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发光二极管的检测和设计

发光二极管的检测和设计

时间:2022-01-11 18:38:11   来源:网络整理

设计法发光二极管是设计LED照明器件的工作之一,而影响整体电路设计的关键是判断发光二极管的品质好坏。本文整理了发光二极管的检测问题,详细讲解了发光二极管的知识点。

发光二极管具有单向导电性,使用R×10k档可测出其正、反向电阻。一般正向电阻应小于30kΩ,反向电阻应大于1MΩ。若正、反向电阻均为零,说明内部击穿短路。若正、反向电阻均为无穷大,证明内部开路。

在正式介绍测试方法之前,有几点是需要设计者们注意的。,对于同种材料的管芯,由于所掺杂质的不同,发光颜色亦不同;第二,LED属于电流控制型器件,VF随IF而变化,所标VF值仅供参考。此外,根据外形也可以区分发光二极管的正、负极。早期生产的管子带金属管座,上面罩一光学透镜,管侧有一突起,靠近突起的是正极。目前生产的LED,全部用透明或半透明的环氧树脂封装而成,并且利用环氧树脂构成透镜,起放大和聚焦作用,这类管子引线较长的为正极。

下面开始讲解具体的测量方法,这里不推荐使用R×1k档来进行测量,因为这种方法并不严谨,该档电池电压E<VF,在很多情况下列法使管子导通,这样测出的正向电阻就是无穷大,会给人以假象而造成误判断。R×10k档的电池电压E》VF,能使LED正向导通或反向截止,很容易区别出正、反向电阻的差异。

如果想要测试能否正常发光,那么这种方法并不合适,其仅仅能测量正、反向电阻。由于发光二极管的正向电压VF一般1.5~2.5V,而万用表R×1或R×10档的电池电压为1.5V,所以不能使管子正向导通并且发光。R×10k档的电池电压虽然较高,但因内阻太大,提供的正向电流很小,管子也不会正常发光。

采用双表法可以检查发光二极管的发光情况。好选同一种型号的两块万用表,均拨一R×1或R×10档串联使用,以提供较高的正向电压。假定两块万用表均采用MF30型,并且均拨到R×1档。因为一块表的电池电压E=1.5V,欧姆中心值R0=25Ω,所以总电压和总电阻分别是E′=2E=2×1.5=3VR0′=2R0=2×25=50Ω。

新表的满度电流是:IM′=E′/R0′=2E/2R0=E/R0=IM可见满度电流值并未改变。发光二极管在使用时应加上限流电阻R,将正向电流IF限制在10~30mA为宜,避免功耗太记而损坏管子。一般典型正向电流可选10mA,IF的计算公式为IF=E-VF/R(c),R0′能起到限流作用,因此不必另接限流电阻。磷砷化镓发光二极管的正向压降较低,为1.7V左右。E′=3V将R0′=50Ω,可求出用双表法测量时的正向电流为IF=E′-VF/R0′=3-1.7/50=26mA<30mA因此对管子没有危险。电路接通之后,管子能发出晶莹夺目的红光。

如果选用的两块万用表R×1档欧姆中心值不等,设分别为R01、R02,而两表R×1档的电池电压均为E(E=1.5V),则此时IM′=2E/R01+R02IF=2E-VF/R01+R02。

实例

测量一只型号不明的发光二极管。步,判定正、负极。用MF30型万用表的R×10k档测得正向电阻为26kΩ,反向电阻接近无穷大。测正向电阻时,黑表笔接的就是正极。第二步,将两块MF30型万用表均拨至R×1档采用双表测量,被测管发出艳丽的红光。若把发光二极管的极性反接,加上反向电压时管子就不能发光。然后将两块万用表拨于R×10档,管子发光暗淡。这是因为总电阻R0′=2×250=500Ω,提供的正向电流较小所致。此时IF≈3-1.7/500=2.6mA

注意事项

(1)采用双表法必须先调整好两块万用表的欧姆零点。

(2)为了不损坏被测发光二极管,测量前应计算IM′值,若IM′≥50mA,需选择R×10档。例如,两块500型万用表R×1档串联后的总电阻R0=20Ω,IM′=IM=75mA>50mA。改用R×1档时IM′=7.5mA,与典型正向电流IF=10mA就比较接近。实际上发光二极管本身尚有1.5~2.5V压降,因此上述结果均留有一定余量。假如不知道被测发光二极管的正向电压,也不清楚IM′值。建议先把两块表都拨到R×10档,若发光很暗,再改拨R×1档。

本篇文章主要介绍了发光二极管的测量,从测量的注意事项、具体步骤、实例等几个方面来进行介绍,希望大家在阅读过本篇文章之后能够学习到发光二极管的测量方法。

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