led灯具的详细参数 LED是操作化合物资料制造成pn 结的光电器材。它具有pn 结结型器材的电学赋性：I-V赋性、C-V本 性和光学赋性：光谱呼应赋性、发光光强指向赋性、时刻赋性以及热学赋性。 1、LED 电学赋性 1.1I-V赋性表征LED芯片pn 结制备遵照首要参数。LED 的I-V赋性具有非线性、整流实质：单导游 电性，即外加正偏压表明低交兵电阻，反之为高交兵电阻。 (1)正向死区：(图oa或oa′段)a点抵挡V0为封闭电压，当V (2)正向使命区：电流IF和外加电压呈指数干连 IF=IS(eqVF/KT–1)IS为反向饱满电流。 V0时，VVF 的正向使命区IF 随VF指数上升IF=ISeqVF/KT (3)反向死区：V0时pn结加反偏压 V=-VR时，反向漏电流IR(V=-5V)时，GaP为0V，GaN为10uA。 (4)反向击穿区V-VR，VR喻为反向击穿电压;VR 电压对应IR为反向漏电流。当反向偏压不断增进 V-VR时，则泛起IR俄然增从而泛起击穿现象。因为所用化合物资料种别距离，各种LED 的反向击穿电 压VR也距离。 1.2C-V赋性 鉴于LED 的芯片有9×9mil(250×250um)，10×10mil，11×11mil(280×280um)，12×12mil(300×300um)，故 pn结面积巨细不一，使其结电容(零偏压)C≈n+pf分配。 C-V赋性呈二次函数干连(如图2)。由1MHZ沟通信号用C-V赋性测试仪测得。 1.3最大答应功耗PFm 当流过LED 的电流为IF、管压降为UF则功率损耗为P=UF×IF LED使命时，外加偏压、偏流未必促进载流子复合分发光，还有逐个部分变为热，使结温上涨。若结 温为 Tj、外部情况温度为 Ta，则当 TjTa 时，底细热量凭借管座向外传热，闲逸热量(功率)，可表明为 P=KT(Tj–Ta)。 1.4响合时刻 响合时刻表征某一表明器盯梢外部动态变卦的快慢。现有几种表明LCD(液晶表明)约10-3~10-5S，CRT、 PDP、LED都到达10-6~10-7S(us级)。 ①响合时刻从运用视点来看，便是LED 点亮和焚烧所延迟的时刻，即图中tr、tf。图中t0值很小，可 疏忽。 ②响合时刻首要取决于载流子寿数、器材的结电容及电路阻抗。 LED 的点亮时刻——上升时刻tr是指接通电源使发亮光度到达变形的10%开端，不断到发亮光度到达 变形值的90%所阅历的时刻。 LED焚烧时刻——下降时刻tf是匡变形发光削弱至副本的10%所阅历的时刻。 距离资料制得的LED响合时刻各不相同;如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响合时刻10-9S，GaP为10-7S。 是以它们可用在10~100MHZ高频系统。 2、LED光学赋性 发光二极管有红外(非可见)和可见光两个系列，前者可用辐射度，后者可用光度学来丈量其光学赋性。 2.1发光法向光强及其角散布Iθ 2.1.1发光强度(法向光强)是表征发光器材发光强弱的重要遵照。LED很多运用要求是圆柱、圆球封装， 因为 凸透镜的感染，故都具有很强指向性：坐落法向方向光强最大，其和程度面交角为90°。当违背处死 向距离θ视点，光强也随之变卦。发光强度跟着距离封装形状 而强度交给角方向。 2.1.2发光强度的角散布Iθ是描写LED发光在空间各个方向上光强散布。它首要取决于封装的工艺(包 含支架、模粒头、环氧树脂中增加散射剂和否) ⑴为取得高指向性的角散布(如图1) ①LED管芯位子离模粒头远些; ②运用圆锥状(枪弹头)的模粒头; ③封装的环氧树脂中勿加散射剂。 选用上述办法可使LED2θ1/2=6°分配，大大前进了指向性。 ⑵当时几种常用封装的散射角(2θ1/2角)圆形LED：5°、10°、30°、45° 2.2发光峰值波长及其光谱散布 ⑴LED发光强度或光功率输入跟着波长变卦而距离，绘成一条散布曲线——光谱散布曲线。当此曲线 必定往日，器材的无关主波长、纯度等关连色度学参数亦随之而定。 LED 的光谱散布和制备所用化合物半导体种别、实质及pn结布局(外延层厚度、搀和杂质)等无关，而 和器材的许多多少形状、封装方法无关。 LED光谱散布曲线蓝光InGaN/GaN2绿光GaP:N3红光GaP:Zn-O 4红外GaAs5Si光敏光电管6标准钨丝灯 ①是蓝色InGaN/GaN发光二极管，发光谱峰λp=460～465nm; ②是绿色GaP:N的LED，发光谱峰λp=550nm ③是赤色GaP:Zn-O 的LED，发光谱峰λp=680～700nm; ④是红外LED运用GaAs资料，发光谱峰λp=910nm ⑤是Si光电二极管，一般作光电接收用。 不论甚么资料制造成的 LED，都有一个相对光强度最强处(光输入最大)，和之相对应有一个波长，此波 长叫峰值波长，用λ 表明。只需单色光才有λ 波长。 ⑵谱线宽度：在LED谱线的峰值双侧±△λ处，存在两个光强便是峰值(最大光强度)一半的点，此两点 分袂对应λ -△λ，λp+△λ之间宽度叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。 半高宽度反映谱线宽窄，即LED单色性的参数，LED半宽小于40nm。 ⑶主波长：有的 LED 发光不单是繁复色，即不单有一个峰值波长;甚至有多个峰值，并不是单色光。 为此描写LED 色度赋性而引进主波长。主波长便是人眼所能察看到的，由LED 分发首要单色光的波长。 单色性越好，则λ 也便是主波长。 如 GaP 资料可分发多个峰值波长，而主波长只需一个，它会跟着 LED 长时刻使命，结温上涨而主波长 倾向长波。 2.3光通量 光通量F 是表征LED 总光输入的辐射能量，它标识表记标帜器材的遵照好坏。F 为LED 向各个方向 发光的能量之和，它和使命电流直接无关。跟着电流增进，LED光通量随之增大。可见光LED 的光通量单 位为流明(lm)。 LED 向外辐射的功率——光通量和芯片资料、封装工艺程度及外加恒流源巨细无关。当时单色 LED 的光通量最或是大约1lm，白光LED的F≈1.5~1.8lm(小芯片)，抵挡1妹妹×1妹妹的功率级芯片制成白光LED， 其F=18lm。 2.4发光死守和视觉灵活度 ①LED 死守有底细死守(pn 结邻近由电能转化成光能的死守)和外部死守(辐射到外部的死守)。前者只 是用来分析和点评芯片好坏的赋性。 LED光电最重要的赋性是用辐射出光能量(发光量)和输入电能之比，即发光死守。 ②视觉灵活度是运用照明和光度学中一些参量。人的视觉灵活度在λ=555nm处有一个最大值680lm/w。 若视觉灵活度记为Kλ，则发光能量P和可见光通量F之间干连为P=∫PλdλF=∫KλPλdλ ③发光死守——量子死守η=发射的光子数/pn 结载流子数=(e/hcI)∫λPλdλ 若输入能量为W=UI，则发光能量死守ηP=P/W 若光子能量hc=ev,则η≈ηP，则总光通F=(F/P)P=KηPW式中K=F/P ④流明死守：LED 的光通量F/外加耗电功率W=KηP 它是点评具有外封装LED赋性，LED 的流明死守高指在相同外加电流下辐射可见光的能量较大，故也 叫可见光发光死守。 如下列出几种常见LED流明死守(可见光发光死守)： LED发光色彩λp(nm)资料可见光发光死守(lm/w)外量子死守 最高值均匀值 红光700660650GaP:Zn-OGaAlAsGaAsP2.40.270.38120.50.51~30.30.2 黄光590GaP:N-N0.450.1 绿光555GaP:N4.20.70.015~0.15 蓝光465GaN10 白光谱带GaN+YAG小芯片1.6，大芯片18 品格优秀的LED要求向外辐射的光能量大，向外分发的光尽大约多，即外部死守要高。结果上，LED 向外发光仅是底细发光的逐个部分，总的发光死守应为 η=ηiηcηe，式中ηi 向为p、n结区少子注入死守，ηc为在势垒区少子和多子复合死守，ηe为外部出光(光 掏出死守)死守。 因为LED 资料折射率很高ηi≈3.6。当芯片分发光在晶体资料和空气界面时(无环氧封装)若笔直入射， 被空气反射，反射率为(n1-1)2/(n1+1)2=0.32，反射出的占32%，鉴于晶体自己对光有相等逐个部分的招引， 是以大大失落了外部出光死守。 为了进一步前进外部出光死守ηe 可选用如下办法：①用折射率较高的无色资料(环氧树脂n=1.55并不 志趣)笼盖在芯片概括;②把芯片晶体概括加工成半球形; ③用 Eg 大的化合物半导体作衬底以削减晶体内光招引。有人现已用 n=2.4~2.6的低熔点玻璃[成分 As-S(Se)-Br(I)]且热塑性大的作封帽，可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED死守前进4~6倍。 2.5发亮光度 亮度是 LED 发光遵照又一重要参数，具有特别强方向性。其处死线方向的亮度 BO=IO/A，指定某方向 上发光体概括亮度便是发光体概括上单位投射面积在单位立体角内所辐射的光通量，单位为cd/m2或Nit。 若光源概括是志趣漫反射面，亮度 BO 和方向无关为常数。明亮清明的蓝天和荧光灯的概括亮度约为 7000Nit(尼特)，从地上看太阳概括亮度约为14×108Nit。 LED亮度和外加电流密度无关，一般的LED，JO(电流密度)增进BO也相同增大。别的，亮度还和状 况温度无关，情况温度上涨，ηc(复合死守)下降，BO 减小。当情况温度动摇，电流增大足以引起 pn 结结 温上涨，温升后，亮度呈饱满形状。 2.6寿数 老化：LED发亮光度跟着耐久使命而泛起光强或亮光度衰减现象。器材老化程度和外加恒流源的巨细 无关，可描写为Bt=BOe-t/τ，Bt为t时刻后的亮度，BO为初始亮度。 一般把亮度降到Bt=1/2BO所阅历的时刻t喻为二极管的寿数。测定t要花很长的时刻，一般以推算求 得寿数。 丈量门径：给 LED 通以未必恒流源，熄灭103~104小时后，先后测得 BO，Bt=1000~10000，代 入Bt=BOe-t/τ求出τ再把 Bt=1/2BO代入，可求出寿数t。 长时刻以来总以为LED寿数为106小时，这是指单个LED在IF=20mA下。跟着功率型LED开辟运用， 国外学者觉得以LED 的光衰减百分比数值作为寿数的依据。如LED 的光衰减为副本35%，寿数6000h。 3、热学赋性 LED 的光学参数和pn结结温有很大的干连。一般使命在小电流IF10mA，大约10~20mA耐久连气儿 点 亮LED温升不明显。若情况温度比较高，LED 的主波长或λp就会向长波长漂移，BO也会下降，非常是 点阵、大表明屏的温升对LED 的可靠性、执着性影呼应 特别打点散射通风设备。 LED 的主波长随温度干连可表明为λp(T′)=λ0(T0)+△Tg×0.1nm/℃ 由式可知，每逢结温上涨10℃，则波长向长波漂移1nm，且发光的均匀性、距离性变差。这抵挡作为 照明用的灯具光源要求小型化、密布排列以前进单位面积上的光强、亮光度的打点非常应留心用散热好的 灯具外壳或特别通用配备、保证 LED长时刻使命。 文章链接 led 照明灯具

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