简述单色发光二极管的检测
发光二极管LED（Light-EmitTIngDiode）是能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器材。
1、发光二极管LED主要特点
（1）在低电压（1.5～2.5V）、小电流(5～30mA)的条件下作业，即可取得足够高的亮度。
（2）发光呼应速度快（10-7～10-9 s），高频特性好，能显现脉冲信息。
（3）单色性好，常见色彩有红、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）。其间圆形管子的外径有φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ8、φ10、φ12、φ15、φ20（mm）等标准，直径1mm的归于超微型LED。
（5）防轰动及抗冲击穿性能好，功耗低，寿命长。由于LED的PN结作业在正导游通状况，本射功耗低，只需加必要的限流办法，即可长期运用，寿命在10万小时以上，乃至可达100万小时。
（6）运用灵敏，依据需求可制成数码管、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）简单与数字集成电路匹配。
2．发光二极管的原理
发光二极管内部是具有发光特性的PN结。当PN结导通时，依托少量载流子的注入以及随后的复合而辐射发光。一般发光二极管的外形、符号及伏安特性如图1所示。LED正向伏安特性曲线比较陡，在正导游通之前简直有电流。当电压超越敞开电压时，电流就急剧上升。因而，LED归于电流操控型半导体器材，其发光亮度L（单位cd/m2，读作坎德拉每平方米）与正向电流IF近似成正双，有公式
L =K IFm
式中，K为份额系数，在小电流范围内（IF=1～10mA），m=1.3～1.5。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正比。以磷砷化镓黄色LED为例，相对发光强度与正向电流的联系如图2所示。LED的正向电压则与正向电流以及管芯的半导体资料有关。运用时应依据所要求的显现亮度来选取适宜的IF值（一般选10mA左右，关于高亮度LED可选1～2mA），既确保亮度适中，也不会损坏LED。若电流过大，会焚毁LED的PN结。此外，LED的运用寿命将缩短。
由于发光二极管的功耗低、体积小，色彩鲜艳、呼应速度快、寿命长，所以常用作收录机、收音机和电子仪器的电平指示器、调谐指示器、电源指示器等。发光二极管在正导游通时有必定稳压效果，还可作直流稳压器中的稳压二极管，供给基准电压，兼作电源指示灯。现在市场上还有一种带反射腔及固定装置的发光二要管（例如BT104-B2、BT102-F），很简单固定在仪器面板上。
LED的输出光谱决议其发光色彩及光辐射纯度，也反映出半导体资料的特性。常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．运用注意事项
（1）管子极性不得接反，一般讲引线较长的为正极，引线较短的是负极。
（2）运用中各项参数不得超越规则极限值。正向电流IF不允许超越极限作业电流IFM值，而且跟着环境温度的升高，有必要作降额运用。长期运用温度不宜超越75℃。
（3）焊接时刻应尽量短，焊点不能在管脚根部。焊接时应运用镊子夹住管脚根部散热，宜用中性助焊剂（松香）或选用松香焊锡丝。
（4）严禁用有机溶液浸泡或清洗。
（5）LED的驱动电路有必要加限流电阻，一般可取一百欧至几百欧，视电源电压而定。
（6）在发光亮度根本不变的状况下，选用脉冲电压驱动能够节约耗电。关于LED点阵显现器，选用扫描显现方法能大大下降整机功耗。
4．查看发光二极管的好坏
发光二极管具有单导游电性，运用R×10k档可测出其正、反向电阻。一般正向电阻应小于30k欧姆，反向电阻应大于1M欧姆。若正、反向电阻均为零，阐明内部击穿短路。若正、反向电阻均为无穷大，证明内部开路。
常见发光二极管的品种及主要参数见表2。需求阐明两点：榜首，关于同种资料的管芯，由于所掺杂质的不同，发光色彩亦不同；第二，LED归于电流操控型器材，VF随IF而改动，所标VF值仅供参考。
此外，依据外形也能够区别发光二极管的正、负极。前期出产的管子带金属管座，上面罩一光学透镜，管侧有一突起，挨近突起的是正极。现在出产的LED，悉数用通明或半通明的环氧树脂封装而成，而且运用环氧树脂构成透镜，起放大和聚集效果，这类管子引线较长的为正极。
注意事项：
本书不引荐运用R×1k档丈量LED的正、反向电阻。由于该档电池电压E
只是丈量正、反向电阻，并不能查看其能否正常发光。由于发光二极管的正向电压VF一般1.5～2.5V，而万用表R×1或R×10档的电池电压为1.5V，所以不能使管子正导游通而且发光。R×10k档的电池电压尽管较高，但因内阻太大，供给的正向电流很小，管子也不会正常发光。
选用双表法能够查看发光二极管的发光状况。最好选同一种类型的两块万用表，均拨一R×1或R×10档，按图1(a)所示串联运用，以供给较高的正向电压。等效电路见(b)图。
假定两块万用表均选用MF30型，而且均拨到R×1档。由于一块表的电池电压E=1.5V，欧姆中心值R0=25欧姆，所以总电压和总电阻分别是
E′= 2E= 2×1.5=3V
R0′= 2R0= 2×25=50欧姆
假设把它们当作一块新表，等效电路就简成（c）图。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改动。
发光二极管在运用时应加上限流电阻R，将正向电流IF约束在10～30mA为宜，防止功耗太记而损坏管子。一般典型正向电流可选10mA，IF的核算公式为
IF= E－VF/ R
（c）图中的R0′能起到限流效果，因而不用另接限流电阻。磷砷化镓发光二极管的正向压降较低，为1.7V左右。E′=3V将R0′=50欧姆，可求出用双表法丈量时的正向电流为
IF= E′－VF/ R0′=3－1.7/50=26 mA <30 mA
因而对管子没有风险。电路接通之后，管子能宣布晶亮耀眼的红光。
假设选用的两块万用表R×1档欧姆中心值不等，设分别为R01、R02，而两表R×1档的电池电压均为E（E=1.5V），则此刻
IM′=2 E / R01+ R02
IF=2 E －VF / R01+ R02
实例：丈量一只类型不明的发光二极管。
榜首步，断定正、负极。用MF30型万用表的R×10k档测得正向电阻为26k欧姆，反向电阻挨近无穷大。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档选用双表丈量，被测管宣布美丽的红光。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。
然后将两块万用表拨于R×10档，管子发光昏暗。这是由于总电阻R0′=2×250=500欧姆，供给的正向电流较小所造成的。此刻
IF≈3－1.7/500=2.6 mA
注意事项：
（1）选用双表法有必要先调整好两块万用表的欧姆零点。
（2）为了不损坏被测发光二极管，丈量前应核算IM′值，若IM′≥50mA，需挑选R×10档。例如，两块500型万用表R×1档串联后的总电阻R0=20欧姆，IM′=IM=75mA>50mA。改用R×1档时IM′=7.5 mA，与典型正向电流IF=10mA就比较挨近。
实际上发光二极管自身尚有1.5～2.5V压降，因而上述成果均留有必定余量。
假设不知道被测发光二极管的正向电压，也不清楚IM′值。主张先把两块表都拨到R×10档，若发光很暗，再改拨R×1档
