项目12 光电器件的检测与识别

电子元器件检测与识别
用不同半导体材料做成的LED，可发出不同颜色的光，比如磷化 镓LED发出绿色或黄色光，砷化镓LED发出红色光。LED因其具有驱 动电压低、功耗小、寿命长、可靠性高等优点广泛用于显示电路中。
近年来，用高亮度LED做成的节能灯泡，已经应用于汽车照明和 家庭室内照明，有广泛的应用前景。LED的符号如图12.1所示。
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知识1 电光转换器件
1．LED
LED是一种将电能转化为光能的半导体器件，有发出可见光、不可见光、 激光等类型。LED与普通二极管一样具有单向导电性，但它的开启电压比 普通二极管的大，一般为1.7～2.4V。
（1）LED管的分类 LED按光谱分类，可分为可见光和不可见光两种；按发光颜色分类可分 为红、绿、黄、橙、蓝颜色；按LED的发光亮度分类，可分为一般亮度和 高亮度两种；按发光效果分类，可分为变色和单色；按LED的功率分类， 可分为小功率、中功率和大功率；按LED的外形分类，可分为圆形、方形、 矩形和异形；按照LED的封装分类，可分为塑封和金属壳封装。 （2）LED的主要参数 LED的主要参数有最大工作电流Ifm和最大反向电压Urm。最大工作电 流Ifm指LED长期正常工作所允许通过的最大正向电流。在使用LED时， LED中的电流不能超过此值，否则会烧毁发光二极管。 最大反向电压Urm是指LED在不被击穿的前提下，所能承受的最大反向 电压。LED的最大反向电压Urm一般在5 V左右，使用中不应使LED承受超 过5 V的反向电压，否则LED将可能被击穿。
光强 （10 mA时，张角45°）
mcd*
光功率 （W
）
红外
900
砷化镓
1.3～1.5
红 鲜红 黄 绿
655
磷砷化镓
1.6～1.8
635
磷砷化镓
2.0～2.2
583
磷砷化镓
2.0～2.2
565
磷化镓
2.2～2.4
0.4～1 2～4 1～3 0.5～3
100～500 1～2 5～10 3～8 1.5～8
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项目12 光电器件的检测与识别
项目要求:
通过对各种光电器件的实际解剖，要求学生会识别光电 器件的种类，熟悉常见光电器件的名称，了解不同类型光 电器件的作用，掌握常用光电器件的检测方法。
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知识要求 :
（1）掌握常见光电器件的种类、作用与标识方法。 （2）掌握各种光电器件的主要参数。 （3）掌握光电器件的检测方法。
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• 随着技术的进步，现在已经有双色LED、变色LED和自闪光LED问 世，极大地丰富了LED的家族，使得LED的应用越来越广泛。
• 双色LED是将两种发光颜色（常见的为红、绿色）的管心VD1和 VD2反向并联封装在一起，当工作电压为左正右负时，电流通过 VD1使其发红光；当工作电压为左负右正时，电流通过VD2使其发 绿色光。
能力要求 :
（1）能用目视法判断、识别常见光电器件的种类，能正确 说出各种光电器件的名称。
（2）对光电器件上标识的型号能正确识读，了解该光电器 件的作用和用途。
（3）会用万用表对光电器件进行正确测量，并对其质量做 出评价。
电子元器件检测与识别
学习方法:
该项目通过对各种光电器件进行现场识别与测量，对各种光 电器件进行认识，再使用万用表对光电器件进行测量，达到能 判别光电器件质量好坏的目的。
图12.1 LED的符号
LED的光谱范围是比较窄的，光的颜色取决于不同的化合物，几种常见 LED的主要参数如表12.3所示。LED常用于作为显示器件，除单个使用外 ，也常做成七段式或矩阵式，LED的工作电流一般为几毫安至十几毫安。
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颜色
波长（nm）
基本材料
正向压降（V） （10 mA时）
项目实施方法与步骤
【项目实施目标】
（1）熟悉各种光电器件的类型和用用表检测光电器件的方法。
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【项目实施器材】
（1）电子产品：各种类型的发光二极管、光敏电阻、光敏 三极管、光耦合器若干。 （2）每两个人配备指针式万用表和数字式万用表各一只。
• 变色LED实际上是在一个管壳内装了两只LED VD1和VD2的管心， 一只是红色的，另一只是绿色的，两管的负极连在一起作为2脚接地， 另外有两个极：1脚和3脚。当1脚接入工作电压时，电流通过VD1使 其发红光；当3脚接入工作电压时，电流通过VD2使其发绿光；当1、 3脚同时接入工作电压时，LED发出橙色光；当两个电流的比例不同 时，LED的发光颜色在红、橙、绿之间变化，这就是变色LED的工 作原理。
【项目实施步骤】
（1）识别各种类型的光电器件，观看其外形和标志，识读 光电器件上的各种数字和符号。 （2）用万用表对光电器件进行检测。 （3）完成在项目实训报告中要求的操作，将操作结果填入 相应的表格中。
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项目相关知识
光电技术的历史实际上比电子技术的历史还要早，20世纪 初，爱因斯坦就凭借光电效应的发现而获得诺贝尔奖。随着现 代科学技术的发展，光电技术重新焕发了青春，各种新型器件 不断涌现，光电技术已渗入到现代科技和生活的各个领域，成 为遥控技术和信息传输技术中不可或缺的重要技术之一。 光电技术的核心是光电子器件，它包括3大类：光电转换器件、 电光转换器件、兼有前两者之特性的光耦合器件。光电器件能 将光辐射转变为电信号，常见的有光敏二极管、光敏晶体管、 太阳电池等。 电光器件则正好相反，它能将电信号转变为光辐射，常见的有 发光二极管（LED）、红外LED、激光二极管、电视机中的显 像管、计算机的显示器等。近些年来发展起来的液晶显示技术 和等离子显示技术，也是光电技术的一个分支。从液晶电子手 表、液晶显示计算器、手提移动电话甚至液晶电视机、便携式 计算机，都广泛应用了液晶技术。
• 自闪LED是一种特殊的发光器件，它与普通的LED的主要区别就是 当给自闪LED两端加上额定的工作电压后，就可自行产生闪烁光， 颜色有红、橙、黄、绿4种，具有较强的视觉感，现在广泛应用在各 种电动玩具上。
• 自闪LED其实是由一块CMOS集成电路和一只LED组合而成。 CMOS集成电路内部包括振荡器、分频器和驱动器。当接上3～5 V 的直流电源后，振荡器即可起振，经分频后获得一个频率为1.3～ 5.2 Hz范围内的某一固定频率，再经放大后驱动LED发出闪烁光。