led照明灯具的详细参数.docx

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1、led照明灯具的详细参数led照明灯具的详细参数LED是操纵化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学本性：I-V本性、C-V本性和光学本性：光谱响应本性、发光光强指向本性、时间本性以及热学本性。1、LED电学本性1.1I-V本性表征LED芯片pn结制备遵从首要参数。LED的I-V本性具有非线性、整流本质：单导游电性，即外加正偏压表示低交兵电阻，反之为高交兵电阻。(1)正向死区：(图oa或oa段)a点对付V0为关闭电压，当V(2)正向任务区：电流IF和外加电压呈指数干连IF=IS(eqVF/KT1)-IS为反向饱和电流。V0时，VVF的正向任务区IF随VF指数上升IF=ISeq

2、VF/KT(3)反向死区：VTa时，内情热量借助管座向外传热，闲逸热量(功率)，可表示为P=KT(TjTa)。1.4响合时间响合时间表征某一表示器跟踪外部动态变卦的快慢。现有几种表示LCD(液晶表示)约10-310-5S，CRT、PDP、LED都到达10-610-7S(us级)。响合时间从使用角度来看，就是LED点亮和燃烧所拖延的时间，即图中tr、tf。图中t0值很小，可忽略。响合时间首要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。LED的点亮时间上升时间tr是指接通电源使发亮光度到达畸形的10%开场，不停到发亮光度到达畸形值的90%所经历的时间。LED燃烧时间降落时间tf是匡畸形发光减弱至副本

3、的10%所经历的时间。差距材料制得的LED响合时间各不同样;如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响合时间为获得高指向性的角分布(如图1)LED管芯位子离模粒头远些;使用圆锥状(枪弹头)的模粒头;封装的环氧树脂中勿加散射剂。采用上述措施可使LED21/2=6支配，大大进步了指向性。当前几种常用封装的散射角(21/2角)圆形LED：5、10、30、452.2发光峰值波长及其光谱分布LED发光强度或光功率输入随着波长变卦而差距，绘成一条分布曲线光谱分布曲线。当此曲线必定往日，器件的无关主波长、纯度等干系色度学参数亦随之而定。LED的光谱分布和制备所用化合物半导体种别、本质及pn结布局(外延层厚度、

4、搀和杂质)等无关，而和器件的很多多少形态、封装方式无关。LED光谱分布曲线1蓝光InGaN/GaN2绿光GaP:N3红光GaP:Zn-O4红外GaAs5Si光敏光电管6规范钨丝灯是蓝色InGaN/GaN发光二极管，发光谱峰p=460465nm;是绿色GaP:N的LED，发光谱峰p=550nm;是红色GaP:Zn-O的LED，发光谱峰p=680700nm;是红外LED使用GaAs材料，发光谱峰p=910nm;是Si光电二极管，一般作光电接收用。不管甚么材料制成的LED，都有一个相对光强度最强处(光输入最大)，和之相对应有一个波长，此波长叫峰值波长，用p表示。只需单色光才有p波长。谱线宽度：在LE

5、D谱线的峰值双侧处，存在两个光强就是峰值(最大光强度)一半的点，此两点分袂对应p-，p+之间宽度叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。半高宽度反映谱线宽窄，即LED单色性的参数，LED半宽小于40nm。主波长：有的LED发光不单是繁多色，即不单有一个峰值波长;乃至有多个峰值，并不是单色光。为此刻画LED色度本性而引入主波长。主波长就是人眼所能观察到的，由LED分发首要单色光的波长。单色性越好，则p也就是主波长。如GaP材料可分发多个峰值波长，而主波长只需一个，它会随着LED长期任务，结温上涨而主波长偏向长波。2.3光通量光通量F是表征LED总光输入的辐射能量，它标识表记标帜器件的遵从优劣。F为

6、LED向各个方向发光的能量之和，它和任务电流直接无关。随着电流增进，LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明(lm)。LED向外辐射的功率光通量和芯片材料、封装工艺程度及外加恒流源大小无关。当前单色LED的光通量最或是大概1lm，白光LED的F1.51.8lm(小芯片)，对付1妹妹1妹妹的功率级芯片制成白光LED，其F=18lm。2.4发光死守和视觉灵便度LED死守有内情死守(pn结附近由电能转化成光能的死守)和外部死守(辐射到外部的死守)。前者只是用来分析和评价芯片优劣的本性。LED光电最紧要的本性是用辐射出光能量(发光量)和输入电能之比，即发光死守。视觉灵便度是使用照明和光度学

7、中一些参量。人的视觉灵便度在=555nm处有一个最大值680lm/w。若视觉灵便度记为K，则发光能量P和可见光通量F之间干连为P=Pd;F=KPd发光死守量子死守=发射的光子数/pn结载流子数=(e/hcI)Pd若输入能量为W=UI，则发光能量死守P=P/W若光子能量hc=ev,则P，则总光通F=(F/P)P=KPW式中K=F/P流明死守：LED的光通量F/外加耗电功率W=KP它是评价具有外封装LED本性，LED的流明死守高指在一样外加电流下辐射可见光的能量较大，故也叫可见光发光死守。如下列出几种常见LED流明死守(可见光发光死守)：LED发光颜色p(nm)材料可见光发光死守(lm/w)外量子

8、死守最高值均匀值红光700660650GaP:Zn-OGaAlAsGaAsP2.40.270.38120.50.5130.30.2黄光590GaP:N-N0.450.1绿光555GaP:N4.20.70.0150.15蓝光465GaN10白光谱带GaN+YAG小芯片1.6，大芯片18风致优良的LED要求向外辐射的光能量大，向外分发的光尽大概多，即外部死守要高。后果上，LED向外发光仅是内情发光的逐一部分，总的发光死守应为=ice，式中i向为p、n结区少子注入死守，c为在势垒区少子和多子复合死守，e为外部出光(光掏出死守)死守。由于LED材料折射率很高i3.6。当芯片分发光在晶体材料和空气界面时

9、(无环氧封装)若垂直入射，被空气反射，反射率为(n1-1)2/(n1+1)2=0.32，反射出的占32%，鉴于晶体本人对光有相称逐一部分的吸引，是以大大低落了外部出光死守。为了进一步进步外部出光死守e可采用如下措施：用折射率较高的无色材料(环氧树脂n=1.55并不志向)笼盖在芯片轮廓;把芯片晶体轮廓加工成半球形;用Eg大的化合物半导体作衬底以减少晶体内光吸引。有人已经用n=2.42.6的低熔点玻璃成分As-S(Se)-Br(I)且热塑性大的作封帽，可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED死守进步46倍。2.5发亮光度亮度是LED发光遵从又一紧要参数，具有很强方向性。其处死线方向的亮度

10、BO=IO/A，指定某方向上发光体轮廓亮度就是发光体轮廓上单位投射面积在单位立体角内所辐射的光通量，单位为cd/m2或Nit。若光源轮廓是志向漫反射面，亮度BO和方向无关为常数。清朗的蓝天和荧光灯的轮廓亮度约为7000Nit(尼特)，从地面看太阳轮廓亮度约为14108Nit。LED亮度和外加电流密度无关，一般的LED，JO(电流密度)增进BO也同样增大。另外，亮度还和状况温度无关，状况温度上涨，c(复合死守)降落，BO减小。当状况温度波动，电流增大足以引起pn结结温上涨，温升后，亮度呈饱和形态。2.6寿命老化：LED发亮光度随着耐久任务而泛起光强或亮光度衰减现象。器件老化程度和外加恒流源的大小

11、无关，可刻画为Bt=BOe-t/，Bt为t时间后的亮度，BO为初始亮度。一般把亮度降到Bt=1/2BO所经历的时间t喻为二极管的寿命。测定t要花很长的时间，一般以推算求得寿命。测量门径：给LED通以未必恒流源，扑灭103104小时后，先后测得BO，Bt=100010000，代入Bt=BOe-t/求出;再把Bt=1/2BO代入，可求出寿命t。长期以来总以为LED寿命为106小时，这是指单个LED在IF=20mA下。随着功率型LED开拓应用，国外学者以为以LED的光衰减百分比数值作为寿命的根据。如LED的光衰减为副本35%，寿命6000h。3、热学本性LED的光学参数和pn结结温有很大的干连。一般任务在小电流IF由式可知，每当结温上涨10，则波长向长波漂移1nm，且发光的平均性、差距性变差。这对付作为照明用的灯具光源要求小型化、密集分列以进步单位面积上的光强、亮光度的打点特别应注意用散热好的灯具外壳或特地通用装备、确保LED长期任务。文章链接led照明灯具httpdocsj/doc/1d1e5142b307e87101f69642. /