Spesifikasi dan parameter LED

Terdapat banyak LED yang berbeza bentuk, saiz, kuasa. Walau bagaimanapun, setiap LED sentiasa ada peranti semikonduktor, yang berdasarkan laluan arus melalui persimpangan p-n ke arah hadapan, menyebabkan pancaran optik (cahaya kelihatan).

Pada asasnya, semua LED dicirikan oleh beberapa ciri teknikal tertentu, elektrik dan cahaya, yang akan kita bincangkan kemudian. Anda boleh menemui ciri-ciri ini dalam helaian data (dalam dokumentasi teknikal) untuk LED.

Ciri-ciri elektrik ialah: arus hadapan, penurunan voltan ke hadapan, voltan terbalik maksimum, pelesapan kuasa maksimum, ciri voltan arus. Parameter cahaya adalah: fluks bercahaya, keamatan bercahaya, sudut serakan, warna (atau panjang gelombang), suhu warna, kecekapan bercahaya.

Arus berkadar ke hadapan (Jika — arus ke hadapan)

Arus ke hadapan yang dinilai ialah arus apabila ia melalui LED ini ke arah hadapan, pengilang menjamin parameter lampu pasport sumber cahaya ini.Dalam erti kata lain, ini ialah arus operasi LED, di mana LED pasti tidak akan terbakar dan akan dapat berfungsi secara normal sepanjang hayat perkhidmatannya. Di bawah keadaan ini, simpang pn tidak akan rosak dan tidak akan terlalu panas.

Sebagai tambahan kepada arus undian, terdapat parameter seperti arus ke hadapan puncak (Ifp — arus ke hadapan puncak) — arus maksimum yang boleh dilalui melalui peralihan hanya dengan denyutan tempoh 100 μs dengan kitaran tugas tidak lebih daripada DC = 0.1 (lihat lembaran data untuk data tepat) … Secara teori, arus maksimum ialah arus pengehad yang hanya boleh dikendalikan oleh kristal untuk masa yang singkat.

Dalam amalan, nilai arus hadapan nominal bergantung pada saiz kristal, pada jenis semikonduktor dan berbeza dari beberapa mikroampere hingga berpuluh-puluh miliampere (lebih-lebih lagi untuk pemasangan LED jenis COB).

Penurunan Voltan Berterusan (Vf — Voltan Hadapan)

Penurunan voltan berterusan merentasi simpang pn menyebabkan arus undian LED. Voltan dikenakan pada LED supaya anod berada pada potensi positif berkenaan dengan katod. Bergantung pada komposisi kimia semikonduktor, panjang gelombang sinaran optik, penurunan voltan langsung merentasi simpang juga berbeza.

Dengan cara ini, dengan penurunan voltan langsung anda boleh menentukan kimia semikonduktor… Dan berikut ialah anggaran julat penurunan voltan hadapan untuk panjang gelombang yang berbeza (warna cahaya LED):

• LED gallium arsenide inframerah dengan panjang gelombang melebihi 760 nm mempunyai ciri penurunan voltan kurang daripada 1.9 V.

• Merah (cth gallium phosphide — 610 nm hingga 760 nm) — 1.63 hingga 2.03 V.

• Jingga (gallium phosphide — dari 590 hingga 610 nm) — dari 2.03 hingga 2.1 V.

• Kuning (gallium phosphide, 570 hingga 590 nm) — 2.1 hingga 2.18 V.

• Hijau (gallium phosphide, 500 hingga 570 nm) — 1.9 hingga 4 V.

• Biru (zink selenide, 450 hingga 500 nm) — 2.48 hingga 3.7 V.

• Violet (indium gallium nitride, 400 hingga 450 nm) — 2.76 hingga 4 V.

• Ultraviolet (boron nitrida, 215 nm) — 3.1 hingga 4.4 V.

• Putih (biru atau ungu dengan fosfor) — kira-kira 3.5 V.

Voltan Songsang Maksimum (Vr — Voltan Songsang)

Voltan songsang maksimum LED, seperti mana-mana LED, ialah voltan yang, apabila digunakan pada simpang pn dalam kekutuban songsang (apabila potensi katod lebih besar daripada potensi anod), kristal akan rosak dan LED gagal. Semakin besar sesetengah LED mempunyai voltan terbalik maksimum kira-kira 5 V. Untuk pemasangan COB, lebih-lebih lagi, dan untuk LED inframerah, ia boleh mencapai sehingga 1-2 volt.

Pelesapan Kuasa Maksimum (Pd — Pelesapan Kuasa Jumlah)

Ciri ini diukur pada suhu ambien 25 ° C. Ini adalah kuasa (selalunya dalam mW) yang perumah LED masih boleh hilang secara berterusan dan tidak akan terbakar. Ia dikira sebagai hasil kejatuhan voltan oleh arus yang mengalir melalui hablur. Jika nilai ini melebihi (hasil voltan dan arus), tidak lama lagi kristal akan pecah, pemusnahan haba akan berlaku.

Ciri Voltan Semasa (VAC - Graf)

Pergantungan tak linear arus melalui persimpangan p-n pada voltan yang digunakan pada persimpangan dipanggil ciri voltan semasa (disingkat VAC) LED.Kebergantungan ini digambarkan secara grafik dalam lembaran data, dan daripada graf yang tersedia, anda boleh melihat dengan mudah arus pada voltan yang akan melalui kristal LED.

Sifat ciri I - V bergantung kepada komposisi kimia kristal. Ciri I - V ternyata sangat berguna dalam reka bentuk peranti elektronik dengan LED, kerana terima kasih kepadanya adalah mungkin, tanpa tingkah laku pengukuran praktikal, untuk mengetahui voltan yang harus digunakan pada LED untuk mendapatkan arus yang diberikan. Walaupun dengan bantuan ciri I - V, adalah mungkin untuk memilih pengehad semasa untuk diod dengan lebih tepat.

Keamatan bercahaya, fluks bercahaya

Parameter cahaya (optik) LED diukur pada peringkat pengeluarannya, dalam keadaan normal dan pada arus nominal melalui persimpangan. Diandaikan bahawa suhu ambien ialah 25 ° C, arus nominal ditetapkan dan keamatan cahaya (dalam Cd — candela) atau fluks bercahaya (dalam lm — lumen) diukur.

Fluks bercahaya satu lumen difahami sebagai fluks bercahaya yang dipancarkan oleh sumber isotropik titik dengan keamatan bercahaya sama dengan satu candela dalam sudut pepejal satu steradian.

LED arus rendah dicirikan secara langsung oleh keamatan cahaya, yang ditunjukkan dalam saluran mili. Candela ialah unit keamatan bercahaya, dan satu candela ialah keamatan bercahaya dalam arah tertentu bagi sumber yang memancarkan sinaran monokromatik dengan frekuensi 540 × 1012 Hz, yang keamatan bercahaya ke arah itu ialah 1/683 W / av.

Dalam erti kata lain, keamatan cahaya mengukur keamatan fluks cahaya dalam arah tertentu.Lebih kecil sudut serakan, lebih besar keamatan cahaya LED pada fluks cahaya yang sama. Contohnya, LED ultra-terang mempunyai keamatan cahaya 10 candela atau lebih.

Sudut serakan LED (sudut pandangan)

Ciri ini sering digambarkan dalam dokumentasi LED sebagai "kecerahan separuh theta berganda" dan diukur dalam darjah (deg-darjah-darjah). Namanya hanya itu, kerana LED biasanya mempunyai kanta pemfokus dan kecerahan tidak seragam pada keseluruhan sudut serakan.

Secara umum, parameter ini boleh berada dalam julat dari 15 hingga 140 °. SMD LED mempunyai sudut yang lebih luas daripada plumbum. Sebagai contoh, 120° untuk LED dalam pakej SMD 3528 adalah perkara biasa.

Panjang gelombang dominan

Diukur dalam nanometer. Ia mencirikan warna cahaya yang dipancarkan oleh LED, yang seterusnya bergantung pada panjang gelombang dan komposisi kimia kristal semikonduktor.

Sinaran inframerah mempunyai panjang gelombang lebih daripada 760 nm, merah - dari 610 nm hingga 760 nm, kuning - dari 570 hingga 590 nm, ungu - dari 400 hingga 450 nm, ultraviolet - kurang daripada 400 nm. Cahaya putih dipancarkan menggunakan fosforus ultraviolet, ungu atau biru.

Suhu Warna (CCT - Suhu Warna)

Ciri ini dinyatakan dalam dokumentasi untuk LED putih dan diukur dalam Kelvin (K). Putih sejuk (kira-kira 6000K), putih hangat (kira-kira 3000K), putih (kira-kira 4500K) — menunjukkan warna cahaya putih dengan tepat.

Bergantung pada suhu warna, pemaparan warna akan berbeza, dan putih dilihat oleh seseorang yang mempunyai suhu warna yang berbeza dengan cara yang berbeza. Cahaya hangat lebih selesa, lebih baik untuk rumah, cahaya sejuk lebih sesuai untuk ruang awam.

Kecekapan cahaya

Untuk LED yang digunakan hari ini untuk pencahayaan, ciri ini berada dalam lingkungan 100 lm / W. Model berkuasa sumber cahaya LED telah mengatasi lampu pendarfluor kompak (CFL), mencapai 150 lm / W atau lebih. Berbanding dengan lampu pijar, LED lebih daripada 5 kali lebih baik dalam kecekapan cahaya.

Pada asasnya, kecekapan cahaya secara berangka menunjukkan betapa cekap sumber cahaya dari segi penggunaan tenaga: berapa banyak watt diperlukan untuk menghasilkan jumlah cahaya tertentu — berapa banyak lumen ialah watt.

Peranti dan prinsip operasi LED

Mengapa LED perlu disambungkan melalui perintang

Prospek untuk pembangunan teknologi LED putih