（上海电器电子元件厂 姚仁梧）半导体发光二极管是用PN结把电能转换成光能的一种器件。按其发光波长，可分为激光器件、红外发光管和可见光发光管。
红外发光管（IRED）发出的光波是不可见的，它发出的峰值波长在940nm左右，属红外波段，与一般半导体硅光敏器件的峰值波长900nm相近，甚为匹配。从波长的角度来看，选用红外发光管来触发硅光敏器件是最理想的。
红外发光管的电符号及外形见图1。
红外发光管的特点
1．体积小。在投光距离相同的情况下，发光二极管的体积只有灯泡的几分之一。
2．寿命长。发光二极管的寿命现在可达10万小时以上，至少比钨丝灯高一个数量级。
3．功耗小，省电。如果要照射10米远的硅光敏器件，使之输出某一定的电流，如用钨丝灯，要8瓦，而用红外发光二极管只需几十毫瓦就可以了。
4．响应速度快。用钨丝灯不能直接用电源来调制光，而用发光二极管，则可调制到数十兆赫。
5．机械强度高。钨丝灯的钨丝是悬在灯泡（管）的中间，不耐震；而红外发光管则经得起振动、冲击。
由于红外发光二极管的优点十分明显，所以尽管它存在有方向性、受环境温度影响及价格高等缺点，但在光电控制中基本上取代了钨丝灯。
几种驱动电路
红外发光管是在正向电压下工作的，它的正向特性与普通二极管一样。对它施加几伏正向电压后。就会发出不可见的红外光了。当这束光被硅光敏元件接收到时，就可使硅光敏管有电流输出，也可使光控晶闸管导通。
由于发光二极管是在正向电流下工作的，因此发光强度随着正向电流的增加而增加见图2曲线。使用时，可在规定的极限正向电流内，选择一最佳正向电流，使输出光功率（即发光强度）尽可能地大。
图3、4、5分别为几种基本的驱动方法。要注意的是工作电流不能超过规定的最大工作电流，否则会降低使用寿命。
红外发光管是电流型器件。如果电路中的电源电压高，则可改变其串接电阻R，R=\(\frac{E}{_{C}}\)-VFI\(_{F}\)，其中：EC为电源电压，V\(_{F}\)为所定的正向电流IF值下的正向电压。从图6的伏安特性曲线中可查得I\(_{F}\)与VF的对应关系。一般来说，I\(_{F}\)在10mA时，VF都应小于1.3伏。
红外发光管一般是用半导体材料砷化镓制成的，而半导体材料的性能都会受环境温度的影响。温度升高，会使红外发光管的输出光功率降低。50℃时的输出光功率仅是25℃时的75％；当温度升至90℃时，输出光功率只有25℃时的50％了。反之，在低温下，可使其输出光功率提高，在零下10℃时，输出光功率比25℃时提高50％。
但是，由于红外发光管总是与光敏器件一起使用的，而在温度升高时，光敏元件的输出光电流也会升高，这就出现了：环境温度↑，红外发光管的输出光功率↓，光敏元件的输出光电流↑，致使相对传输比随环境温度的变化不那么明显。
光耦合器中的红外发光管
红外发光管除作为分立器件与光敏器件配合使用外，现在更多地是把它和光敏器件做在一起，成为光耦合器和光断续器使用。
在电子线路中，往往需要把控制回路和主回路实现电信号隔离，以免干扰，以往常用脉冲变压器实现电信号隔离。而自光耦合器问世后，这种抗干扰措施就用光耦合器来实现了。
光耦合器有各种形式，按其输出形式分，有光敏二极管型、光敏三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、集成电路型，以及线性输出、高速输出和高传输比输出等。尽管输出形式多样，但其输入形式总离不了红外发光管（其中光敏电阻型光耦合器因波长匹配之故，用绿色LED作为输入端）。图7～9是几种光耦合器的电符号和管脚排列。
在光耦合器中，电信号输入给红外发光管，使之发光，光敏器件受光后，又输出电信号，所以，光耦合器是通过红外发光管和光敏器件实现电→光→电，而这前后两个电信号是通过光来传输的，这就在控制回路和主回路间实现了电隔离，从而提高了线路的抗干扰能力。现在，两个电信号间的隔离电压可达到2.5千伏以上，甚至可达7.5千伏。
光耦合器的发光和受光器件是密封在一个腔体内的，而应用同样原理实现电→光→电的光断续器，则是把发光和受光器件做在一个不密封的支架上，在发光和受光端各有缝隙让光通过，被检测物体在发光、受光两端间的凹口内通过，见图10。
