發光二極體電學特性測試實驗報告

2021-03-03 23:38:45 字數 1875 閱讀 1929

1、測量led正常發光的電流範圍;

2、測量各種led正嚮導通電壓。

3、測量各種led燒毀的最小電流。

1、萬用表;

2、10 /0.25w電阻1個,5k 電位器(502)1個;

3、φ3mm紅、黃、綠、蘭、白led各1個;

4、φ10mm紅、黃、綠、蘭、白led各1個;

5、直流電壓源(+5v)。

1、led簡介

發光二極體簡稱為led(light-emitting diode)。它是半導體二極體的一種,可以把電能轉化成光能。發光二極體與普通二極體一樣是由乙個pn結組成,也具有單向導電性;當給發光二極體加上正向電壓後,從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子,在pn結附近分別與n區的電子和p區的空穴復合,產生自發輻射的可見或非可見輻射光。

不同的半導體材料中禁帶寬度不同,因而電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同,釋放出的能量越多,則發出的光的波長越短。由鎵(ga)與砷(as)、磷(p)的化合物製成的二極體,當電子與空穴復合時能輻射出可見光,因而可以用來製成發光二極體。紅色發光二極體的波長一般為650~700nm,黃色發光二極體的波長一般為585 nm左右,綠色發光二極體的波長一般為555~570 nm。

圖1 pn結的電致發光 (a)零偏壓,(b)外加正向偏壓vf

圖2 磷化鎵發光二極體

(a)管芯截面圖 (b)封裝後的磷化鎵發光二極體

按其使用材料可分為磷化鎵(gap)發光二極體、磷砷化鎵(gaasp)發光二極體、砷化鎵(gaas)發光二極體、磷銦砷化鎵(gaasinp)發光二極體和砷鋁化鎵(gaalas)發光二極體等多種。按其封裝結構及封裝形式除可分為金屬封裝、陶瓷封裝、塑料封裝、樹脂封裝和無引線表面封裝外,還可分為加色散射封裝(d)、無色散射封裝(w)、有色透明封裝(c)和無色透明封裝(t)。

2、led引數

發光二極體的兩根引線中較長的一根為正極,應按電源正極。有的發光二極體的兩根引線一樣長,但管殼上有一凸起的小舌,靠近小舌的引線是正極。按發光管出光面特徵分圓型、方型、矩型、面發光管、側向管、表面安裝管等。

最為常見為圓型,其直徑有:分為φ3mm3mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm等。

國外通常把φ3mm的發光二極體記作t-1;把φ5mm的記作t-1(3/4);把φ4.4mm的記作t-1(1/4)。

發光二極體的反向擊穿電壓約5伏;最大工作電流與發光二極體的尺寸大小有關,φ3mm的發光二極體,最大工作電流為20ma;φ4.4mm的發光二極體,最大工作電流為40ma;φ7.8mm的發光二極體,最大工作電流為120ma;發光二極體伏安特性如圖3所示。

圖3 導通壓降與顏色和電流的關係

從圖3可見,紅色發光二極體正嚮導通壓降最低,約為1.8v~2.0v左右;黃色的正向壓降次之,約為2.0~2.2v,綠色的壓降為3.0~3.2v。

它的正向伏安特性曲線很陡,使用時必須串聯限流電阻以控制通過管子的電流,否則電流過大會燒毀led。限流電阻r可用下式計算:

式中e為電源電壓,vf為led的正向壓降,if為led的工作電流。

led(發光二極體)是pn結,led具有非線性伏安特性(i-v特性);還具有單向導電性,即外加正偏壓表現低電阻,反偏壓為高電阻。

led伏安特性測試電路

發光二極體正嚮導通,當達到導通電流時,二極體發光,當電流過大,發光二極體會燒毀。實驗原理圖如圖4所示:

圖4 實驗原理圖

1、將rw1電阻調至最大,按圖4連線,圖中led使用紅色發光二極體。觀察紅色發光二極體是否發光,將此時流過led的電流和led兩端的電壓記錄在表1中。

2、將rw1緩慢調小,進行測試,資料填入表1中。注意記錄剛亮、亮、極亮、燒毀五個狀態的電流電壓值。

表1 φ3mm 的led v-i特性和發光狀況

表2 φ10mm 的led v-i特性和發光狀況

分析:由實驗資料表得出,

綜上所述。。。。

LED發光二極體

更新時間 2006 9 12 3 15 43 作者 佚名 全網電子 半導體發光器件包括半導體發光二極體 簡稱led 數碼管 符號管 公尺字管及點陣式顯示屏 簡稱矩陣管 等。事實上,數碼管 符號管 公尺字管及矩陣管中的每個發光單元都是乙個發光二極體。一 半導體發光二極體工作原理 特性及應用 一 led...

發光二極體概論

發光二極體,是一種固態的半導體器件,能直接高效率地把電轉化為光,又簡稱為led light emitting diode led 是由 族化合物,如gaas 砷化鎵 gap 磷化鎵 gaasp 磷砷化鎵 等半導體製成的,其核心是pn結,因此它具有一般p n結的特性,即正嚮導通,反向截止 擊穿特性等。...

發光二極體的簡介

它是半導體二極體的一種,可以把電能轉化成光能 常簡寫為led。發光二極體與普通二極體一樣是由乙個pn結組成,也具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後,從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子,在pn結附近數微公尺內分別與n區的電子和p區的空穴復合,產生自發輻射的螢光。不同的半導體材料中電...