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单色发光二极管的检测体例申明

发光二极管



  发光二极管LEDLight-EmitTIngDiode)是能将电旌旗灯号转换成光旌旗灯号的结型电致发光半导体器件。

 

1、发光二极管LED首要特色

 

  (1)在低电压(1.52.5V)、小电流(530mA)的前提下任务,便可取得充足高的亮度。 

  (2)发光呼应速率快(10-710-9 s),高频特征好,能显现脉冲信息。 

  (3)单色性好,罕见色采有红、绿、黄、橙等。 

  (4)体积小。发光面形状分圆形、长方形、异形(三角形等)。此中圆形管子的外径有φ1φ2φ3φ4φ5φ8φ10φ12φ15φ20mm)等规格,直径1mm的属于超微型LED 

  (5)防震撼及抗打击穿机能好,功耗低,寿命长。由于LEDPN结任务在正领导通状况,本射功耗低,只需加须要的限流办法,便可持久操纵,寿命在10万小时以上,乃至可达100万小时。 

  (6)操纵矫捷,按照须要可制成数码管、字符管、电平显现器、点阵显现器、固体发光板、LED平极型电视屏等。 

  (7)轻易与数字集成电路婚配。 

 

 

 

2.发光二极管的道理 

 

  发光二极管外部是具备发光特征的PN结。当PN结导通时,依靠多数载流子的注入和随后的复合而辐射发光。通俗发光二极管的形状、标记及伏安特征如图1所示。LED正向伏安特征曲线比拟陡,在正领导通之前几近有电流。当电压跨越开启电压时,电流就急剧回升。是以,LED属于电流节制型半导体器件,其发亮光度L(单元cd/m2,读作坎德拉每平方米)与正向电流IF类似成正双,有公式 

 

  L =K IFm 

 

  式中,K为比例系数,在小电流规模内(IF=110mA),m=1.31.5。当IF>10mA时,m=1,式(5.10.1)简化成 L =K IF 

 

  即亮度与正向电流成反比。以磷砷化镓黄色LED为例,绝对发光强度与正向电流的干系如图2所示。LED的正向电压则与正向电流和管芯的半导体资料有关。操纵时应按照所请求的显现亮度来拔取适合的IF值(普通选10mA摆布,对高亮度LED可选12mA),既保障亮度适中,也不会破坏LED。若电流过大,会销毁LEDPN结。另外,LED的操纵寿命将延长。

 

  由于发光二极管的功耗低、体积小,色采素净、呼应速率快、寿命长,以是经常操纵作收录机、收音机和电子仪器的电平唆使器、调谐唆使器、电源唆使器等。发光二极管在正领导通时有必然稳压感化,还可作直流稳压器中的稳压二极管,供给基准电压,兼作电源唆使灯。今朝市场上另有一种带反射腔及牢固装配的发光二要管(比方BT104-B2BT102-F),很轻易牢固在仪器面板上。

 

  LED的输入光谱决议其发光色采及光辐射纯度,也反应出半导体资料的特征。罕见管芯资料有磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAsP)、磷砷化镓(GaAlAs)、砷铝化镓(GaN)氮化镓可发蓝光。 

 

3.操纵注重事变 

 

  (1)管子极性不得接反,普通讲引线较长的为正极,引线较短的是负极。 

 

  (2)操纵中各项参数不得跨越划定极限值。正向电流IF不许可跨越极限任务电流IFM值,并且跟着环境温度的下降,必须作降额操纵。持久操纵温度不宜跨越75℃ 

 

  (3)焊接时候应尽可能短,焊点不能在管脚跟部。焊接时应操纵镊子夹住管脚跟部散热,宜用中性助焊剂(松香)或选用松香焊锡丝。 

 

  (4)严禁用无机溶液浸泡或洗濯。

 

  (5LED的驱动电路必须加限流电阻,普通可取一百欧至几百欧,视电源电压而定。 

 

  (6)在发亮光度根基稳定的环境下,接纳脉冲电压驱动能够节流耗电。对LED点阵显现器,接纳扫描显现体例能大大下降零件功耗。 

 

4.查抄发光二极管的黑白 

 

  发光二极管具备单领导电性,操纵R×10k档可测出其正、反向电阻。普通正向电阻应小于30k欧姆,反向电阻应大于1M欧姆。若正、反向电阻均为零,申明外部击穿短路。若正、反向电阻均为无限大,证实外部开路。 

 

  罕见发光二极管的品种及首要参数见表2。须要申明两点:第一,对同种资料的管芯,由于所搀杂质的差别,发光色采亦差别;第二,LED属于电流节制型器件,VFIF而变更,所标VF值仅供参考。 

 

  另外,按照形状也能够辨别发光二极管的正、负极。初期出产的管子带金属管座,下面罩一光学透镜,管侧有一崛起,靠近崛起的是正极。今朝出产的LED,全数用通明或半通明的环氧树脂封装而成,并且操纵环氧树脂组成透镜,起缩小和聚焦感化,这类管子引线较长的为正极。


 0603红光主图.jpg

 

  注重事变: 

 

  本书不保举操纵R×1k档丈量LED的正、反向电阻。由于该档电池电压

 

  仅仅丈量正、反向电阻,并不能查抄其可否普通发光。由于发光二极管的正向电压VF普通1.52.5V,而万用表R×1R×10档的电池电压为1.5V,以是不能使管子正领导通并且发光。R×10k档的电池电压固然较高,但因内阻太大,供给的正向电流很小,管子也不会普通发光。 

 

  接纳双表法能够查抄发光二极管的发光环境。最好选统一种型号的两块万用表,均拨一R×1R×10档,按图1(a)所示串连操纵,以供给较高的正向电压。

 

  假设两块万用表均接纳MF30型,并且均拨到R×1档。由于一块表的电池电压E=1.5V,欧姆中间值R0=25欧姆,以是总电压和总电阻别离是 

 

  E′= 2E= 2×1.5=3V 

 

  R0′= 2R0= 2×25=50欧姆 

 

  若是把它们当作一块新表,等效电路就简成。新表的满度电流是: 

 

  IM′= E′/ R0′=2E/ 2R0= E/ R0=IM 

 

  可见满度电流值并未转变。 

 

  发光二极管在操纵时应加下限流电阻R,将正向电流IF限定在1030mA为好,防止功耗太记而破坏管子。普通典范正向电流可选10mAIF的计较公式为 

 

  IF= EVF/ R 

 

  (c)图中的R0′能起到限流感化,是以不用另接限流电阻。磷砷化镓发光二极管的正向压降较低,为1.7V摆布。E′=3VR0′=50欧姆,可求出用双表法丈量时的正向电流为 

 

  IF= E′VF/ R0′=31.7/50=26 mA<30 mA 

 

  是以对管子不风险。电路接通以后,管子能收回晶莹精明的红光。 

 

  若是选用的两块万用表R×1档欧姆中间值不等,设别离为R01R02,而两表R×1档的电池电压均为EE=1.5V),则此时 

 

  IM′=2 E / R01+ R02 

 

  IF=2 E VF / R01+ R02 

 

  实例:丈量一只型号不明的发光二极管。

 

  第一步,鉴定正、负极。用MF30型万用表的R×10k档测得正向电阻为26k欧姆,反向电阻靠近无限大。测正向电阻时,黑表笔接的便是正极。

 

  第二步,将两块MF30型万用表均拨至R×1档接纳双表丈量,被测管收回素净的红光。若把发光二极管的极性反接,加上反向电压时管子就不能发光。 

 

  而后将两块万用表拨于R×10档,管子发光阴暗。这是由于总电阻R0′=2×250=500欧姆,供给的正向电流较小而至。此时 

 

  IF≈31.7/500=2.6 mA 

 

  注重事变: 

 

  (1)接纳双表法必须先调剂好两块万用表的欧姆零点。

 

  (2)为了不破坏被测发光二极管,丈量前应计较IM′值,若IM′≥50mA,需挑选R×10档。比方,两块500型万用表R×1档串连后的总电阻R0=20欧姆,IM′=IM=75mA>50mA。改用R×1档时IM′=7.5 mA,与典范正向电流IF=10mA就比拟靠近。 

 

  现实上发光二极管自身另有1.52.5V压降,是以上述成果均留有必然余量。

 

 

  假设不晓得被测发光二极管的正向电压,也不清晰IM′值。倡议先把两块表都拨到R×10档,若发光很暗,再改拨R×1档。

    (拓展LED:http://dddum.com/)

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