10LED电学特性_程立文解析

二、LED的电学指标
• 1、正向电压 VF：LED正向电流在20mA时的 正向电压。 • 2、正向电流 IF：对于小功率LED，目前全世 界一致定为20mA，这是小功率LED的正常 工作电流。但目前出现了大功率LED的芯片， 所以IF就要根据芯片的规格来确定正向工作 电流
二、LED的电学指标
• 3、反向漏电流IR：按LED以前的常规规定， 指反向电压在5V时的反向漏电流。如上面 所说，随着发光二极管性能的提高，反向 漏电流会越来越小，但大功率LED芯片尚未 明确规定。 • 4、工作时的耗散功率PD：即正向电流乘以 正向电压。 • 5、开启电压UON
一、LED的电流-电压特性图
LED与一般二极管输入伏安特性曲线相似
1、OA段：正向死区
• VA（Uon）为LED发光的开启电压。
– 红色（黄色）LED的开启电压一般为2~2.5V – 绿色（蓝色）LED的开启电压一般为3~3.5V
一、LED的电流-电压特性图
1、AB段：工作区
• 一般是随着电压增加电流也跟着增加，发 光亮度也跟着增大。
LED的单向导电性能越好。 下。 2.5V 。
O
C
三、LED的极限参数
• 1、最大允许工作电流IFM：由最大允许耗散 功率来确定。最好在使用时不要用到最大 工作电流。要根据散热条件来确定，一般 只用到最大电流IFM的60%为好。 • 2、最大允许正向脉冲电流IFP：一般是由占 空比与脉冲重复频率来确定。LED工作于脉 冲状态时，可通过调节脉宽来实现亮度调 节，例如LED显示屏就是利用这个手段来调 节亮度的。
正向工作电压 VF：参数表中给出 开启电压：电压在开启点以前几乎没有 反向漏电：当加反向电压时，外加电场与内建 正向工作电流 I ：它 的工作电压是在给定的正向电流 F 电流，电压一超过开启点，很快就显出 势垒电场方向相同，便阻止了多数载流子的扩 下得到的。小功率彩色 LED一般 最大反向电压 VRm：所允许加的最大反向 散运动，所以只有很小的反向电流流过管子。 欧姆导通特性，电流随电压增加迅速增 是指发光二极管正常 是在 IF=20mA时测得的，正向工作 B 但是，当反向电压加大到一定程度时，结在内 电压。超过此值，发光二极管可能被击 大，开始发光。开启点电压因半导体材 发光时的正向电流值。 电压 VF在1.5～GaAs 2.8V 。功率级LED一 外电场的作用下，把晶格中的电子强拉出来， 穿损坏。反向击穿电压也因材料而异， 料的不同而异。 是1.0V，GaAs1-xPx， 参与导电，因而此时反向电流突然增大，出现 般在 IF=350mA 时测得的，正向工 一般在 -2V 以上即可。 在实际使用中应根据 Ga Al As 大致是 1.5V （实际值因x值的 1-x x V 在2～4V。在外界温度升 反向击穿现象。正向的发光管反向漏电流通常 作电压 F 在IR<10μA以下，反向漏电流 I（红色）是 V= -5V ） 不同而有些差异）， GaP R， （I 需要选择 I 在 0.6· 以 高时， V 将下降。 F F。反向电流越小，说明 Fm GaP， 为GaP 0，GaN 为10uA 1.8V （绿色）是 2.0V，GaN 为
• 特别注意，如果不加任何保护，当正向电 压增加到一定值后，发光二极管的正向电 压增加会减小，而正向电流增加会加大， 会因电流增大而烧坏发光二极管。
一、LED的电流-电压特性图
1、OC段：反向死区
• 发光二极管加反向电压是不发光的，但有 反向电流。这个反向电流通常很小，一般 在几µ A之内。
– 1990~1995年，为10μA – 1995~2000年，为5µA – 目前一般是，为3µ A以下，但基本上是0µ A
四、LED的其它电学参数
在高频电路中使用LED时 • 1、结电容Cj • 2、响应时间：上升时间tr，下降时间t f。
– 点亮时间比白炽灯快0.7~1s。 – 按100km/h计算，19.4~24.7m提前刹车。
响应时间
• LED响应时间是指：通一正向电流时开始发光 和熄灭所延迟时间，标志LED反应速度。 • 响应时间主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 发光亮度达到正常的10%开始，一直到发光亮 度达到正常值的90%所经历的时间。 • LED 熄灭时间——下降时间tf 是指正常发光减弱 至原来的10%所经历的时间。 • 不同材料制得的LED响应时间各不相同；如 GaAs、GaAsP、GaAlAs 其响应时间小于10-9S。 因此它们可用在10~100MHZ 的高频系统 中。
LED产品参数实例
AOD 8mm 大功率LED标准品参数明细
LED极限参数实例
五、测量方法——杭州市创惠仪器有限公司
• 1、CHL-1 LED 电参数测量仪主要用于LED电 参数测量，仪器内置恒流源，正向电流数 控输出，可准确、方便、快捷、高效测量 LED的正向电压、反向漏电流。正向电压、 反向电流上下限可设定声光报警 。
三、LED的极限参数
• 3、反向击穿电压VR：一般要求反向电流为 反向电压VR指定值的情况下测试，反向电 流一般为5~100μA之间。反向击穿电压通常 不能超过20V。 • 4、最大允许耗散功率Pmax=IFH×VFH：一般 按环境温度为25℃时的额定功率。当环境 温度升高，则LED的最大允许耗散功率将会 下降。
一、LED的电流-电压特性图
1、CD段：反向击穿区
• 发光二极管的反向电压一般不要超过10V， 最大不得超过15V。超过这个电压，就会出 现反向击穿，导致LED报废。
一、LED的电流-电压特性图
同一品牌和不同品牌LED伏安特性
一、LED的电流-电压特性图
不同温度下的LED伏安特性
一、wenku.baidu.comED的电流-电压特性图
LED的电学特性
内容
• • • • • 一、LED的电流-电压特性图 二、LED的电学指标 三、LED的极限参数 四、LED的其它电学参数 五、电参数测量仪
LED的伏-安（I-V）特性
（1） LED的伏-安（I-V）特性是流过芯片PN 结电流随施加到PN结两端上电压变化的特 性，它是衡量PN结性能的主要参数，是PN 结制作优劣的重要标志。 （2）LED具有单向导电性和非线性特性。