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  • 本文介绍了发光二极管的作用和分类
  • 紫外发光二极管的结构 它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。 发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型...
  • 1.发光二极管的作用 发光二极管(LED)是一种由磷化镓(GaP)等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一定电流通过时,它就会发光。图4-21是共电路图形符号。 发光二极管也与普通...
  • 发光二极管

    千次阅读 2012-06-13 19:36:28
    1.发光二极管的作用  发光二极管(LED)是一种由磷化镓(GaP)等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一定电流通过时,它就会发光。图4-21是共电路图形符号。  发光二极管也...
    1.发光二极管的作用 
    发光二极管(LED)是一种由磷化镓(GaP)等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一定电流通过时,它就会发光。图4-21是共电路图形符号。

      发光二极管也与普通二极管一样由
    PN结构成,也具有单向导电性。它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中、作电源指示或电平指示。
      
    2.发光二极管的分类  发光二极管有多种分类方法。
      
    按其使用材料可分为磷化镓(GaP)发光二极管、磷砷化镓(GaAsP)发光二极管、砷化镓(GaAs)发光二极管、磷铟砷化镓(GaAsInP)发光二极管和砷铝化镓(GaAlAs)发光二极管等多种。
      
    按其封装结构及封装形式除可分为金属封装、陶瓷封装、塑料封装、树脂封装和无引线表面封装外,还可分为加色散射封装(D)、无色散射封装(W)、有色透明封装(C)和无色透明封装(T)。
      
    按其封装外形可分为圆形、方形、矩形、三角形和组合形等多种,图4-22为几种发光二极管的外形。

      
    塑封发光二极管按管体颜色又分为红色、琥珀色、黄色、橙色、浅蓝色、绿色、黑色、白色、透明无色等多种。而圆形发光二极管的外径从¢2~¢20mm,分为多种规格。
      
    按发光二极管的发光颜色又可人发为有色光和红外光。有色光又分为红色光、黄色光、橙色光、绿色光等。
      
    另外,发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。
      
    3.普通单色发光二极管  普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件,使用时需串接合适的限流电阻。
      
    4-23是普通发光二极管的应用电路。

      
    普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关,而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料。红色发光二极管的波长一般为650~700nm,琥珀色发光二极管的波长一般为630~650 nm ,橙色发光二极管的波长一般为610~630 nm左右,黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右,绿色发光二极管的波长一般为555~570 nm
      
    常用的国产普通单色发光二极管有BT(厂标型号)系列、FG(部标型号)系列和2EF系列,见表4-26、表4-27和表4-28 




      常用的进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等。
      
    4.高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管  高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同。
      
    通常,高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓(GaAlAs)等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料,而普通单色发光二极管使用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料。
      
    常用的高亮度红色发光二极管的主要参数见表4-29,常用的超高亮度单色发光二极管的主要参数见表4-30


      
    5.变色发光二极管  变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种颜色)发光二极管。
      变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。
      
    4-24是三端变色发光二极管的外形和电路图形符号

        图
    4-25是六端变色发光二极管的外形和内部电路

      
    常用的双色发光二极管有2EF系列和TB系列,常用的三色发光二极管有2EF3022EF3122EF322等型号,见表4-31


      
    6
    .闪烁发光二极管  闪烁发光二极管(BTS)是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示。其外形、内部结构图及内电路框图见图4-26和图4-27

      闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压(
    5V)即可闪烁发光。
      
    4-32是几种常用闪烁发光二极管的主要参数。 

      7
    .电压控制型发光二极管  普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值的限流电阻。电压控制型发光二极管(BTV)是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,使用时可直接并接在电源两端。
      图4-28是电压控制型发光二极管的外形胩内部结构图。 

      电压控制型发光二极管的发光颜色有红、黄、绿等,工作电压有5V9V12V18V19V24V6种规格。
      
    4-33BTV系列电压控制型发光二极管的主要参数。 

      8.红外发光二极管  红外发光二极管也称红外线发射二极管,它是可以将电能直接转换成红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光控及遥控发射电路中。其外形图见图4-29

      红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓(
    GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。
      
    常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等,见表4-34和表4-35



         图4-30是红外发光二极管的应用电路。
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    有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)故名思议,是使用有机半导体材料和有机发光材料,通过电子和空穴能级跃迁辐射出光子的发光电致发光的器件,其工作原理与传统二极管相似,差别在于OLED 引入了有机半导体材料。

    OLED 的工作原理如下图1 所示。使用ITO 制作的透明阳极和使用金属材料(多用铝)制作的不透明阴极在外界驱动电压作用下产生电子和空穴。在电场力作用下,空穴和自由电子被注入电子传输层和空穴传输层。电子和空穴在电子传输层/空穴传输层中发生能级跃迁,进入发光层。在发光层中电子和空穴相遇并复合形成激子。电子和空穴在相遇复合形成激子的过程中,会激发发光层发光分子,经辐射弛豫发出可见光。辐射光经由透明电极ITO 层出射,而金属阴极同时可作为反射层,反射可见光出射,提高出光率。基于OLED 电子空穴复合发光的原理制成的显示器称为OLED 显示器。

                                                                                            图1 OLED 基本结构图

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    千次阅读 2019-12-19 16:20:35
    发光二极管核心是二极管的空穴和电子在电压作用下从电极流向PN结。当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光的形式释放出能量。如下所示: LED根据不同的使用材料,发出不同的颜色(发光波长...

    发光二极管(Light Emitting Diode)简称LED,是一种会发光的半导体组件且具备二极管的电子特性。本篇文章将介绍下LED的基础知识。

    工作原理

    发光二极管核心是二极管的空穴和电子在电压作用下从电极流向PN结。当空穴和电子相遇而产生复合,电子会跌落到较低的能阶,同时以光的形式释放出能量。如下所示:
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    LED根据不同的使用材料,发出不同的颜色(发光波长)。下图是可见光的波长分布:

    在这里插入图片描述

    白色光是复合产生的,下面是常用的两种方法。

    1. 蓝色LED+黄色荧光体

    蓝色LED与其辅助色即黄色荧光体组合,获得白色光。该方式与其他方式相比,结构简单、效率高,因此目前已成为主流。

    在这里插入图片描述

    1. RGB复合得到

    光的三基色通过配合可以得到任何颜色的光,该方式比起照明用途,更多的用于全彩LED显示设备。

    在这里插入图片描述


    LED分类与种类

    • 直插式

    按外观分类:一般圆柱型外观有3mm,5mm,8mm等。

    一般根据引脚长短区分正负极(长正短负)。

    在这里插入图片描述

    • 表贴式

    根据外形分类:0402,0603,0805,1206,3030,3528,5050等等。

    在这里插入图片描述


    电学特性

    • 伏安特性

    在这里插入图片描述

    1. A点是开启电压,电压开启点以前是截止状态。从A点以后随着电压的升高,电流以指数形式增加。
    2. AC段为正向工作区,LED与普通二极管正向导通电压要高一般大于1V。下图是不同颜色在20mA工作电流下正向导通电压。

    在这里插入图片描述

    1. 正向导通电流:正常情况下不应超过最大值的60%。
    2. 最大反向电压:当加载反向电压超过一定值后,LED将会烧毁。
    3. 反向漏电流:正向电压下,反向漏电刘是少子的运动很小,一般<10uA。反向漏电流越小,说明LED单向导电性越小。
    4. 功耗:正向导通电流*正向导通电压即为消耗功率。应保证小于最大允许功率。

    光学特性

    • 发光强度

    表示从特定方向观测到的亮度。单位为cd(坎德拉)。
    比较光强时需要特别注意指向角,光强是指单位立体角内发出的光通量。透镜作为LED封装的组成部分可以向特定方向集中光输出(用透镜集光),即使光输出小也能集光,因此光强变大。比较技术资料时,需要根据指向角和光强进行判断。

    • 光通量

    指从光源发射出来的全部光量。单位为lm(流明)。

    • 峰值波长 λP[nm]

    指LED发出的光谱输出值最高的波长,单位为nm(纳米)。
    设计LED时采用峰值波长进行设计,但实际用人眼比较波长时使用主波长进行比较。

    • 主波长 λD[nm]

    LED一般用波长表示颜色。主波长相当于眼睛看到的颜色所对应的波长,与发光波长的峰值波长有差异。

    • 色度坐标 x, y:

    L指用二维正交坐标系表示LED发光颜色的刺激值,一般使用x y坐标系。

    在这里插入图片描述

    • 指向角

    表示LED光辐射的范围。单位为 “度” 。 将封装倾斜观察光输出时,用于判断从输出的极限值位置能观测多大角度。将输出达到峰值一半时的角度乘以2倍(从正面看时相当于左右端)的值叫做指向角。


    LED电路

    1. 串联电路

    当LED以恒压驱动方式串联点亮时,通常如下图所示,电路中包含与LED串联的电阻,用于控制电流。限流电阻值由正向电压和电流计算所得。

    在这里插入图片描述

    1. 并联电路

    将LED以恒压驱动方式并列排列时,建议给每列LED加入控制电阻。

    在这里插入图片描述


    参考

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  • 一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单...
  • 一、支架: 1)、支架的作用:用来导电和支撑2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。 3)、支架的种类:带杯支架做聚光 LED Lamp(led 灯)主要由支架、银胶...



    LED Lamp( l ed 灯)主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。 一、支架: 1)、支架的作用:用来导电和支撑2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。 3)、支架的种类:带杯支架做聚光
      

      LED Lamp(led 灯)主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。

      一、支架: 1)、支架的作用:用来导电和支撑2)、支架的组成:支架由支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。

      3)、支架的种类:带杯支架做聚光型,平头支架做大角度散光型的Lamp。

      A、2002杯/平头:此种支架一般做对角度、亮度要求不是很高的材料,其Pin长比其他支架要短10mm左右。Pin间距为2.28mm

      B、2003杯/平头:一般用来做φ5以上的Lamp,外露pin长为+29mm、-27mm。Pin间距为2.54mm。

      C、2004杯/平头:用来做φ3左右的Lamp,Pin长及间距同2003支架。

      D、2004LD/DD:用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp,可焊双线,杯较深。

      E、2006:两极均为平头型,用来做闪烁Lamp,固IC,焊多条线。

      F、2009:用来做双色的Lamp,杯内可固两颗晶片,三支pin脚控制极性。

      G、2009-8/3009:用来做三色的Lamp,杯内可固三颗晶片,四支pin脚。 二、银胶银胶的作用:固定晶片和导电的作用。银胶的主要成份:银粉占75-80%、EPOXY(环氧树脂)占10-15%、添加剂占5-10%。银胶的使用:冷藏,使用前需解冻并充分搅拌均匀,因银胶放置长时间后,银粉会沉淀,如不搅拌均匀将会影响银胶的使用性能。三、晶片(Chip):  发光二极管和led芯片的结构组成

      1)、晶片的作用:晶片是LEDLamp的主要组成物料,是发光的半导体材料。

      2)、晶片的组成:晶片是采用磷化镓(GaP)、镓铝砷(GaAlAs)或砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等材料组成,其内部结构具有单向导电性。

      3)、晶片的结构: 焊单线正极性(P/N结构)晶片,双线晶片。晶片的尺寸单位:mil

      晶片的焊垫一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。

      4)、晶片的发光颜色:

      晶片的发光颜色取决于波长,常见可见光的分类大致为:暗红色(700nm)、深红色(640-660nm)、红色(615-635nm)、琥珀色(600-610nm)、黄色(580-595nm)、黄绿色(565-575nm)、纯绿色(500-540nm)、蓝色(450-480nm)、紫色(380-430nm)。白光和粉红光是一种光的混合效果。最常见的是由蓝光+黄色荧光粉和蓝光+红色荧光粉混合而成。

      5)、晶片的主要技术参数:A、晶片的伏安特性图:

      B、顺向电压(VF):施加在晶片两端,使晶片正向导通的电压。此电压与晶片本身和测试电流存在相应的关系。VF过大,会使晶片被击穿。

      C、顺向电流(IF):晶片在施加一定电压后,所产生的正向导通电流。IF的大小,与顺向电压的大小有关。晶片的工作电流在10-20mA左右。

      D、逆向电压(VR):施加在晶片上的反向电压。

      E、逆向电流(IR):是指晶片在施加反向电压后,所产生的一个漏电流。此电流越小越好。因为电流大了容易造成晶片被反向击穿。

      F、亮度(IV):指光源的明亮程度。单位换算:1cd=1000mcd

      G、波长:反映晶片的发光颜色。不同波长的晶片其发光颜色也就不同。单位:nm

      H、光:是电磁波的一种。波长在0.1mm-10nm之电磁波称为光。光可分为:波长大于0.1mm称为电波;760nm-0.1nm叫红外光;380nm-760nm叫可见光;10nm-380nm叫紫外光;波长小于10nm的是X线光。 四、金线:金线的作用:连接晶片PAD(焊垫)与支架,并使其能够导通。金线的纯度为99.99%Au;延伸率为2-6%,金线的尺寸有:0.9mil、1.0mil、1.1mil等。 五、环氧树脂:环氧树脂的作用:保护Lamp的内部结构,可稍微改变Lamp的发光颜色,亮度及角度;使Lamp成形。

    电子百科知识:LED发光二极管的结构组成500) this.width=500;"<

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空空如也

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发光二极管的作用