拉(mcd)作單位。 (3)光譜半寬度δλ:它表示發光管的光譜純度.是指圖3中1/2峰值光強所對應兩波長之間隔. (4)半值角θ1/2和視角:θ1/2是指發光強度值為軸向強度值一半的方向與發光軸向(法向)的夾角。半值角的2倍為視角(或稱半功率角)。
圖3給出的二只不同型號發光二極管發光強度角分布的情況。中垂線(法線)ao的坐標為相對發光強度(即發光強度與最大發光強度的之比)。顯然,法線方向上的相對發光強度為1,離開法線方向的角度越大,相對發光強度越小。由此圖可以得到半值角或視角值。
(5)正向工作電流if:它是指發光二極管正常發光時的正向電流值。在實際使用中應根據需要選擇if在0.6·ifm以下。 (6)正向工作電壓vf:參數表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在if=20ma時測得的。發光二極管正向工作電壓vf在1.4~3v。在外界溫度升高時,vf將下降。 (7)v-i特性:發光二極管的電壓與電流的關系可用圖4表示。在正向電壓正小於某一值(叫阈值)時,電流極小,不發光。當電壓超過某一值後,正向電流隨電壓迅速增加,發光。由v-i曲線可以得出發光管的正向電壓,反向電流及反向電壓等參數。正向的發光管反向漏電流ir<10μa以下。
(三)led的分類 1.按發光管發光顏色分 按發光管發光顏色分,可分成紅色、橙色、綠色(又細分黃綠、標准綠和純綠)、藍光等。另外,有的發光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據發光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色,上述各種顏色的發光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發光二極管和達於做指示燈用。
2.按發光管出光面特征分 按發光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發光二極管記作t-1;把φ5mm的記作t-1(3/4);把φ4.4mm的記作t-1(1/4)。由半值角大小可以估計圓形發光強度角分布情況。從發光強度角分布圖來分有三類: (1)高指向性。一般為尖頭環氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。半值角為5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。 (2)標准型。通常作指示燈用,其半值角為20°~45°。 (3)散射型。這是視角較大的指示燈,半值角為45°~90°或更大,散射劑的量較大。
3.按發光二極管的結構分 按發光二極管的結構分有全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝及玻璃封裝等結構。 4.按發光強度和工作電流分 按發光強度和工作電流分有普通亮度的led(發光強度<10mcd);超高亮度的led(發光強度>100mcd);把發光強度在10~100mcd間的叫高亮度發光二極管。一般led的工作電流在十幾ma至幾十ma,而低電流led的工作電流在2ma以下(亮度與普通發光管相同)。
除上述分類方法外,還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。
(四)led的應用 由於發光二極管的顏色、尺寸、形狀、發光強度及透明情況等不同,所以使用發光二極管時應根據實際需要進行恰當選擇。由於發光二極管具有最大正向電流ifm、最大反向電壓vrm的限制,使用時,應保證不超過此值。為安全起見,實際電流if應在0.6ifm以下;應讓可能出現的反向電壓vr<0。6vrm。led被廣泛用於種電子儀器和電子設備中,可作為電源指示燈、電平指示或微光源之用。紅外發光管常被用於電視機、錄像機等的遙控器中。 (1)利用高亮度或超高亮度發光二極管制作微型手電的電路如圖5所示。圖中電阻r限流電阻,其值應保證電源電壓最高時應使led的電流小於最大允許電流ifm。
(2)圖6(a)、(b)、(c)分別為直流電源、整流電源及交流電源指示電路。 圖(a)中的電阻≈(e-vf)/if; 圖(b)中的r≈(1.4vi-vf)/if; 圖(c)中的r≈vi/if式中,vi——交流電壓有效值。 (3)單led電平指示電路。在放大器、振蕩器或脈沖數字電路的輸出端,可用led表示輸出信號是否正常,如圖7所示。r為限流電阻。只有當輸出電壓大於led的阈值電壓時,led才可能發光。 (4)單led可充作低壓穩壓管用。由於led正向導通後,電流隨電壓變化非常快,具有普通穩壓管穩壓特性。發光二極管的穩定電壓在1.4~3v間,應根據需要進行選擇vf,如圖8所示。
(5)電平表。目前,在音響設備中大量使用led電平表。它是利用多只發光管指示輸出信號電平的,即發光的led數目不同,則表示輸出電平的變化。圖9是由5只發光二極管構成的電平表。當輸入信號電平很低時,全不發光。輸入信號電平增大時,首先led1亮,再增大led2亮……。
(五)發光二極管的檢測 1.普通發光二極管的檢測 (1)用萬用表檢測。利用具有×10kω擋的指針式萬用表可以大致判斷發光二極管的好壞。正常時,二極管正向電阻阻值為幾十至200kω,反向電阻的值為∝。如果正向電阻值為0或為∞,反向電阻值很小或為0,則易損壞。這種檢測方法,不能實地看到發光管的發光情況,因為×10kω擋不能向led提供較大正向電流。
如果有兩塊指針萬用表(最好同型號)可以較好地檢查發光二極管的發光情況。用一根導線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。余下的“-”筆接被測發光管的正極(p區),余下的“+”筆接被測發光管的負極(n區)。兩塊萬用表均置×10ω擋。正常情況下,接通後就能正常發光。若亮度很低,甚至不發光,可將兩塊萬用表均撥至×1ω若,若仍很暗,甚至不發光,則說明該發光二極管性能不良或損壞。應注意,不能一開始測量就將兩塊萬用表置於×1ω,以免電流過大,損壞發光二極管。 (2)外接電源測量。用3v穩壓源或兩節串聯的干電池及萬用表(指針式或數字式皆可)可以較准確測量發光二極管的光、電特性。為此可按圖10所示連接電路即可。如果測得vf在1.4~3v之間,且發光亮度正常,可以說明發光正常。如果測得vf=0或vf≈3v,且不發光,說明發光管已壞。
2.紅外發光二極管的檢測
由於紅外發光二極管,它發射1~3μm的紅外光,人眼看不到。通常單只紅外發光二極管發射功率只有數mw,不同型號的紅外led發光強度角分布也不相同。紅外led的正向壓降一般為1.3~2.5v。正是由於其發射的紅外光人眼看不見,所以利用上述可見光led的檢測法只能判定其pn結正、反向電學特性是否正常,而無法判定其發光情況正常否。為此,最好准備一只光敏器件(如2cr、2dr型硅光電池)作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的變化情況。來判斷紅外led加上適當正向電流後是否發射紅外光。其測量電路如圖11所示.
附件:led---發光二極管.doc
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