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 =190Ω，此时R须采用190Ω，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N×If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。