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单色发光二极管的检测         ★★★ 【字体:
单色发光二极管的检测
作者:imefan    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2009-3-3    

  发光二极管LED(Light-EmittingDiode)是能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件。
1、发光二极管LED主要特点
  (1)在低电压(1.5~2.5V)、小电流(5~30mA)的条件下工作,即可获得足够高的亮度。
  (2)发光响应速度快(10-7~10-9 s),高频特性好,能显示脉冲信息。
  (3)单色性好,常见颜色有红、绿、黄、橙等。
  (4)体积小。发光面形状分圆形、长方形、异形(三角形等)。其中圆形管子的外径有φ1、φ2、φ3、φ4、φ5、φ8、φ10、φ12、φ15、φ20(mm)等规格,直径1mm的属于超微型LED。
  (5)防震动及抗冲击穿性能好,功耗低,寿命长。由于LED的PN结工作在正向导通状态,本射功耗低,只要加必要的限流措施,即可长期使用,寿命在10万小时以上,甚至可达100万小时。
  (6)使用灵活,根据需要可制成数码管、字符管、电平显示器、点阵显示器、固体发光板、LED平极型电视屏等。
  (7)容易与数字集成电路匹配。
2.发光二极管的原理
  发光二极管内部是具有发光特性的PN结。当PN结导通时,依靠少数载流子的注入以及随后的复合而辐射发光。普通发光二极管的外形、符号及伏安特性如图1所示。LED正向伏安特性曲线比较陡,在正向导通之前几乎有电流。当电压超过开启电压时,电流就急剧上升。因此,LED属于电流控制型半导体器件,其发光亮度L(单位cd/m2,读作坎德拉每平方米)与正向电流IF近似成正双,有公式
  L =K IFm
  式中,K为比例系数,在小电流范围内(IF=1~10mA),m=1.3~1.5。当IF>10mA时,m=1,式(5.10.1)简化成
  L =K IF
  即亮度与正向电流成正比。以磷砷化镓黄色LED为例,相对发光强度与正向电流的关系如图2所示。LED的正向电压则与正向电流以及管芯的半导体材料有关。使用时应根据所要求的显示亮度来选取合适的IF值(一般选10mA左右,对于高亮度LED可选1~2mA),既保证亮度适中,也不会损坏LED。若电流过大,会烧毁LED的PN结。此外,LED的使用寿命将缩短。
  由于发光二极管的功耗低、体积小,色彩鲜艳、响应速度快、寿命长,所以常用作收录机、收音机和电子仪器的电平指示器、调谐指示器、电源指示器等。发光二极管在正向导通时有一定稳压作用,还可作直流稳压器中的稳压二极管,提供基准电压,兼作电源指示灯。目前市场上还有一种带反射腔及固定装置的发光二要管(例如BT104-B2、BT102-F),很容易固定在仪器面板上。
  LED的输出光谱决定其发光颜色及光辐射纯度,也反映出半导体材料的特性。常见管芯材料有磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAsP)、磷砷化镓(GaAlAs)、砷铝化镓(GaN)氮化镓可发蓝光。
3.使用注意事项
  (1)管子极性不得接反,一般讲引线较长的为正极,引线较短的是负极。
  (2)使用中各项参数不得超过规定极限值。正向电流IF不允许超过极限工作电流IFM值,并且随着环境温度的升高,必须作降额使用。长期使用温度不宜超过75℃。
  (3)焊接时间应尽量短,焊点不能在管脚根部。焊接时应使用镊子夹住管脚根部散热,宜用中性助焊剂(松香)或选用松香焊锡丝。
  (4)严禁用有机溶液浸泡或清洗。
  (5)LED的驱动电路必须加限流电阻,一般可取一百欧至几百欧,视电源电压而定。
  (6)在发光亮度基本不变的情况下,采用脉冲电压驱动可以节省耗电。对于LED点阵显示器,采用扫描显示方式能大大降低整机功耗。
4.检查发光二极管的好坏
  发光二极管具有单向导电性,使用R×10k档可测出其正、反向电阻。一般正向电阻应小于30k欧姆,反向电阻应大于1M欧姆。若正、反向电阻均为零,说明内部击穿短路。若正、反向电阻均为无穷大,证明内部开路。
  常见发光

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