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LED发光二极管正向电压怎么核算 详解发光二极管性能参数

本站为您提供的LED发光二极管正向电压如何计算 详解发光二极管性能参数,常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。

本文首要是关于LED发光二极管的相关介绍,并侧重对LED发光二极管的作业电压及其功能参数进行了翔实的论述。

LED发光二极管正向电压怎么核算

常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,运用时有必要串联限流电阻以操控经过二极管的电流。限流电阻R可用下式核算:

式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的正常作业电流。发光二极管的中心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体资料的PN结中,注入的少量载流子与大都载流子复合时会把剩余的能量以光的方式释放出来,从而把电能直接转换为光能。

PN结加反向电压,少量载流子难以注入,故不发光。这种运用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向作业状况时(即两头加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就宣布从紫外到红外不同色彩的光线,光的强弱与电流有关。

LED发光二极管正向电压怎么核算 详解发光二极管功能参数

LED发光二极管电压规模

LED(发光二极管)的作业电压随制作资料不同也不同。一般做提示指示用磷砷化镓资料的在1.55V-----1.85V之间;磷化镓资料的在1.85V-----2.15V之间,这种LED 有红、绿、黄、橙(双色LED)多种发光色彩供挑选。一般作业电流很小,约在5-----10mA(0.005A-----0.010A),亮度不是很高,不能用于照明。手电筒顶用的LED是一种超高亮度的,它的作业电压较高,一般为3.35V------3.65V,作业电流也相对较大,在30mA-----50mA,亮度很高,现在发光色彩单一,为冷光色。其实LED还有许多品种,在民用、工业、科技、国防、航空和航天等范畴得到了广泛的运用!

跟着新技能的出现新式集成R-LED,使一般红光LED从1.8V-2.2V的区间,上升到3V-10V的作业电压YXSensor YX503URC LED发光二极管作业电流10-30Ma,蓝光YXSensor YX503BRC LED也从5-12V可作业电压。

LED发光二极管正向电压怎么核算 详解发光二极管功能参数

LED发光二极管有着作业电流很小,作业电压很低,可靠性高,寿数长,抗冲击和抗震功能好。能够经过调制经过的电流强弱能够方便地调制发光的强弱等传统照明设备所不具有的长处,因而能够得到广泛的运用。

发光二极管功能及用处

它是半导体二极管的一种,能够把电能转化成光能。发光二极管与一般二极

管相同是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结邻近数微米内别离与N区的电子和P区的空穴复合,发生自发辐射的荧光。不同的半导体资猜中电子和空穴所在的能量状况不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则宣布的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,运用时有必要串联限流电阻以操控经过二极管的电流。限流电阻R可用下式核算:

R=(E-UF)/IF

式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的正常作业电流。发光二极管的中心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体资料的PN结中,注入的少量载流子与大都载流子复合时会把剩余的能量以光的方式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少量载流子难以注入,故不发光。这种运用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向作业状况时(即两头加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就宣布从紫外到红外不同色彩的光线,光的强弱与电流有关。发光二极管的中心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体资料的PN结中,注入的少量载流子与大都载流子复合时会把剩余的能量以光的方式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少量载流子难以注入,故不发光。这种运用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向作业状况时(即两头加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就宣布从紫外到红外不同色彩的光线,光的强弱与电流有关。

开始LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛运用,发生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的赤色交通信号灯为例,在美国原本是选用长寿数,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它发生2000流明的白光。经赤色滤光片后,光丢失90%,只剩下200流明的红光。而在新规划的灯中,Lumileds公司选用了18个赤色LED光源,包含电路丢失在内,共耗电14瓦,即可发生相同的光效。轿车信号灯也是LED光源运用的重要范畴。

关于一般照明而言,人们更需求白色的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激起后宣布黄色光射,峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,掩盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。 LED基片宣布的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉宣布的黄光混合,能够得到得白光。现在,关于InGaN/YAG白色LED,经过改动YAG 荧光粉的化学组成和调理荧光粉层的厚度,能够获得色温3500-10000K的各色白光。这种经过蓝光LED得到白光的办法,结构简略、本钱低价、技能成熟度高,因而运用最多。

上个世纪60年代,科技作业者运用半导体PN结发光的原理,研发成了LED发光二极管。其时研发的LED,所用的资料是GaASP,其发光色彩为赤色。经过近30年的开展,现在咱们十分了解的LED,已能宣布红、橙、黄、绿、蓝等多种色光。但是照明需用的白色光LED仅在近年才开展起来,这儿向读者介绍有关照明用白光LED。

1. 可见光的光谱和LED白光的联系。众所周之,可见光光谱的波长规模为380nm~760nm,是人眼可感受到的七色光--红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种色彩的光都各自是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为565nm。在可见光的光谱中是没有白色光的,由于白光不是单色光,而是由多种单色光组成的复合光,正如太阳光是由七种单色光组成的白色光,而彩色电视机中的白色光也是由三基色黄、绿、蓝组成。由此可见,要使LED宣布白光,它的光谱特性应包含整个可见的光谱规模。但要制作这种功能的LED,在现在的工艺条件下是不或许的。依据人们对可见光的研讨,人眼睛所能见的白光,至少需两种光的混合,即二波长发光(蓝色光+黄色光)或三波长发光(蓝色光+绿色光+赤色光)的形式。上述两种形式的白光,都需求蓝色光,所以吸取蓝色光已成为制作白光的关键技能,即当时各大LED制作公司追逐的“蓝光技能”。现在世界上把握“蓝光技能”的厂商仅有少量几家,所以白光LED的推行运用,尤其是高亮度白光LED在我国的推行还有一个进程。

2. 白光LED的工艺结构和白色光源。关于一般照明,在工艺结构上,白光LED一般选用两种办法构成,榜首种是运用“蓝光技能”与荧光粉合作构成白光;第二种是多种单色光混合办法。这两种办法都已能成功发生白光器材。榜首种办法发生白光的体系如图1所示,图中LEDGaM芯片发蓝光(λp=465nm),它和YAG(钇铝石榴石)荧光粉封装在一起,当荧光粉受蓝光激起后宣布黄色光,成果,蓝光和黄光混合构成白光(构成LED的结构如图2所示)。第二种办法选用不同色光的芯片封装在一起,经过各色光混合而发生白光。

3.白光LED照明新光源的运用远景。为了阐明白光LED的特色,先看看现在所用的照明灯火源的状况。白炽灯和卤钨灯,其光效为12~24流明/瓦;荧光灯和HID灯的光效为50~120流明/瓦。对白光LED:在1998年,白光LED的光效只要5流明/瓦,到了1999年已到达15流明/瓦,这一目标与一般家用白炽灯附近,而在2000年时,白光LED的光效已达25流明/瓦,这一目标与卤钨灯附近。有公司猜测,到2005年,LED的光效可达50流明/瓦,到2015年时,LED的光效可望到达150~200流明/瓦。那时的白光LED的作业电流便可达安培级。由此可见开发白光LED作家用照明光源,将成或许的实际。

一般照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格廉价,但光效低(灯的热效应白白耗电),寿数短,保护作业量大,但若用白光LED作照明,不只光效高,并且寿数长(接连作业时刻10000小时以上),简直无需保护。现在,德国Hella公司运用白光LED开发了飞机阅览灯;澳大利亚首都堪培拉的一条大街已用了白光LED作路灯照明;我国的城市交通管理灯也正用白光LED替代前期的交通秩序指示灯。能够预见不久的将来,白光LED定会进入家庭替代现有的照明灯。

LED光源具有运用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、呼应时刻短、对环境无污染、多色发光等的长处,尽管价格较现有照明器材贵重,仍被认为是它将不可避免地现有照明器材。

发光二极管参数

1、色温

惯例色温:暖白光(WW)2700-3200k、自然光(NW)4000-4500K、正白光(PW)6000-6500K、 冷白光(CW)7000-7500k 【此处冷白光差异与珠宝灯的冷白光,珠宝灯的冷白光一般为15000-20000K】别的,赤色、绿色、蓝色等单一彩色灯珠chang也能够做。

2、功率

LED球泡灯一般的功率都在12W以下。常见LED球泡灯功率分为:3w、4w、5w、6w、7w、8w、9w、10w。

3、电压和电流

电压和电流也是LED球泡灯很重要的根本参数。世界不同国家的电网电压以及某些场合运用的电压是不相同的。常用的电压为12v、110v、220v、85v-265v。电流分为输入电流和灯珠电流。榜首:输入电流:能够用电源测验出来了,不同的功率不相同,以仪器为准。第二:灯珠电流:一般大功率都是以300mA—320mA-之间。电流对LED灯的光衰影响很大,因而电流的稳定性也很重要。灯珠电流和电压不能给的太大,否则会严重影响LED灯的寿数。

LED发光二极管正向电压怎么核算 详解发光二极管功能参数

4、光效

光效也是LED球泡灯很重要的一个要素。现在(2013年8月)中止,用日亚、科锐等芯片的灯珠光效一般为150-0Lm/W左右。【此处不考虑实验室环境下测验的光效,现在(2013-4月中止,科锐发布的实验室下最高光效为276Lm/W】,现在国内用台湾芯片的灯珠光效根本在100-130Lm/W上下。

5、光通量

光通量首要由LED球泡灯的光效和功率来决议。一般用积分球丈量。

6、照度

照度一般灯火规划师会考虑的比较多,一般状况下,咱们考虑的很少。照度的单位为勒克斯,英文为Lux,现在也能够缩写为Lx。1 Lm的光通量均匀分布在1平方米表面上所发生的光照度。照度一般用照度表进行丈量,照度表运用简略,购买本钱廉价,在没有积分球体系的时分能够用照度表来丈量作为一些参阅。

7、光衰

光衰用浅显的话讲,便是球泡灯在运用必定时刻后,亮度下降了多少。影响LED灯火衰最首要的要素是散热和电流。电流不稳定、散热作用差,光衰就会很严重。假如LED灯泡运用的是阻隔式恒压+恒流LED驱动电源、车铝灯壳散热,则光衰操控在2‰以内。

8、色差

色差便是色温的不一致性,一般暖白光(2700-3200k)会考虑到色差问题。暖白光便是咱们平常说的黄光,有时分咱们买了两支相同品牌、相同功率发黄光的节能灯,在同一环境下点亮,会发现一个光色比较亮,一个光色比较暗,这种状况便是色差。在有些场合,色差是觉得不允许出现的。

LED发光二极管正向电压怎么核算 详解发光二极管功能参数

9、显色性

光源对物体自身色彩出现的程度称为显色性,也便是色彩传神的程度;光源的显色性是由显色指数来标明,它标明物体在光下色彩比基准光(太阳光)照明时色彩的违背,能较全面反映光源的色彩特性。显色性高的光源对色彩体现较好,咱们所见到的色彩也就挨近自然色,显色性低的光源对色彩体现较差,咱们所见到的色彩误差也较大。世界照明委员会 CIE 把太阳的显色指数定为 100 ,各类光源的显色指数各不相同,如:高压钠灯显色指数 Ra=23 ,荧光灯管显色指数 Ra=60~90 。显色分两种:忠诚显色:能正确体现物质原本的色彩需运用显色指数 (Ra) 高的光源,其数值挨近100 ,显色性最好。作用显色:要明显地着重特定色彩,体现美的日子能够运用加色法来加强显色作用。

10、眩光

视界内有亮度极高的物体或激烈的亮度对比,则能够形成视觉不舒适称为眩光,眩光是影响照明质量的重要要素。

11、运用寿数

LED在一般阐明中,都是能够运用50,000小时以上,还有一些生产商声称其LED能够运作100,000小时左右。这方面首要的问题是,LED并不是简略的不再运作算了,它的额外运用寿数不能用传统灯具的衡量办法来核算。实际上,在测验LED运用寿数时,不会有人一向呆在周围等着它中止运作。不过,仍是有其他办法来测算LED的运用寿数。LED之所以耐久,是由于它不会发生灯丝熔断的问题。LED不会直接中止运作,但它会跟着时刻的推移而逐步退化。有猜测标明,高质量LED在经过50,000小时的继续运作后,还能保持初始灯火亮度的60%以上。假定LED已到达其额外的运用寿数,实际上它或许还在发光,只不过灯火十分弱小算了。要想延伸LED的运用寿数,就有必要下降或彻底遣散LED芯片发生的热能。热能是LED中止运作的首要原因。

LED发光二极管正向电压怎么核算 详解发光二极管功能参数

传统发光二极管所运用的无机半导体物料和所它们发光的色彩

结语

关于发光二极管的相关介绍就到这了,期望经过本文能让你对发光二极管有更全面的知道。

相关阅览引荐:led/发光二极管参数有哪些?

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