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實(shí)例說(shuō)明發(fā)光二極管的檢測(cè)和設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2015-09-22 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)法發(fā)光二極管是設(shè)計(jì)LED照明器件的工作之一,而影響整體電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是判斷發(fā)光二極管的品質(zhì)好壞。本文整理了發(fā)光二極管的檢測(cè)問(wèn)題,詳細(xì)講解了發(fā)光二極管的知識(shí)點(diǎn)。

發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦裕褂肦×10k檔可測(cè)出其正、反向電阻。一般正向電阻應(yīng)小于30kΩ,反向電阻應(yīng)大于1MΩ。若正、反向電阻均為零,說(shuō)明內(nèi)部擊穿短路。若正、反向電阻均為無(wú)窮大,證明內(nèi)部開(kāi)路。

在正式介紹測(cè)試方法之前,有幾點(diǎn)是需要設(shè)計(jì)者們注意的。第一,對(duì)于同種材料的管芯,由于所摻雜質(zhì)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(biāo)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(fù)極。早期生產(chǎn)的管子帶金屬管座,上面罩一光學(xué)透鏡,管側(cè)有一突起,靠近突起的是正極。目前生產(chǎn)的LED,全部用透明或半透明的環(huán)氧樹(shù)脂封裝而成,并且利用環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成透鏡,起放大和聚焦作用,這類管子引線較長(zhǎng)的為正極。

下面開(kāi)始講解具體的測(cè)量方法,這里不推薦使用R×1k檔來(lái)進(jìn)行測(cè)量,因?yàn)檫@種方法并不嚴(yán)謹(jǐn),該檔電池電壓E<VF,在很多情況下列法使管子導(dǎo)通,這樣測(cè)出的正向電阻就是無(wú)窮大,會(huì)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?qū)ɑ蚍聪蚪刂梗苋菀讌^(qū)別出正、反向電阻的差異。

如果想要測(cè)試能否正常發(fā)光,那么這種方法并不合適,其僅僅能測(cè)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(wàn)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?qū)ú⑶野l(fā)光。R×10k檔的電池電壓雖然較高,但因內(nèi)阻太大,提供的正向電流很小,管子也不會(huì)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(hào)的兩塊萬(wàn)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(wàn)用表均采用MF30型,并且均撥到R×1檔。因?yàn)橐粔K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(jiàn)滿度電流值并未改變。發(fā)光二極管在使用時(shí)應(yīng)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(jì)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(cè)量時(shí)的正向電流為IF=E′-VF/R0′=3-1.7/50=26mA<30mA因此對(duì)管子沒(méi)有危險(xiǎn)。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(wàn)用表R×1檔歐姆中心值不等,設(shè)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(shí)IM′=2E/R01+R02IF=2E-VF/R01+R02。

實(shí)例

測(cè)量一只型號(hào)不明的發(fā)光二極管。第一步,判定正、負(fù)極。用MF30型萬(wàn)用表的R×10k檔測(cè)得正向電阻為26kΩ,反向電阻接近無(wú)窮大。測(cè)正向電阻時(shí),黑表筆接的就是正極。第二步,將兩塊MF30型萬(wàn)用表均撥至R×1檔采用雙表測(cè)量,被測(cè)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(shí)管子就不能發(fā)光。然后將兩塊萬(wàn)用表?yè)苡赗×10檔,管子發(fā)光暗淡。這是因?yàn)榭傠娮鑂0′=2×250=500Ω,提供的正向電流較小所致。此時(shí)IF≈3-1.7/500=2.6mA

注意事項(xiàng)

(1)采用雙表法必須先調(diào)整好兩塊萬(wàn)用表的歐姆零點(diǎn)。

(2)為了不損壞被測(cè)發(fā)光二極管,測(cè)量前應(yīng)計(jì)算IM′值,若IM′≥50mA,需選擇R×10檔。例如,兩塊500型萬(wàn)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(shí)IM′=7.5mA,與典型正向電流IF=10mA就比較接近。實(shí)際上發(fā)光二極管本身尚有1.5~2.5V壓降,因此上述結(jié)果均留有一定余量。假如不知道被測(cè)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(cè)量,從測(cè)量的注意事項(xiàng)、具體步驟、實(shí)例等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行介紹,希望大家在閱讀過(guò)本篇文章之后能夠?qū)W習(xí)到發(fā)光二極管的測(cè)量方法。

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