压的稳定要求相对的提高，所以在精密的红外线控制中，应尽量做到电源的稳定，有时为求其稳定性也可将电源提高，电源提高之后，为保持电流的不变，所使用的限流电阻亦相对的提高，此时电源的微量变动，对电流影响就不大了，以下就介绍电阻负载驱动设计例：假设电源电压VCC=5V，电流IF取小于IF (max)为20mA，由图8的特性曲线求得电压VF=1.2V代入驱动公式可得：得R =190，此时R须采用190，红外线发射二极管即可取得20mA的驱动电流。2.多个红外线发射二极管的串、并联驱动有时候用一个发光二极管的发射，其输出能力是不够的，因此也可同时采用多个发光二极管做发射，以加强其输出能力，多个红外线发光二极管的驱动有两种， 一是串联，一是并联。图10是串联驱动的方式，图11是并联驱动的方式，每一支路电流，所以电源总共提供了NIf的电流。图10串联的发光二极管的驱动方式 图11并联的发光二极管之驱动方式3.用晶体管做为定电流的驱动电路为求红外线发光二极管所发射出光束的稳定，也可借定电流电路驱动之，定电流电路的设计可采用如图12所示三种方式为之，图中采用稳压二极管做定电压，可以得到IE电流，又，所以IF(Vz-VBE)/RE，式中VZ，VBE，RE皆为定数，所以IF固定不变，因此可以在晶体集极串接很多个红外线发光二极管。图12图12定电流驱动方式4.脉冲波调变驱动电路红外线发光二极管用脉冲调变，亦是传达信号的一种方法，而且也是一种较理想的方式，在前节曾经提过，如果红外线发光二极管，流过大量电流就会得到大的发射束，但是电流的极限，受到规格的限制，因此，利用脉冲调变方式降低其平均电流，就可能容许有比较大的峰值电流流过，使得发射光束相对的增强。下面就介绍几种脉冲驱动方式，供做参考。图13所示，为晶体管多谐振荡驱动方式，利用Tr1，2形成无稳态振荡器，其工作周期可由R1，R2，C1，C2决定，Tr3则负责电流放大，GL520则为红外线发光二极管。 图13用三极管组成的振荡驱动电路 图14 555组成之振荡驱动电路图14，则是利用NE555，做为脉冲产生电路，为调整其工作周期，也可分别加入D1及D2控制之。其输出之脉冲仍然利用晶体驱动之。