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LED灯工作原理和规格参数解读
发布时间:2023-09-05
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LED灯工作原理和规格参数解读

1.LED灯的工作原理


LED,发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能。

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LED的心脏是一个半导体的晶片,整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”,就相当于一个电场。


当电子过来的时候,会被负极,也就是N极排斥并推向正极,也就是P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的颜色(光的波长),是由形成P-N结材料决定的。


(光是能量的一种形式,一种可以被原子释放出来。是由许多有能量和动力但没质量的微小粒子似的小捆组成的。这些粒子被叫做光子,是光的最基本单位。光子是因为电子移动才释放出来。)


2.规格参数解读


(1)绝对最大额定值(Absolute Maximum Ratings)


注意下峰值导通电压。


(2)性能特性


性能特性一般包含LED的光通量参数、LED的主波长、LED的额定电压、LED的色温参数等,这些参数都要重点关注。


光通量Luminous Flux是描述光源发光总量的大小的,光源的光通量越大,则发出的光线越多,产生的亮度越高,相同功率下效率越高。这个光通量要重点看其对应的测试电流,注意这里的电流是测试电流而不是最大电流。

主波长是用来表征LED的颜色的,单位是nm,主要是针对彩色的LED,不同主波长是不同的颜色,如主波长为620-630nm的为红色,520-540nm的为绿色等。

色温是表征白光的颜色的参数,暖色温2700-3200K,中性色温4000K-5000K,冷白色温5600以上。

额定电压表征LED在额定电流下的电压值,一般单颗LED芯片的电压3-4V,红色LED的芯片电压会相对低一点。


(3) 特性曲线(Characteristic Curves)


特性曲线一般包含LED的光谱分布图、温度-光通量曲线、电流-光通量曲线、电流-电压曲线。


重点关注其中的温度-光通量曲线,电流-光通量曲线和电流-电压曲线。对于LED的光通量输出既要看LED的电流条件也要看LED的使用温度条件。


(4) 机械尺寸(Mechanical Dimensions)


机械尺寸有时也叫封装尺寸,描述的是LED的尺寸大小、正负极性方向位置及标记,主要用于LED的排布应用及LED的PCB板。


较大的焊盘为LED的正极(Anode),从正面看,有三角标记的方向为LED的正极方向。


(5) 其他

LED规格书还包含一些其他内容,如编号规则、焊接指引、包装条件等。其中焊接指引在LED贴片后的回流焊设置其温度与时间,要重点参考其回流焊指引Reflow Soldering Guidelines。


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