LED基本工作原理

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1、LED部分基本工作原理1LED的原理概述發(fā)光二極管主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。其發(fā)光體--晶片的尺寸一般為8.9.10.12..13.14mil（1mil=0.0254毫米），目前市面上晶片尺寸越來越大,超過40mil。其發(fā)光過程包括三部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。當(dāng)電子經(jīng)過該晶片時(shí)，帶負(fù)電的電子移動(dòng)到帶正電的空穴區(qū)域并與之復(fù)合，電子和空穴消失的同時(shí)產(chǎn)生光子。電子和空穴之間的能量（帶隙）越大，產(chǎn)生的光子的能量就越高。光子的能量反過來與光的顏色對應(yīng)，可見光的頻譜范圍內(nèi)，藍(lán)色光、紫色光攜帶的能量最多，桔色光、紅色光攜帶的能量最少。由于不同

2、的材料具有不同的帶隙，從而能夠發(fā)出不同顏色的光。2發(fā)光二極管的伏安特性順向電壓(VF)v.s.順向電流(IF);逆向電壓(VR)v.s.逆向電流(IR);LED是電流驅(qū)動(dòng)元件,非電壓驅(qū)動(dòng)元件;測試時(shí),VR=5V時(shí),IR<10μA也就是說:IR=10μA時(shí),VR>5V;電流從正極PIN腳流入，經(jīng)金線流至芯片正極（P極），再流至芯片P/N結(jié)，從而激發(fā)芯片發(fā)光（芯片為P/N結(jié)處發(fā)光），再流至N結(jié)，至杯底后經(jīng)短腳流出，而形成一完整的封閉電路通常芯片設(shè)計(jì)時(shí)考慮其正常工作電流為20mA，因此，使用發(fā)光二極管及生產(chǎn)測試時(shí)，通過發(fā)光二極管的電流均為20mA，此電流稱為正向電流（I

3、f）。伏安特性曲線圖LED光電特性參數(shù)1、三要素LED的VF,IV,λd(x,y)稱為其光電特性三要素;IV是指在一定正向電流下的亮度;λd是指其主波長;波長決定了發(fā)光的顏色。X,Y是指在CIE光諳圖中色度坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)值?？梢姽獾牟ǘ螐淖瞎?約?380nm?)到紅光(770nm?)???????不可見光的波長紅外線長於?770nm紫外線短於?380nm。VF順向電壓,一般：紅、黃、黃綠，VF值在1.8-2.3V藍(lán)、綠、紫，VF值在2。8-3.6V之間。2、IF順向電流IF值通常為20mA被設(shè)為一個(gè)測試條件和常亮?xí)r的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流.IF增大時(shí)LAMP的顏色、亮度、

4、VF特性及工作溫度均會(huì)受到影響，它是正常工作時(shí)的一個(gè)先決條件，IF值增大：壽命縮短、VF值增大、波長偏低、溫度上升、亮度增大、角度不變.3、.VR反向電壓由于LAMP是二極管具有單向?qū)щ娞匦?，反向通電時(shí)反向電流為0，而反向電壓高到一定程度時(shí)會(huì)把二極管擊穿，剛好能把二極管擊穿的電壓稱為反向崩潰電壓，可以用“VR”來表示。VR特性：1＞VR是衡量P/N結(jié)反向耐壓特性，當(dāng)然VR赿高赿好；RYYGOVR可以做到20-40V紅、黃、黃綠等四元晶片反向電壓可做到15－20V。BPG可以做到5V以上.2IR（反向加電壓時(shí)流過的電流）特性：①IR是反映二極管的反向特性，IR值太大

5、說明P/N結(jié)特性不好，快被擊穿；IR值太小或?yàn)?說明二極管的反向很好；IR一般要求是10ūA以下。②通常IR值較大時(shí)VR值相對會(huì)小，IR值較小時(shí)VR值相對會(huì)大；③IR的大小與晶片本身和封裝制程均有關(guān)系，制程主要體現(xiàn)在銀膠過多或側(cè)面沾膠，雙線材料焊線時(shí)焊偏，靜電亦會(huì)造成反向擊穿，使IR增大。4、IV（LAMP的發(fā)光強(qiáng)度，稱為亮度）指LAMP有流過電流時(shí)的光強(qiáng)，單位一般用毫燭光（mcd）來衡量，1000mcd=1cd由于一批晶片做出的LAMP光強(qiáng)均不相同，封裝廠商會(huì)將其按不同的等級分類，分為低、中、高等多個(gè)等級，而LAMP的價(jià)格也與其亮度大小有關(guān)系。同一亮度LAMP順

6、向電流越大，亮度越高。亮度還跟角度有關(guān)系，同樣物料角度越大亮度越低，角度越小，亮度越高，所以要求亮度的同時(shí)要考慮到角度的大小.5、光通量(Luminousflux,Φ)指光源每秒鐘所發(fā)出的量之總和,單位為：流明(lumen,lm)一般鎢絲燈泡的發(fā)光效率在6-25Lm/w之間，日光燈的發(fā)光效率在45-95Lm/w之間。目前LED超過100LM/W.，6、照度(illuminance)單位勒克斯?(Lux,?lx)照度是光通量與被照面之比值。1lumen之光通量均勻分布在面積為一平方米之區(qū)域。照度(Luminosity)指物體被照亮的程度，采用單位面積所接受的光通量來

7、表示，表示單位為勒[克斯](Lux,lx)，即1m／m2。1勒[克斯]等于1流[明](lumen,lm)的光通量均勻分布于1m2面積上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量為標(biāo)準(zhǔn)，若傾斜照射則照度下降。7、W/D（主波長，單位是nm，納米）LAMP正常工作時(shí)的顏色特性，通常用W/D來衡量顏色的變化特性，在電流和溫度不同的情況下主波長測試值均不相同的，我公司將W/D按不同的等級分類。并用不同的字母表示.8、△θ（半強(qiáng)度視角，單位是“度”）發(fā)光管LAMP發(fā)光強(qiáng)度為一半時(shí)所對應(yīng)的角度。角度的大小與晶片體積的大小、支架碗杯的角度、杯深、模粒的球面直徑、卡點(diǎn)等有關(guān)系。角度越

8、大照出的光