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发表于 2008-7-1 13:38:14
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来自: 中国陕西西安
LED手电筒
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- n# ]2 {, ]( S* K! D z% MLED手电筒是以发光二极管作为光源的一种新型照明工具,它具有省电、耐用、亮度强等优点。
, s; W5 {+ p6 B5 X/ M0 C(一)LED发光原理 9 o7 T' }' A7 k* M
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光,如图1所示。
& g. E9 Y8 v, i3 ?1 H$ w假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 " C& Y$ d9 Y: Q8 x* s+ e. Y* w
理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即 / |, L" B4 b5 U1 ~6 N) e y
λ≈1240/Eg(mm) ; F* c4 }$ Z9 ]$ S
式中Eg的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm红光),半导体材料的Eg应在3.26~1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。
7 I$ R) C/ X# d7 G. }! p$ `6 U(二)LED的特性
8 F9 y+ {/ n$ j4 v" r6 i1 ?1.极限参数的意义 9 h- A" m3 y4 t! M n7 L
(1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。 4 l" U. p) o# ]5 } K# M, j
(2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。
1 e3 e$ W3 w" Z$ O. L9 {. M(3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。
{+ y' b, s2 `& f(4)工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。 |
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