LED的電學(xué)指標(biāo)-電壓特性,極限參數(shù)等
LED的電學(xué)指標(biāo)
1、 LED的電流-電壓特性圖
圖1所示為LED工作的電流-電壓(I-V)特性圖。發(fā)光二極管具有與一般半導(dǎo)體三極管相似的輸入伏安特性曲線。我們分別對圖中所示的各段進(jìn)行說明。
圖1 LED工作的電流-電壓特性圖
OA段:正向死區(qū)
VA為開啟LED發(fā)光的電壓。紅色(黃色)LED的開啟電壓一般為0.2~0.25V,綠色(藍(lán)色)LED的開啟電壓一般為0.3~0.35V。
AB段:工作區(qū)
在這一區(qū)段,一般是隨著電壓增加電流也跟著增加,發(fā)光亮度也跟著增大。但在這個區(qū)段內(nèi)要特別注意,如果不加任何保護(hù),當(dāng)正向電壓增加到一定值后,那么發(fā)光二極管的正向電壓會減小,而正向電流會加大。如果沒有保護(hù)電路,會因電流增大而燒壞發(fā)光二極管。
OC段:反向死區(qū)
發(fā)光二極管加反向電壓是不發(fā)光的(不工作),但有反向電流。這個反向電流通常很小,一般在幾μA之內(nèi)。在1990~1995年,反向電流定為10μA,1995~2000年為5μA;目前一般是在3μA以下,但基本上是0μA。
CD段:反向擊穿區(qū)
發(fā)光二極管的反向電壓一般不要超過10V,最大不得超過15V。超過這個電壓,就會出現(xiàn)反向擊穿,導(dǎo)致LED報廢。
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2、 LED的電學(xué)指標(biāo)
對于LED器件,一般常用的電學(xué)指標(biāo)有以下幾項:
·正向電壓 VF:LED正向電流在20mA時的正向電壓。
·正向電流 IF:對于小功率LED,目前全世界一致定為20mA,這是小功率LED的正常工作電流。但目前出現(xiàn)了大功率LED的芯片,所以IF就要根據(jù)芯片的規(guī)格來確定正向工作電流。
·反向漏電流IR:按LED以前的常規(guī)規(guī)定,指反向電壓在5V時的反向漏電流。如上面所說,隨著發(fā)光二極管性能的提高,反向漏電流會越來越小,但大功率LED芯片尚未明確規(guī)定。
·工作時的耗散功率PD:即正向電流乘以正向電壓。
3、 LED的極限參數(shù)
對于LED器件,一般常用的極限參數(shù)有以下幾項:
·最大允許耗散功率Pmax=IFH×VFH:一般按環(huán)境溫度為25℃時的額定功率。當(dāng)環(huán)境溫度升高,則LED的最大允許耗散功率將會下降。
·最大允許工作電流IFM:由最大允許耗散功率來確定。參考一般的技術(shù)手冊中給出的工作電流范圍,最好在使用時不要用到最大工作電流。要根據(jù)散熱條件來確定,一般只用到最大電流IFM的60%為好。
·最大允許正向脈沖電流IFP:一般是由占空比與脈沖重復(fù)頻率來確定。LED工作于脈沖狀態(tài)時,可通過調(diào)節(jié)脈寬來實現(xiàn)亮度調(diào)節(jié),例如LED顯示屏就是利用這個手段來調(diào)節(jié)亮度的。
·反向擊穿電壓VR:一般要求反向電流為指定值的情況下可測試反向電壓VR,反向電流一般為5~100μA之間。反向擊穿電壓通常不能超過20V,在設(shè)計電路時,一定要確定加到LED的反向電壓不要超過20V。
4、 LED的其他電學(xué)參數(shù)
在高頻電路中使用LED時,還要考慮以下兩個因素:
·結(jié)電容Cj
·響應(yīng)時間:上升時間tr,下降時間t f
當(dāng)LED接在高頻電路中使用時,要考慮到結(jié)電容和上升、下降時間,否則LED無法正常工作。