简述单色发光二极管的检测

2022-04-17 10:04分类：电子元器件阅读：

概述纯色发光二极管的检验

　　发光二极管LED（Light-EmitTIngDiode）是能将信号转变成光信号灯不亮的结型电致发光半导体元器件。
1、发光二极管LED主要特点
　　（1）在低压（1.5～2.5V）、小电流量(5～30mA)的标准下工作中，就可以得到充足高的色度。
　　（2）发亮响应时间快（10-7～10-9 s），高频率特点好，能表明单脉冲信息内容。
　　（3）单色性好，普遍色调有红、绿、黄、橙等。
　　（4）体型小。发亮面样子分环形、长方型、异型（三角形等）。在其中环形管道的直径有φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ8、φ10、φ12、φ15、φ20（mm）等规格型号，直徑1mm的归属于超小型LED。
　　（5）防振动及耐冲击穿特性好，功能损耗低，使用寿命长。因为LED的PN结工作中在正指导通情况，本射功能损耗低，只需加必需的过流保护对策，就可以长久应用，使用寿命在十万钟头之上，乃至可以达到一百万钟头。
　　（6）应用灵便，依据须要可做成数码显示管、标识符管、脉冲信号显示屏、点阵式显示屏、固态发亮板、LED平极型电视屏幕等。
　　（7）非常容易与数据集成电路芯片配对。
2．发光二极管的基本原理
　　发光二极管內部是具备发亮特点的PN结。当PN结通断时，借助极少数自由电子的引入及其接着的复合型而辐射源发亮。一般发光二极管的外观设计、标记及光电流特点如图所示1所显示。LED正方向光电流特点曲线图较为陡，在正指导通以前基本上有电流量。当电流超出打开工作电压时，电流量就大幅度升高。因而，LED归属于电流量操纵型半导体元器件，其发光泽度L（企业cd/m2，读作坎德拉每平米）与正方向电流量IF类似成正双，有公式计算
　　L =K IFm
　　式中，K为比例系数，在小电流量范畴内（IF=1～10mA），m=1.3～1.5。当IF>10mA时，m=1，式（5.10.1）简单化成
　　L =K IF
　　即色度与正方向电流量正相关。以磷氮化镓淡黄色LED为例子，相对性亮度单位与正方向工作电流的关联如图2所显示。LED的顺向工作电压则与正方向电流量及其芯管的半导体器件相关。应用时要按照所规定的展现色度来选择适合的IF值（一般选10mA上下，针对亮度高LED可选择1～2mA），既保证色度适度，也不会毁坏LED。若电流量过大，会损坏LED的PN结。除此之外，LED的使用期限将减少。
　　因为发光二极管的功能损耗低、体型小，色彩艳丽、响应时间快、使用寿命长，因此常见作录音机、录音机和仪表仪器的脉冲信号指示仪、自动调谐指示仪、开关电源指示仪等。发光二极管在正指导通时有一定稳压管功效，还能作直流稳压器中的稳压二极管，给予标准工作电压，兼作指示灯。现阶段市場上也有一种带反射面腔及定位装置的发亮二要管（比如BT104-B2、BT102-F），非常容易固定不动在设备控制面板上。
　　LED的輸出光谱仪决策其发亮色彩及光辐射纯净度，也体现出半导体器件的特点。普遍芯管原材料有磷化镓（GaP）、氮化镓（GaAsP）、磷氮化镓（GaAlAs）、砷铝化镓（GaN）氮化镓可发高清蓝光。
3．应用常见问题
　　（1）管道旋光性不能接错，一般讲导线较长的为正级，导线较短的是负级。
　　（2）应用中各类主要参数不可高于要求规定值。正方向电流量IF不允许超出極限工作中电流量IFM值，而且由于温度的上升，务必作降额应用。长期性运用溫度不能超出75℃。
　　（3）电焊焊接時间应尽可能短，点焊不可以在引脚根处。电焊焊接时要应用医用镊子夹到引脚根处排热，宜用中性化助焊膏（松脂）或采用松脂锡丝。
　　（4）禁止用有机化学水溶液泡浸或清理。
　　（5）LED的光耦电路务必加功率电阻，一般可用一百欧至好几百欧，视电源电压而定。
　　（6）在发光泽度基本上一致的情形下，选用单脉冲工作电压推动能够节约耗电量。针对LED点阵式显示屏，选用扫描仪动态显示能大幅度降低整机功能损耗。
4．查验发光二极管的优劣
　　发光二极管具备单方面导电率，应用R×10k档可测到其正、反方向电阻器。一般正方向电阻器应低于30k欧母，反方向电阻器应超过1M欧母。若正、反方向电阻器均为零，表明內部穿透短路故障。若正、反方向电阻器均为无穷，证实內部引路。
　　普遍发光二极管的类型及基本参数见表2。必须表明二点：第一，针对相同材质的芯管，因为所夹杂质的不一样，发亮色调亦不一样；第二，LED归属于电流量操纵型元器件，VF随IF而转变，所标VF值仅作参考。
　　除此之外，依据外观设计还可以区别发光二极管的正、负级。初期制造的管道带金属软管座，上面具一光学镜片，管侧有一凸起，挨近凸起的是正级。现阶段制造的LED，所有用全透明或透明的环氧树脂胶封裝而成，而且运用环氧树脂胶组成镜片，起变大和对焦功效，这类管道导线较长的为正级。
　　常见问题：
　　这书不建议应用R×1k档精确测量LED的正、反方向电阻器。由于该档电池电压E
　　只是精确测量正、反方向电阻器，并不可以查验其是否一切正常发亮。因为发光二极管的顺向工作电压VF一般1.5～2.5V，而数字万用表R×1或R×10档的电池电压为1.5V，因此无法使管道正指导通而且发亮。R×10k档的电池电压尽管较高，但因内电阻很大，给予的正面电流量不大，管道也不会一切正常发亮。
　　选用双表法能够查验发光二极管的发亮状况。最好是选同一种型号规格的二块数字万用表，均拨一R×1或R×10档，按图1(a)所显示串连应用，以给予较高的顺向工作电压。闭合电路见(b)图。
　　假设二块数字万用表均选用MF30型，而且均调到R×1档。由于一块表的电池电压E=1.5V，欧母核心值R0=25欧姆，因此总工作电压和总电阻器分别是
　　E′= 2E= 2×1.5=3V
　　R0′= 2R0= 2×25=50欧姆
　　假如把他们当做一块新表，闭合电路就简成（c）图。新表的满度电流量是：
　　IM′= E′/ R0′=2E/ 2R0= E/ R0=IM
　　由此可见满度电流并没有更改。
　　发光二极管在应用时要再加上功率电阻R，将正方向电流量IF限定在10～30mA为宜，防止功能损耗太记而毁坏管道。一般典型性正方向电流量可选择10mA，IF的计算方法为
　　IF= E－VF/ R
　　（c）图上的R0′能具有过流保护功效，因而无须处接功率电阻。磷氮化镓发光二极管的顺向损耗较低，为1.7V上下。E′=3V将R0′=50欧姆，能求出用双表法精确测量时的正面电流量为
　　IF= E′－VF/ R0′=3－1.7/50=26 mA <30 mA
　　因而对管道沒有风险。电源电路接入以后，管道能传出晶莹剔透绚丽的彩光。
　　假如采用的二块数字万用表R×1档欧母核心值不一，设各自为R01、R02，而两表R×1档的电池电压均为E（E=1.5V），则这时
　　IM′=2 E / R01 R02
　　IF=2 E －VF / R01 R02
　　案例：精确测量一只型号规格未知的发光二极管。
　　第一步，判断正、负级。用MF30型数字万用表的R×10k档测出正方向电阻器为26k欧母，反方向电阻器将近无穷。测正方向电阻器时，黑电笔接的便是正级。
　　第二步，将二块MF30型数字万用表均拨至R×1档选用双表精确测量，被测管传出鲜丽的彩光。若把发光二极管的旋光性接反，再加上逆向工作电压时管道就不可以发亮。
　　随后将两个数字万用表拨于R×10档，管道发亮黯淡。这是由于总电阻器R0′=2×250=500欧姆，给予的正面电流量较小而致。这时
　　IF≈3－1.7/500=2.6 mA
　　常见问题：
　　（1）选用双表法务必先调节好二块数字万用表的欧母零点。
　　（2）为了更好地不破坏被测发光二极管，精确测量前要测算IM′值，若IM′≥50mA，需挑选R×10档。比如，二块500型数字万用表R×1档串连后的总电阻器R0=20欧姆，IM′=IM=75mA>50mA。改成R×1档时IM′=7.5 mA，与典型性正方向电流量IF=10mA就非常贴近。
　　事实上发光二极管自身尚有1.5～2.5V损耗，因而以上結果均留出一定容量。