三鑫维讲解-LED的特性

信息来源:www.sxwled.com   日期:2014-12-02   

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我们关心的大功率LED的性能指标主要有I-V特性、光通量、温度。虽然大功率白光LED是当前的研究热点,下面主要就搜集到的大功率LED的相关电学和光学特性进行了整理。
1、I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有单向导电性:外加正偏压LED表现为低接触电阻,反之则是高接触电阻。
(1)正向死区:(图oa或oa′段)a点对于V0为开启电压。
(2)正向工作区:(图ab或a′b′段)电流IF=IS(exp(qVF/KT)–1),其中VF为外加电压,而IS为反向饱和电流。
(3)反向死区:-VR<V<0即pn结加反向偏压,反向漏电流IR接近于0。
(4)反向击穿区V<-VR,VR为反向击穿电压;当反向偏压一直增加直到V<-VR时,则出现IR突然增加而出现击穿现象。从上面公式可以看出,LED正向导通后,外加正向电压的细小变动都将引起LED电流的很大变化,从而导致出射光光强的变化。
2、光通量光通量F是表征LED总光输出的辐射能量,它标志器件的性能优劣。F为LED向各个方向发光的能量之和,它与工作电流直接有关。
美国流明公司在常温下1W白光LED的F与IF的关系曲线。可以看出,LED的发光亮度与正向平均电流大小基本成正比关系,可以通过控制IF来控制其发光亮度。
3、温度
(1)温度对LED正向电压的影响LED伏安特性的数学模型为LED的开启电压,Rs为伏安曲线的斜率,IF为LED的正向电流,T是环境温度,△VF/△T为LED所加正向电压的温度系数,大多数LED的典型值为一2V/C
(2)温度对LED正向电流的影响LED的正向电流的大小也随温度的变化而变化,日亚公司提供的常用LED的允许的正向电流随温度的变化曲线。环境温度一旦超过50℃,LED的允许正向电流会大幅度降低,在此情况下如果仍旧施加大电流,很容易造成LED的老化。
LED是电流型的器件,必须对其电流进行控制,从而保证LED的发光效率和寿命。又因为白光LED的正向导通压降因制造工艺的离散性存在一定的差异,因此恒流驱动是白光LED驱动的最佳选择。
大功率LED恒流驱动方法:电阻限流电路、线性控制调节、充电泵升压、DC_DC变换器控制。

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