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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

2022-01-21 14:01分类:电子元器件 阅读:

 

文中主要是有关LED发光二极管的有关详细介绍,并主要对LED发光二极管的工作标准电压以及技术参数开展了详细的论述。

LED发光二极管正方向工作电压如何计算

常见的是发彩光、绿色光或白光的二极管。发光二极管的反方向击穿电压超过5伏。它的正方向光电流特点曲线图很陡,应用时务必串连功率电阻以操纵根据二极管的电流量。功率电阻R可以用下式测算:

式中E为电源电压,UF为LED的顺向损耗,IF为LED的常规工作中电流量。发光二极管的关键部份是由P型半导体和N型半导体构成的芯片,在P型半导体和N型半导体中间有一个衔接层,称之为PN结。在一些半导体的PN结中,引入的极少数自由电子与大部分自由电子复合型的时候会把不必要的力量以光的方式释放出,进而把电磁能立即变换为太阳能。

PN结加反方向工作电压,极少数自由电子无法引入,故不发亮。这类运用注入式电致发光基本原理制造的二极管叫发光二极管,统称LED。?当它处在正方向运行状态时(即两头再加上正方向工作电压),电流量从LED阳极氧化流入负极时,半导体材料结晶就产生从紫外线到红外线不一样顏色的光源,光的高低与工作电流相关。

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

LED发光二极管工作电压范畴

LED(发光二极管)的工作标准电压随生产制造材质不一样也不一样。一般做提示标示用磷氮化镓原材料的在1.55V-----1.85V中间;磷化镓原材料的在1.85V-----2.15V中间,这类LED?有红、绿、黄、橙(两色LED)多种多样发亮色调选择。一般工作中电流量不大,约在5-----10mA(0.005A-----0.010A),色度并不是很高,不可以用以照明灯具。手电选用的LED是一种led发光管度的,它的工作标准电压较高,一般为3.35V------3.65V,工作中电流量也相应很大,在30mA-----50mA,色度很高,现阶段发亮色调单一,为冷光灯色。实际上 LED也有很多类型,在民用型、工业生产、高新科技、国防安全、航空公司和航空航天等各个领域获得了普遍的运用!

伴随着新技术应用的发生新式集成化R-LED,使一般彩光LED从1.8V-2.2V的区段,升高到3V-10V的工作标准电压YXSensor?YX503URC?LED发光二极管工作中电流量10-30Ma,高清蓝光YXSensor?YX503BRC?LED也从5-12V可工作标准电压。

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

LED发光二极管拥有工作中电流量不大,工作标准电压很低,稳定性高,使用寿命长,耐冲击和防震功能好。能够 根据调配根据的电流量高低能够便捷地调配发亮的高低等传统式照明灯具所不具备的优势,因而能够获得普遍的应用。

发光二极管特性及主要用途

它是半导体材料二极管的一种,能够 把电力转变成太阳能。发光二极管与一般二极

管一样是由一个PN结构成,也具备单方面导电率。当给发光二极管再加上正方向电流后,从P区引入到N区的氧空位和由N区引入到P区的电子器件,在PN结周边数μm内各自与N区的电子器件和P区的空穴复合型,造成自发辐射的莹光。不一样的半导体器件中电子器件和空穴所在的动能情况不一样。当电子器件和空穴复合型时释放的热量是多少不一样,释放出来的热量越多,则传出的光波长越少。常见的是发彩光、绿色光或白光的二极管。发光二极管的反方向击穿电压超过5伏。它的正方向光电流特点曲线图很陡,应用时务必串连功率电阻以操纵根据二极管的电流量。功率电阻R可以用下式测算:

R=(E-UF)/IF

式中E为电源电压,UF为LED的顺向损耗,IF为LED的常规工作中电流量。发光二极管的关键部份是由P型半导体和N型半导体构成的芯片,在P型半导体和N型半导体中间有一个衔接层,称之为PN结。在一些半导体的PN结中,引入的极少数自由电子与大部分自由电子复合型的时候会把不必要的力量以光的方式释放出,进而把电磁能立即变换为太阳能。PN结加反方向工作电压,极少数自由电子无法引入,故不发亮。这类运用注入式电致发光基本原理制造的二极管叫发光二极管,统称LED。 当它处在正方向运行状态时(即两头再加上正方向工作电压),电流量从LED阳极氧化流入负极时,半导体材料结晶就产生从紫外线到红外线不一样顏色的光源,光的高低与工作电流相关。发光二极管的关键部份是由p型半导体和n型半导体构成的芯片,在p型半导体和n型半导体中间有一个衔接层,称之为p-n结。在一些半导体的PN结中,引入的极少数自由电子与大部分自由电子复合型的时候会把不必要的力量以光的方式释放出,进而把电磁能立即变换为太阳能。PN结加反方向工作电压,极少数自由电子无法引入,故不发亮。这类运用注入式电致发光基本原理制造的二极管叫发光二极管,统称LED。当它处在正方向运行状态时(即两头再加上正方向工作电压),电流量从LED阳极氧化流入负极时,半导体材料结晶就产生从紫外线到红外线不一样顏色的光源,光的高低与工作电流相关。

最开始LED作为仪表设备的标示灯源,之后各种各样灯色的LED在交通指示灯和大规模显示器中取得了广泛运用,造成了不错的社会经济效益和社会经济效益。以12英尺的鲜红色交通指示灯为例子,在国外原本是选用寿命长,低特效的140瓦日光灯做为灯源,它造成2000流明度的白光灯。经鲜红色滤色片后,光损害90%,只剩余200流明度的彩光。而在新制定的灯中,Lumileds企业运用了18个鲜红色LED光源,包含电源电路损害以内,共耗电量14瓦,就可以造成相同的特效。车辆信号指示灯也是LED光源运用的主要行业。

针对一般照明来讲,大家更必须乳白色的灯源。1998年发亮光的LED开发设计取得成功。这类LED是将GaN集成ic和钇铝紫牙乌(YAG)封裝在一起制成。GaN集成ic发高清蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫煅烧制作的含Ce3 的YAG夜光粉受此高清蓝光激起后传出淡黄色光射,最高值550nm。高清蓝光LED硅片安裝在碗形反射面腔中,遮盖以沾有YAG的环氧树脂层析,约200-500nm。 LED硅片传出的高清蓝光一部分被夜光粉消化吸收,另一部分高清蓝光与夜光粉传出的白光混和,能够 获得得白光灯。如今,针对InGaN/YAG乳白色LED,根据更改YAG 夜光粉的有机化学构成和调整夜光粉层的薄厚,能够 得到 led色温3500-10000K的各色各样白光灯。这类根据高清蓝光LED获得白光灯的方式 ,结构简易、成本费便宜、技术成熟度高,因而应用数最多。

20世纪60时代,科技工作者运用半导体材料PN结发亮的基本原理,研发变成LED发光二极管。那时候研发的LED,常用的原料是GaASP,其发亮色调为鲜红色。历经近30年的发展趋势,如今大伙儿十分了解的LED,已能产生红、橙、黄、绿、蓝等多种多样复色光。殊不知照明灯具要用的乳白色光LED仅在近些年才發展起來,这儿向大家详细介绍相关一般照明白光LED。

1. 能见光的光谱仪和LED白光灯的关联。众所周之,能见光光谱仪的光波长范畴为380nm~760nm,是人的眼睛可感受到的七色光--红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但这七种颜色的光都分别是一种可见光。比如LED发的彩光的最高值光波长为565nm。在能见光的光谱仪中是沒有乳白色光的,由于白光灯并不是可见光,只是由多种多样可见光生成的复合型光,如同自然光是由七种可见光生成的乳白色光,而彩色电视中的乳白色光也是由三基色黄、绿、蓝生成。不难看出,使得LED传出白光灯,它的光谱仪特点应包含全部由此可见的光谱仪范畴。但要生产制造这类功能的LED,在现阶段的技术标准下是不太可能的。依据我们对能见光的科学研究,人双眼能够见的白光灯,最少需二种光的混和,即二光波长发亮(深蓝色光+淡黄色光)或三光波长发亮(深蓝色光+翠绿色光+红色光)的方式。以上二种方式的白光灯,都必须深蓝色光,因此 摄入深蓝色光已变成生产制造白光灯的核心技术,即当今各种LED生产制造企业追求的“高清蓝光技术性”。现阶段国际性上把握“高清蓝光技术性”的生产商仅有少数几家,因此 白光LED的应用推广,尤其是亮度高白光LED在中国的营销推广还有一个全过程。

2. 白光LED的技术构造和乳白色灯源。针对一般照明,在加工工艺构造上,白光LED一般使用这两种方式 产生,第一种是运用“高清蓝光技术性”与夜光粉相互配合产生白光灯;第二种是多种多样可见光混和方式 。这2种方式 早已能取得成功造成白光灯元器件。第一种方式 造成白光灯的系统软件如图所示1所显示,图上LEDGaM集成ic发高清蓝光(λp=465nm),它和YAG(钇铝紫牙乌)夜光粉封裝在一起,当夜光粉受高清蓝光激起后传出淡黄色光,結果,高清蓝光和白光混和产生白光灯(组成LED的构造如图所示2所显示)。第二种方式 使用不一样复色光的集成电路芯片在一起,根据各色各样光混和而造成白光灯。

3.白光LED照明灯具新灯源的应用前景。为了更好地表明白光LED的特性,先看一下现阶段常用的照明灯具灯源的情况。日光灯和卤钨灯,其特效为12~24流明度/瓦;荧光灯管和HID灯的特效为50~120流明度/瓦。对白光LED:在1998年,白光LED的特效仅有5流明度/瓦,到1999年已做到15流明度/瓦,这一指标值与一般家庭用日光灯相仿,而在2000年时,白光LED的特效已达25流明度/瓦,这一指标值与卤钨灯相仿。有企业预测分析,到2005年,LED的特效可以达到50流明度/瓦,到2015年时,LED的特效有望做到150~200流明度/瓦。那时候的白光LED的工作中电流量便可以达到皮安级。不难看出开发设计白光LED文学家用照明灯具灯源,将成很有可能的实际。

一般一般照明的日光灯和卤钨灯虽价格低,但特效低(灯的热电效应白白的耗电量),周期短,维护保养劳动量大,但若用白光LED作照明灯具,不但特效高,并且使用寿命长(持续上班时间10000钟头之上),基本上不需要维护保养。现阶段,法国Hella企业运用白光LED开发设计了飞机场阅读灯;澳洲北京首都堪培拉的一条街道社区已用了白光LED作道路照明;在我国的大城市道路交通灯也插起白光LED替代初期的交通管理显示灯。能够 预料没多久的未来,白光LED定会进到家中替代目前的照明灯具。

LED光源具备应用低电压开关电源、能耗少、适用范围强、可靠性高、响应速度短、对自然环境零污染、多色发亮等的优势,尽管价钱较目前照明灯具器械价格昂贵,仍被觉得是它将必然地目前照明灯具元器件。

发光二极管主要参数

1、led色温

基本led色温:暖白光灯(WW)2700-3200k、太阳光(NW)4000-4500K、正白光灯(PW)6000-6500K、 冷白光灯(CW)7000-7500k 【这里冷白光灯差别与珠宝首饰灯的冷白光灯,珠宝首饰灯的冷白光灯一般为15000-20000K】此外,鲜红色、翠绿色、深蓝色等单一五颜六色LED灯珠chang还可以做。

2、输出功率

LED球泡灯一般的输出功率都在12W下列。普遍LED球泡灯输出功率分成:3w、4w、5w、6w、7w、8w、9w、10w。

3、工作电压和电流量

工作电压和电流量也是LED球泡灯很重要的主要参数。全球不一样我国的配电网工作电压及其一些场所应用的工作电压是不一样的。常见的工作电压为12v、110v、220v、85v-265v。电流量分成键入电流量和LED灯珠电流量。第一:键入电流量:可以用开关电源检测出来,不一样的输出功率不一样,以仪器设备为标准。第二:LED灯珠电流量:一般功率大的全是以300mA—320mA-中间。电流量对LED灯的光损危害非常大,因而电流量的可靠性也很重要。LED灯珠电流量和工作电压不可以给的很大,不然会明显危害LED灯的使用寿命。

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

4、特效

特效也是LED球泡灯很重要的一个要素。现阶段(2013年8月)截止,用日亚、科锐等集成ic的LED灯珠特效一般为150-0Lm/W上下。【这里不考虑到试验室自然环境下检测的特效,现阶段(2013-4月截止,科锐发布的试验室下最大特效为276Lm/W】,现阶段中国用中国台湾集成ic的LED灯珠特效基本上在100-130Lm/W左右。

5、流明值

流明值关键由LED球泡灯的特效和效率来决策。一般用积分球精确测量。

6、光照强度

光照强度一般灯光效果室内设计师会考虑到的比较多,一般状况下,大家考量的非常少。照度的单位为勒克斯,英语为Lux,如今还可以简称为Lx。1 Lm的流明值分布均匀在1平方米表层上所发生的光照强度。光照强度一般用光照强度表开展精确测量,光照强度表应用简易,选购成本费划算,在沒有积分球系统软件的情况下可以用光照强度表来精确测量做为一些参照。

7、光损

光损用简单得话讲,便是led玉米灯在应用一定時间后,色度降低了是多少。危害LED灯光损最首要的要素是排热和电流量。电流量不稳定、排热实际效果差,光损便会很严重。假如LED灯泡应用的是防护式恒流源 恒流电源LED驱动开关电源、车铝灯罩排热,则光损操纵在2‰之内。

8、偏色

偏色便是led色温的不一致性,一般暖白光灯(2700-3200k)会充分考虑偏色难题。暖白光灯便是大家平常说的白光,有时大家购买了两只一样知名品牌、一样输出功率变黄光的led节能灯,在同一自然环境下照亮,会看到一个灯色较为亮,一个灯色较为暗,这类状况便是偏色。在一些场所,偏色是感觉不允许发生的。

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

9、显色指数

灯源对物件自身色调出现的水平称作显色指数,也就是色调真实的水平;灯源的显色指数是由显色性来说明,它代表物质在光下色调比标准光(自然光)照明灯具时色调的偏移,能较全方位体现灯源的色调特点。显色指数高的灯源对色调主要表现不错,大家所看到的色调也就贴近象牙色,显色指数低的灯源对色调主要表现较弱,大家所看到的色彩误差也很大。国际性照明灯具联合会 CIE 把太阳光的显色性列入 100 ,各种灯源的显色性不尽相同,如:金属卤化物灯显色性 Ra=23 ,荧光灯显色性 Ra=60~90 。着色分二种:忠诚着色:能恰当主要表现化学物质原本的色调需应用显色性 (Ra) 高的灯源,其标值贴近100 ,显色指数最好是。实际效果着色:要独特地注重特殊颜色,主要表现美丽的日常生活能够 运用加色法来提升着色实际效果。

10、炫光

视线内有色度挺高的物品或剧烈的亮度对比度,则能够 导致視覺不舒服称之为炫光,炫光是危害照明灯具品质的主要要素。

11、使用期限

LED在一般表明中,全是能够应用50,000钟头之上,也有一些制造商声称其LED能够 运行100,000钟头上下。这些方面具体的难题是,LED并没有简易的不会再运行罢了,它的额定值使用期限不能用传统式照明灯具的评判方式 来测算。事实上,在检测LED使用期限时,不容易有些人一直呆在边上等待它终止运行。但是,或是有其它办法来计算LED的使用期限。LED往往长久,是由于它不可能造成钨丝融断的难题。LED不容易立即终止运行,但它会由于時间的变化而慢慢衰退。有预测分析说明,高品质LED在历经50,000钟头的不断运行后,还能保持原始灯光效果色度的60%之上。假设LED已超过其额定值的使用期限,事实上它很有可能仍在发亮,只不过是灯光效果十分很弱而已。要想增加LED的使用期限,就必须减少或彻底驱除LED芯片造成的能源。能源是LED终止运行的首要缘故。

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

传统式发光二极管所运用的无机物半导体材料原材料和所他们发光的颜色

总结

有关发光二极管的有关讲解就到这了,期待借助这篇文章能让人对发光二极管有更全方位的了解。

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