Mga pagtutukoy at parameter ng LEDs

Mayroong maraming mga LED na may iba't ibang hugis, laki, kapangyarihan. Gayunpaman, ang bawat LED ay palaging aparatong semiconductor, na batay sa pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng p-n junction sa pasulong na direksyon, na nagiging sanhi ng optical emission (nakikitang ilaw).

Karaniwan, ang lahat ng mga LED ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga tiyak na teknikal na katangian, elektrikal at ilaw, na pag-uusapan natin sa ibang pagkakataon. Mahahanap mo ang mga katangiang ito sa data sheet (sa teknikal na dokumentasyon) para sa LED.

Ang mga de-koryenteng katangian ay: pasulong na kasalukuyang, pasulong na pagbagsak ng boltahe, pinakamataas na reverse boltahe, pinakamataas na pagwawaldas ng kapangyarihan, katangian ng kasalukuyang boltahe. Ang mga parameter ng ilaw ay: luminous flux, luminous intensity, scattering angle, color (o wavelength), color temperature, luminous efficiency.

Pasulong na rate ng kasalukuyang (Kung — pasulong na kasalukuyang)

Ang kasalukuyang rate ng pasulong ay ang kasalukuyang kapag dumaan ito sa LED na ito sa direksyong pasulong, ginagarantiyahan ng tagagawa ang mga parameter ng liwanag ng pasaporte ng pinagmumulan ng liwanag na ito.Sa madaling salita, ito ang operating kasalukuyang ng LED, kung saan ang LED ay tiyak na hindi masusunog at magagawang gumana nang normal sa buong buhay ng serbisyo nito. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang pn junction ay hindi masisira at hindi mag-overheat.

Bilang karagdagan sa na-rate na kasalukuyang, mayroong isang parameter tulad ng peak forward current (Ifp — peak forward current) — ang pinakamataas na kasalukuyang maaaring maipasa sa transition sa pamamagitan lamang ng mga pulso na 100 μs na tagal na may duty cycle na hindi hihigit sa DC = 0.1 (tingnan ang datasheet para sa eksaktong data) … Sa teorya, ang pinakamataas na kasalukuyang ay ang naglilimita sa kasalukuyang na maaari lamang hawakan ng kristal sa maikling panahon.

Sa pagsasagawa, ang halaga ng nominal forward current ay nakasalalay sa laki ng kristal, sa uri ng semiconductor at nag-iiba mula sa ilang microamperes hanggang sampu-sampung milliamperes (kahit na higit pa para sa mga LED assemblies ng uri ng COB).

Patuloy na Pagbaba ng Boltahe (Vf — Pasulong na Boltahe)

Isang matagal na pagbaba ng boltahe sa pn junction na nagdudulot ng rate na kasalukuyang ng LED. Ang isang boltahe ay inilalapat sa LED upang ang anode ay nasa positibong potensyal na may paggalang sa katod. Depende sa kemikal na komposisyon ng semiconductor, ang wavelength ng optical radiation, ang direktang boltahe ay bumaba sa junction ay naiiba din.

Sa pamamagitan ng paraan, sa pamamagitan ng direktang pagbaba ng boltahe maaari mong matukoy kimika ng semiconductor… At narito ang tinatayang forward voltage drop range para sa iba't ibang wavelength (LED na mga kulay ng ilaw):

• Ang mga infrared gallium arsenide LED na may mga wavelength na higit sa 760 nm ay may katangiang pagbaba ng boltahe na mas mababa sa 1.9 V.

• Pula (hal. gallium phosphide — 610 nm hanggang 760 nm) — 1.63 hanggang 2.03 V.

• Orange (gallium phosphide - mula 590 hanggang 610 nm) - mula 2.03 hanggang 2.1 V.

• Dilaw (gallium phosphide, 570 hanggang 590 nm) — 2.1 hanggang 2.18 V.

• Berde (gallium phosphide, 500 hanggang 570 nm) — 1.9 hanggang 4 V.

• Asul (zinc selenide, 450 hanggang 500 nm) — 2.48 hanggang 3.7 V.

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

• Ultraviolet (boron nitride, 215 nm) — 3.1 hanggang 4.4 V.

• Puti (asul o lila na may pospor) — mga 3.5 V.

Pinakamataas na Reverse Voltage (Vr — Reverse Voltage)

Ang maximum na reverse boltahe ng isang LED, tulad ng anumang LED, ay isang boltahe na, kapag inilapat sa isang pn junction sa reverse polarity (kapag ang cathode potential ay mas malaki kaysa sa anode potential), ang kristal ay nasira at ang LED ay nabigo. ang ilang mga LED ay may pinakamataas na reverse boltahe na humigit-kumulang 5 V. Para sa mga COB assemblies, higit pa, at para sa mga infrared LED, maaari itong umabot sa 1-2 volts.

Maximum Power Dissipation (Pd — Total Power Dissipation)

Ang katangiang ito ay sinusukat sa isang nakapaligid na temperatura na 25 ° C. Ito ang kapangyarihan (kadalasan sa mW) na ang LED housing ay maaari pa ring maglaho nang tuluy-tuloy at hindi masusunog. Ito ay kinakalkula bilang produkto ng pagbaba ng boltahe ng kasalukuyang dumadaloy sa kristal. Kung ang halagang ito ay lumampas (ang produkto ng boltahe at kasalukuyang), sa lalong madaling panahon ang kristal ay masira, ang thermal pagkawasak nito ay magaganap.

Katangian ng Kasalukuyang Boltahe (VAC - Graph)

Ang nonlinear dependence ng kasalukuyang sa pamamagitan ng p-n junction sa boltahe na inilapat sa junction ay tinatawag na kasalukuyang-boltahe na katangian (dinaglat na VAC) ng LED.Ang pag-asa na ito ay graphic na inilalarawan sa datasheet, at mula sa magagamit na graph ay napakadali mong makikita kung anong kasalukuyang kung anong boltahe ang dadaan sa LED na kristal.

Ang likas na katangian ng I - V na katangian ay nakasalalay sa kemikal na komposisyon ng kristal. Ang katangian ng I - V ay lumalabas na lubhang kapaki-pakinabang sa disenyo ng mga elektronikong aparato na may mga LED, dahil salamat dito posible, nang walang pag-uugali ng mga praktikal na sukat, upang malaman kung anong boltahe ang dapat ilapat sa LED upang makakuha ng isang ibinigay na kasalukuyang. Kahit na sa tulong ng katangian ng I - V, posible na mas tumpak na pumili ng kasalukuyang limiter para sa diode.

Luminous intensity, luminous flux

Ang mga light (optical) na parameter ng LEDs ay sinusukat sa yugto ng kanilang produksyon, sa ilalim ng normal na mga kondisyon at sa nominal na kasalukuyang sa pamamagitan ng kantong. Ipinapalagay na ang temperatura ng kapaligiran ay 25 ° C, ang nominal na kasalukuyang ay nakatakda at ang intensity ng liwanag (sa Cd - candela) o luminous flux (sa lm - lumen) ay sinusukat.

Ang luminous flux ng isang lumen ay nauunawaan bilang luminous flux na ibinubuga ng isang point isotropic source na may maliwanag na intensity na katumbas ng isang candela sa isang solidong anggulo ng isang steradian.

Ang mga low-current na LED ay direktang nailalarawan sa pamamagitan ng intensity ng liwanag, na ipinahiwatig sa mga millichannel. Ang candela ay isang yunit ng maliwanag na intensity, at ang isang candela ay ang maliwanag na intensity sa isang partikular na direksyon ng isang pinagmulan na naglalabas ng monochromatic radiation na may dalas na 540 × 1012 Hz, na ang maliwanag na intensity sa direksyong iyon ay 1/683 W / av.

Sa madaling salita, binibilang ng light intensity ang intensity ng light flux sa isang tiyak na direksyon.Ang mas maliit ang scattering angle, mas malaki ang light intensity ng LED sa parehong light flux. Halimbawa, ang mga ultra-bright na LED ay may light intensity na 10 candelas o higit pa.

LED scattering angle (anggulo ng view)

Ang katangiang ito ay madalas na inilalarawan sa LED na dokumentasyon bilang "double theta half brightness" at sinusukat sa mga degree (deg-degrees-degrees). Iyon lang ang pangalan, dahil ang LED ay karaniwang may nakatutok na lens at ang liwanag ay hindi pare-pareho sa buong anggulo ng scattering.

Sa pangkalahatan, ang parameter na ito ay maaaring nasa hanay mula 15 hanggang 140 °. Ang mga SMD LED ay may mas malawak na anggulo kaysa sa mga lead. Halimbawa, ang 120° para sa isang LED sa isang SMD 3528 na pakete ay normal.

Nangibabaw na wavelength

Sinusukat sa nanometer. Nailalarawan nito ang kulay ng ilaw na ibinubuga ng LED, na kung saan ay depende sa haba ng daluyong at ang kemikal na komposisyon ng semiconductor crystal.

Ang infrared radiation ay may wavelength na higit sa 760 nm, pula - mula 610 nm hanggang 760 nm, dilaw - mula 570 hanggang 590 nm, violet - mula 400 hanggang 450 nm, ultraviolet - mas mababa sa 400 nm. Ang puting liwanag ay ibinubuga gamit ang ultraviolet, violet o blue phosphors.

Temperatura ng Kulay (CCT - Temperatura ng Kulay)

Ang katangiang ito ay tinukoy sa dokumentasyon para sa mga puting LED at sinusukat sa Kelvin (K). Malamig na puti (mga 6000K), mainit na puti (mga 3000K), puti (mga 4500K) — tumpak na nagpapakita ng lilim ng puting liwanag.

Depende sa temperatura ng kulay, mag-iiba ang pag-render ng kulay, at ang puti ay nakikita ng isang taong may iba't ibang temperatura ng kulay sa iba't ibang paraan. Ang mainit na liwanag ay mas komportable, mas mabuti para sa bahay, ang malamig na liwanag ay mas angkop para sa mga pampublikong espasyo.

Banayad na kahusayan

Para sa mga LED na ginagamit ngayon para sa pag-iilaw, ang katangiang ito ay nasa rehiyon na 100 lm / W. Ang mga mahuhusay na modelo ng LED light sources ay nalampasan ang mga compact fluorescent lamp (CFL), na umaabot sa 150 lm / W o higit pa. Kung ikukumpara sa mga incandescent lamp, ang mga LED ay higit sa 5 beses na mas mahusay sa liwanag na kahusayan.

Karaniwan, ang liwanag na kahusayan ay ayon sa numerong nagpapahiwatig kung gaano kahusay ang isang pinagmumulan ng ilaw sa mga tuntunin ng pagkonsumo ng enerhiya: kung gaano karaming mga watts ang kinakailangan upang makagawa ng isang tiyak na dami ng liwanag — kung gaano karaming mga lumen ang mga wattage.

Ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng LED

Bakit dapat ikonekta ang LED sa pamamagitan ng isang risistor

Mga prospect para sa pagpapaunlad ng teknolohiyang puting LED