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實例說明發(fā)光二極管的檢測和設計

發(fā)布時間:2015-09-22 責任編輯:echolady

【導讀】設計法發(fā)光二極管是設計LED照明器件的工作之一,而影響整體電路設計的關鍵是判斷發(fā)光二極管的品質好壞。本文整理了發(fā)光二極管的檢測問題,詳細講解了發(fā)光二極管的知識點。

發(fā)光二極管具有單向導電性,使用R×10k檔可測出其正、反向電阻。一般正向電阻應小于30kΩ,反向電阻應大于1MΩ。若正、反向電阻均為零,說明內部擊穿短路。若正、反向電阻均為無窮大,證明內部開路。

在正式介紹測試方法之前,有幾點是需要設計者們注意的。第一,對于同種材料的管芯,由于所摻雜質的不同,發(fā)光顏色亦不同;第二,LED屬于電流控制型器件,VF隨IF而變化,所標VF值僅供參考。此外,根據(jù)外形也可以區(qū)分發(fā)光二極管的正、負極。早期生產的管子帶金屬管座,上面罩一光學透鏡,管側有一突起,靠近突起的是正極。目前生產的LED,全部用透明或半透明的環(huán)氧樹脂封裝而成,并且利用環(huán)氧樹脂構成透鏡,起放大和聚焦作用,這類管子引線較長的為正極。

下面開始講解具體的測量方法,這里不推薦使用R×1k檔來進行測量,因為這種方法并不嚴謹,該檔電池電壓E<VF,在很多情況下列法使管子導通,這樣測出的正向電阻就是無窮大,會給人以假象而造成誤判斷。R×10k檔的電池電壓E》VF,能使LED正向導通或反向截止,很容易區(qū)別出正、反向電阻的差異。

如果想要測試能否正常發(fā)光,那么這種方法并不合適,其僅僅能測量正、反向電阻。由于發(fā)光二極管的正向電壓VF一般1.5~2.5V,而萬用表R×1或R×10檔的電池電壓為1.5V,所以不能使管子正向導通并且發(fā)光。R×10k檔的電池電壓雖然較高,但因內阻太大,提供的正向電流很小,管子也不會正常發(fā)光。

采用雙表法可以檢查發(fā)光二極管的發(fā)光情況。最好選同一種型號的兩塊萬用表,均撥一R×1或R×10檔串聯(lián)使用,以提供較高的正向電壓。假定兩塊萬用表均采用MF30型,并且均撥到R×1檔。因為一塊表的電池電壓E=1.5V,歐姆中心值R0=25Ω,所以總電壓和總電阻分別是E′=2E=2×1.5=3VR0′=2R0=2×25=50Ω。

新表的滿度電流是:IM′=E′/R0′=2E/2R0=E/R0=IM可見滿度電流值并未改變。發(fā)光二極管在使用時應加上限流電阻R,將正向電流IF限制在10~30mA為宜,避免功耗太記而損壞管子。一般典型正向電流可選10mA,IF的計算公式為IF=E-VF/R(c),R0′能起到限流作用,因此不必另接限流電阻。磷砷化鎵發(fā)光二極管的正向壓降較低,為1.7V左右。E′=3V將R0′=50Ω,可求出用雙表法測量時的正向電流為IF=E′-VF/R0′=3-1.7/50=26mA<30mA因此對管子沒有危險。電路接通之后,管子能發(fā)出晶瑩奪目的紅光。

如果選用的兩塊萬用表R×1檔歐姆中心值不等,設分別為R01、R02,而兩表R×1檔的電池電壓均為E(E=1.5V),則此時IM′=2E/R01+R02IF=2E-VF/R01+R02。

實例

測量一只型號不明的發(fā)光二極管。第一步,判定正、負極。用MF30型萬用表的R×10k檔測得正向電阻為26kΩ,反向電阻接近無窮大。測正向電阻時,黑表筆接的就是正極。第二步,將兩塊MF30型萬用表均撥至R×1檔采用雙表測量,被測管發(fā)出艷麗的紅光。若把發(fā)光二極管的極性反接,加上反向電壓時管子就不能發(fā)光。然后將兩塊萬用表撥于R×10檔,管子發(fā)光暗淡。這是因為總電阻R0′=2×250=500Ω,提供的正向電流較小所致。此時IF≈3-1.7/500=2.6mA

注意事項

(1)采用雙表法必須先調整好兩塊萬用表的歐姆零點。

(2)為了不損壞被測發(fā)光二極管,測量前應計算IM′值,若IM′≥50mA,需選擇R×10檔。例如,兩塊500型萬用表R×1檔串聯(lián)后的總電阻R0=20Ω,IM′=IM=75mA>50mA。改用R×1檔時IM′=7.5mA,與典型正向電流IF=10mA就比較接近。實際上發(fā)光二極管本身尚有1.5~2.5V壓降,因此上述結果均留有一定余量。假如不知道被測發(fā)光二極管的正向電壓,也不清楚IM′值。建議先把兩塊表都撥到R×10檔,若發(fā)光很暗,再改撥R×1檔。

本篇文章主要介紹了發(fā)光二極管的測量,從測量的注意事項、具體步驟、實例等幾個方面來進行介紹,希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠學習到發(fā)光二極管的測量方法。

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