《LED基础知识原理》PPT课件

2023/12/15 | 作者：BOB体育地址

　　• V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系可用图 4表示。 在正向电压正小于某一值(叫阈值)时，电 流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电 流随电压迅速增加，发光。由V-I曲线能得出发 光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。 正向的发光管反向漏电流IR

　　• 正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的 正向电流值。在实际使用中应根据自身的需求选择IF在 0.6·IFm以下。

　　• 正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在 给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时 测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。 在外界温度上升时，VF将下降。

　　按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、 侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ3mm、 φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常 把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1 (3/4)； 把φ4.4mm的记作T-1(1/4)。

　　由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发 光强度角分布图来分有三类：

　　(1) 高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔 封装，且不加散射剂。半值角为5°~ 20°或更小，具备极高 的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成 自动检验测试系统。

　　(2) 外接电源测量。用3V稳压源或两节串联的干电池及万用表(指针 式或数字式皆可)可以较准确测量发光二极管的光、电特性。为 此可按图10所示连接电路就可以。如果测得VF在1.4~3V之间，且 发光亮度正常，可以说明发精光选正课件常ppt。如果测得VF=0或VF≈3V18， 且不发光，说明发光管已坏。

　　四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线) 散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为45°~ 90°或更大，散射剂的量较大。

　　按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属 底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等 结构。

　　按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED (发光强度100mcd)；把发光强度在10~100mcd间 的叫高亮度发光二极管。

　　• 允许功耗Pm：允许加于LED两端正向直流电压与 流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发 热、损坏。

　　• 最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直 流电流。超过此值可损坏二极管。

　　• 最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。 超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。

　　• 工作环境topm：发光二极管可正常工作的环境温 度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将 异常工作，效率大大降低。

　　• 光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之 光并非单一波长。 由图可见，该发光管所发之光 中某一波长λ0的光强最大，该波长为峰值波长。

　　• 发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指法 线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强 度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时，则 发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般LED的发光二 强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。

　　• 白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线％时，混色后人眼感觉到的是纯白色。 但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因 无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差 的原色的亮度得到白色光，称为配色。

　　• LED不但色彩饱和，而且设计灵活，此外，与传统白光源 相比，LED节能80~90% ，并且光束不产生热量。

　　• 光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指光 谱图中1/2峰值光强所对应两波长之间隔.

　　θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方 向与发光轴向(法向)的夹角。

　　• 一般LED的发光寿命很长，生产厂商一般都标明 为100,000小时之后，实际还应注意LED的亮度 衰减周期，如大部分用于汽车尾灯的UR红管点 亮十几至几十小时后，亮度就只有原来的一半了。 亮度衰减周期与LED生产的材料工艺有很大关系， 一般在经济条件许可的情况下应选用亮度衰减较 缓慢的四元素LED。

　　显示屏市场是led的主要应用市场全彩显示屏增势强劲以手机应用为主的小尺寸背光源市场放缓中大尺寸特别是7寸背光源将成为新的关注点室内装饰灯市场逐步启动交通灯臵换高峰期即将过去市场进入平稳增长期奥运会世博会带动景观照明市场加快速度进行发展2007年市场增速达到高峰景观照明市场主要以街道广场等公共场所装饰照明为主推动力量大多数来源于于政府

　　a) 检测和使用LED时，必须给每个LED提供相同电流即恒 流检测，才可能正真的保证检测亮度一致，电流建议还是不要超过 20mA，最好使用15-19mA的电流。

　　b) 使用分光分色的产品时，请按BIN号的先后顺序归类使 用，不能把不同BIN号 LED混合使用在同一产品中，以免 产生颜色、亮度、电压的差异。 如果要混BIN号使用，相 邻BIN号可放一起，但尽量避免。

　　Light Emitting Diode,即发 光二极管，是一种半导体 固体发光器件，它是利用 固体半导体芯片作为发光 材料，当两端加上正向电 压，半导体中的载流子发 生复合引起光子发射而产 生光。LED可以直接发出 红、黄、蓝、绿、青、橙、 紫、白灯颜色的光。

　　由于红外发光二极管，它发射1～3μm的 红外光，人眼看不到。通常单只红外发光二极管 发射功率只有数mW，不相同的型号的红外LED发光 强度角分布也不相同。红外LED的正向压降一般 为1.3～2.5V。正是由于其发射的红外光人眼看 不见，所以利用上述可见光LED的检测法只能判 定其PN结正、反向电学特性是不是正常，而无法 判定其发光情况正常否。为此，最好准备一只光 敏器件(如2CR、2DR型硅光电池)作接收器。用 万用表测光电池两端电压的变动情况。来判断红 外LED加上适当正向电流后是否发射红外光。

　　• 电压：LED使用低压电源，供电电压在6~24V之间，根据 产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电 源，非常适合于公共场所。

　　• 适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形， 所以能制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境

　　• 环保：无有害金属汞 • 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修

　　按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色 、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。 另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的 芯片。

　　根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有 色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分 成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四 种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。

　　• 在白光应用中，LED的发光效率是白炽灯及卤素灯的2倍 以上，并且最好的白色LED比标准60~ 100 W白炽灯 (17 Lm/W)的效率要高出许多。目前，在实验室中演示的白色 LED的发光效率已接近荧光灯(80 Lm/W)。

　　• LED的主要缺点是成本高、光输出低，这是LED技术攻关 要解决的主体问题，最近几年已取得较大进展。对商业白 色LED来说，利用大面积芯片及特殊封装技术能使每个 器件的光输出提高100倍，并使每流明光输出的成本下降 80%。

　　1. 使用电流 a) 由于LED具有随着电压稍加而电流迅速增加之特性； b) 过高的电流会引起LED灯的烧毁或亮度的衰减； c) 在使用时应加一个电阻与LED灯串联，起到限流作用； d) LED应在相同的电流条件下工作，一般建议通LED的电

　　a) 所有接触LED的设备和仪器必须接地良好，特别焊接的烙 铁和锡炉必须接地良好。

　　d) 若LED有被静电损害，会显示一些不良特性：漏电电流增 加，静态顺向电压降低或上升，在低电流测试下不亮或发 光不正常。

　　由于发光二极管具有最大正向电流IFm、最 大反向电压VRm的限制，使用时，应保证不超过 此值。为安全起见，实际电流IF应在0.6IFm以下。

　　(1) 用万用表检测。利用具有×10kΩ挡的指针式万用表可以大致判 断发光二极管的好坏。正常时，二极管正向电阻阻值为几十至 200kΩ,反向电阻的值为∝。如果正向电阻值为0或为∞，反向电 阻值很小或为0，则易损坏。这种检测的新方法，不能实地看到发光 管的发光情况，因为×10kΩ挡不能向LED提供较大正向电流。 若有两块指针万用表(最好同型号)可以较好地检查发光二极 管的发光情况。用一根导线将其中一块万用表的“”接线柱与另 一块表的“-”接线柱连接。余下的“-”笔接被测发光管的正极(P 区)，余下的“”笔接被测发光管的负极(N区)。两块万用表均置 ×10Ω挡。一般的情况下，接通后就能正常发光。若亮度很低，甚 至不发光，可将两块万用表均拨至×1Ω若，若仍很暗，甚至不 发光，则说明该发光二极管性能不良或损坏。应注意，不能一开 始测量就将两块万用表置于×1Ω，以免电流过大，损坏发光二 极管。

　　一般LED的工作电流在十几mA至几十mA， 而低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通 发光管相同)。

　　由于发光二极管的颜色、尺寸、形状、发光 强度及透明情况等不同，所以使用发光二极管时 应结合实际需要进行恰当选择。

　　一．LED是什么 二．LED的结构及发光原理 三．LED光源的特点 四．LED的特性(技术指标) 五．LED的分类 六．LED的应用 七．LED使用需要注意的几点