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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 d) ^1 g. p& U; g1 |5 B
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LED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。* i+ L: {* G% H/ D3 l
(一)LED发光原理 + L# @! O: X8 O/ A4 `' V' b
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。 % r% S$ s: C: `2 c" G
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。
\( r M `2 ^+ {' K. c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
8 N8 Q) B. V9 p* Lλ≈1240/Eg(mm)
2 N% H$ C5 B9 l9 ~# f& Y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。
( K% s& ?; p( ]9 p# G(二)LED的特性 + u5 Z, g1 B* @
1.极限参数的意义
$ s; x$ M- D: `1 T; [) P(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。 ! F& Y' G/ |& `) l, Z, ^- n& T, {
(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。 9 |2 a' h+ x8 I5 [7 h- @* `+ {
(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。
+ M+ y9 }: x2 s2 o(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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