led特性測量實驗報告-wenkub
2023-05-28 22:30:54 本頁面
【正文】 Sujianbang A8 ID: 08323016School of Science and Engineering of SUN YATSEN UniversityPostal code: 510275 Abstract: This essay study the optical and electric characteristics of LED by measuring it’s VI curve and PI curve. In this essay, data of electric current, voltage, power and luminous flux of LED are recorded in order to study its characteristics.Keyword: LED, VI characteristic, PI characteristic, luminosity【實驗原理】LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它屬于固態(tài)光源，其基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護內(nèi)部芯線的作用（如圖一）。作為這一相互擴散的結(jié)果，在p－n結(jié)處形成了一個高度的eΔV的勢壘，阻止電子和空穴的進一步擴散，達到平衡狀態(tài)（見圖3（b））。選擇可以改變半導(dǎo)體的能帶 隙，從而就可以發(fā)出從紫外到紅外不同波長的光線， 且發(fā)光的強弱與注入電流有關(guān)， 圖發(fā)光二極管的工作原理 發(fā)光二極管的特點和優(yōu)點LED的內(nèi)在特征決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光源，它有著廣泛的用途。即使有兩個LED的峰值波長是一樣的，但它們在人眼中引起的色感覺也是可能不同的。圖4 明視覺和暗視覺條件下的光譜光效率函數(shù)探測器被測LED檔屏圖5 積分球結(jié)構(gòu)示意圖通常，光通量的測量以明視覺條件作為測量條件，在測量時為了得到準確的測量結(jié)果，必須把LED發(fā)射的光輻射能量收集起來，并用合適的探測器(應(yīng)具有CIE標準光度觀測者光譜光效率函數(shù)的光譜響應(yīng))將它線性地轉(zhuǎn)換成光電流，再通過定標確定被測量的大小。球和探測器組成的整體要進行校準，同時還要關(guān)注探測器與光譜光視效率V()的匹配程度，使之比較符合人眼的觀測效果。但在實際中往往沒有達到這樣的要求，不能嚴格測出LED的發(fā)光強度。（5） 發(fā)光效率：光源發(fā)出的光通量除以所消耗的功率（單位是lm/w）。也就是顏色的逼真程度。一般是在IF =20mA 時測得的.（8） V－I 特性：在正向電壓小于閾值時，正向電流極小，不發(fā)光。＋－AV可調(diào)穩(wěn)流電流源圖7 LED P－I特性測試電路圖 圖8 LED P－I特性測試裝置圖恒流源LEDad光闌（9） P－I 特性：即LED軸向光強與正向注入電流關(guān)系特性。我們的測量電路及裝置如圖8和9所示。（2）標準光源發(fā)光時，燈絲脆弱，受到震動容易斷裂。（5）在進行LEDVI特性和LEDPI特性測量時，工作電壓嚴禁超過4V，避免燒壞。（可用“＞”鍵選擇輸入的位置，“∧”鍵改變閃爍位置的取值），第三次按下“定標/CAL”鍵，此時數(shù)碼管顯示定標系數(shù)，第四次按“定標/CAL”鍵，此時“定標/CAL”指示燈滅，“采樣/EXAMPLE”指示燈閃爍，此時數(shù)碼管顯示光通量的標定值，完成定標。a．連接測量電路和架設(shè)光路（測量VI特性按照圖6，測量PI特性按照圖8和圖9），注意LED正負不能接反，并把可調(diào)穩(wěn)流電流源的電流檔和電壓壓檔調(diào)到最?。籦．檢查電路，確認無誤后打開可調(diào)穩(wěn)流電流源的開關(guān)。根據(jù)CIE1271997標準，在實驗中取LED到探測器端面距離d＝10cm。這特性在I－V曲線和P－I曲線有更直觀的體現(xiàn)。當輸入電壓超過閾值電壓時，電路的正向電流是劇烈增加的，增長幾乎是按指數(shù)規(guī)律的。圖11 紅光LED的I~V特性曲線對紅光LED
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