【文章內(nèi)容簡介】 之光中某一波長λ0的光強(qiáng)最大，該波長為峰值波長。（2）發(fā)光強(qiáng)度IV發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度通常是指法線（對圓柱形發(fā)光管是指其軸線）方向上的發(fā)光強(qiáng)度。若在該方向上輻射強(qiáng)度為（1/683）W/sr時，則發(fā)光1坎德拉（符號為cd）。由于一般LED的發(fā)光二強(qiáng)度小，所以發(fā)光強(qiáng)度常用坎德拉(mcd)作單位。（3）光譜半寬度Δλ（4）半值角θ1/2和視角θ1/2是指發(fā)光強(qiáng)度值為軸向強(qiáng)度值一半的方向與發(fā)光軸向（法向）的夾角。 半值角的2倍為視角（或稱半功率角）。 圖3給出的二只不同型號發(fā)光二極管發(fā)光強(qiáng)度角分布的情況。中垂線（法線）AO的坐標(biāo)為相對發(fā)光強(qiáng)度（即發(fā)光強(qiáng)度與最大發(fā)光強(qiáng)度的之比）。顯然，法線方向上的相對發(fā)光強(qiáng)度為1，離開法線方向的角度越大，相對發(fā)光強(qiáng)度越小。由此圖可以得到半值角或視角值。（5）正向工作電流If它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時的正向電流值。IFm以下。 （6）正向工作電壓VF參數(shù)表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時測得的?！?V。在外界溫度升高時，VF將下降。（7）VI特性在正向電壓正小于某一值（叫閾值）時，電流極小，不發(fā)光。當(dāng)電壓超過某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發(fā)光。由VI曲線可以得出發(fā)光管的正向電壓，反向電流及反向電壓等參數(shù)。正向的發(fā)光管反向漏電流IR LED的分類 按發(fā)光管發(fā)光顏色分按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管和達(dá)于做指示燈用。 按發(fā)光管出光面特征分按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發(fā)光二極管記作T1；把φ5mm的記作T1（3/4）；（1/4）。由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來分有三類：（1）高指向性一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5176?！?0176?；蚋。哂泻芨叩闹赶蛐?，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。（2）標(biāo)準(zhǔn)型通常作指示燈用，其半值角為20176?！?5176。（3）散射型這是視角較大的指示燈，半值角為45176?！?0176?；蚋螅⑸鋭┑牧枯^大。 按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。 按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強(qiáng)度100mcd）；把發(fā)光強(qiáng)度在10～100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。除上述分類方法外，還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。 LED的應(yīng)用由于發(fā)光二極管的顏色、尺寸、形狀、發(fā)光強(qiáng)度及透明情況等不同，所以使用發(fā)光二極管時應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行恰當(dāng)選擇。由于發(fā)光二極管具有最大正向電流IFm、最大反向電壓VRm的限制，使用時，應(yīng)保證不超過此值。為安全起見，；應(yīng)讓可能出現(xiàn)的反向電壓VRRm。LED被廣泛用于種電子儀器和電子設(shè)備中，可作為電源指示燈、電平指示或微光源之用。紅外發(fā)光管常被用于電視機(jī)、錄像機(jī)等的遙控器中。 單LED電平指示電路在放大器、振蕩器或脈沖數(shù)字電路的輸出端，可用LED表示輸出信號是否正常，如圖7所示。R為限流電阻。只有當(dāng)輸出電壓大于LED的閾值電壓時，LED才可能發(fā)光。 單LED可充作低壓穩(wěn)壓管用由于LED正向?qū)ê?，電流隨電壓變化非?？?，具有普通穩(wěn)壓管穩(wěn)壓特性?！?V間，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇VF，如圖8所示。 電平表目前，在音響設(shè)備中大量使用LED電平表。它是利用多只發(fā)光管指示輸出信號電平的，即發(fā)光的LED數(shù)目不同，則表示輸出電平的變化。圖9是由5只發(fā)光二極管構(gòu)成的電平表。當(dāng)輸入信號電平很低時，全不發(fā)光。輸入信號電平增大時，首先LED1亮，再增大LED2亮。 發(fā)光二極管的檢測 普通發(fā)光二極管的檢測 （1）用萬用表檢測利用具有10kΩ擋的指針式萬用表可以大致判斷發(fā)光二極管的好壞。正常時，二極管正向電阻阻值為幾十至200kΩ,反向電阻的值為∝。如果正向電阻值為0或?yàn)椤?，反向電阻值很小或?yàn)?，則易損壞。這種檢測方法，不能實(shí)地看到發(fā)光管的發(fā)光情況，因?yàn)?0kΩ擋不能向LED提供較大正向電流。如果有兩塊指針萬用表（最好同型號）可以較好地檢查發(fā)光二極管的發(fā)光情況。用一根導(dǎo)線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“”接線柱連接。余下的“”筆接被測發(fā)光管的正極（P區(qū)），余下的“+”筆接被測發(fā)光管的負(fù)極（N區(qū)）。兩塊萬用表均置10Ω擋。正常情況下，接通后就能正常發(fā)光。若亮度很低，甚至不發(fā)光，可將兩塊萬用表均撥至1Ω若，若仍很暗，甚至不發(fā)光，則說明該發(fā)光二極管性能不良或損壞。應(yīng)注意，不能一開始測量就將兩塊萬用表置于1Ω，以免電流過大，損壞發(fā)光二極管。（2）外接電源測量用3V穩(wěn)壓源或兩節(jié)串聯(lián)的干電池及萬用表（指針式或數(shù)字式皆可）可以較準(zhǔn)確測量發(fā)光二極管的光、電特性。為此可按圖10所示連接電路即可?！?V之間，且發(fā)光亮度正常，可以說明發(fā)光正常。如果測得VF=0或VF≈3V，且不發(fā)光，說明發(fā)光管已壞。 2．紅外發(fā)光二極管的檢測 由于紅外發(fā)光二極管，它發(fā)射1～3μm的紅外光，人眼看不到。通常單只紅外發(fā)光二極管發(fā)射功率只有數(shù)mW，不同型號的紅外LED發(fā)光強(qiáng)度角分布也不相同?！?。正是由于其發(fā)射的紅外光人眼看不見，所以利用上述可見光LED的檢測法只能判定其PN結(jié)正、反向電學(xué)特性是否正常，而無法判定其發(fā)光情況正常否。為此，最好準(zhǔn)備一只光敏器件（如2CR、2DR型硅光電池）作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的變化情況。來判斷紅外LED加上適當(dāng)正向電流后是否發(fā)射紅外光。 系統(tǒng)功能新型LED彩燈分為2部分，即彩燈控制器（主控模塊）和管內(nèi)LED板模塊（受控模塊）。彩燈控制器可直接與220 V交流市電相連接，經(jīng)過開關(guān)電源變換，輸出直流工作電壓，一方面為管內(nèi)LED模塊提供12 V工作電源，另一方面為主控模塊單片機(jī)系統(tǒng)（彩燈控制器）提供5 V工作電源。整個系統(tǒng)工作由軟件程序控制運(yùn)行，根據(jù)需要，用戶可以在LED彩燈工作時通過主控模塊上的按鍵來設(shè)定亮燈時間和燈光閃動頻率。上電后系統(tǒng)經(jīng)過初始化，查詢是否有功能切換鍵按下：有，則進(jìn)入用戶設(shè)定模式狀態(tài)；無，則進(jìn)入默認(rèn)缺省工作狀態(tài)。在用戶設(shè)定模式狀態(tài)下，用戶可以根據(jù)個人愛好及不同場合的需要來指定調(diào)用哪些模式，并且可以改變每種模式的時間Ti、頻率Fi參數(shù)，如果用戶想進(jìn)入缺省狀態(tài)模式，只需按一下功能切換鍵即可跳入缺省模式，程序會自動順序調(diào)用亮燈模式；在缺省工作狀態(tài)下，LED彩燈控制器按照程序設(shè)定好的若干亮燈花樣模式程序Model_i順序調(diào)用往下走，從第Model_1模式開始工作，自Model_1到Model_2……到Mod el_n為一個亮燈周期，然后再回到Model_1循環(huán)繼續(xù)工作，同樣如果想進(jìn)入用戶設(shè)定模式狀態(tài)，只需按下功能切換鍵即可。整個n種亮燈模式時間可以看作一個大周期T，其中的每一種花樣工作模式Model_i（i=1，2，…，n）時間為小周期Ti，對于每一個模式編寫一個獨(dú)立工作子程序Model_i，其中設(shè)定了LED三色燈（紅、綠、藍(lán)）的點(diǎn)亮?xí)r刻（RED_on，GREEN_on，BLUE_on）和熄滅時刻（RED_off，GREEN_off，BLU E_off)，以及模式工作時間Ti以及該模式LED閃爍頻率Fi。5位七段碼顯示器的前2位（L1，L2）顯示當(dāng)前工作模式的序號Model_i；后3位（L3，L4，L5）七段碼 顯示三色LED的工作狀態(tài)，若該顏色燈點(diǎn)亮則對應(yīng)七段碼顯示位為“1”，反之熄滅時則顯示位為“滅”即不顯示，對系統(tǒng)工作狀態(tài)起到了很好的實(shí)時監(jiān)控作用。因此在LED彩燈上電工作后，用戶可以方便地通過主控模塊上的顯示器知道LED彩燈當(dāng)前工作模式Model_i，工作時間Ti，頻率Fi等實(shí)時參數(shù)。若實(shí)際應(yīng)用需要根據(jù)不同場合和時間來改變彩燈閃亮效果，用戶可以通過主控模塊上的按鍵來設(shè)定LED不同的閃爍頻率Fi和亮燈時間Ti，以便符合實(shí)際需要。此外如果用戶對某一種模式感興趣需要仔細(xì)觀看該種亮燈模式，可以通過鍵盤選定任意第Model_i模式使系統(tǒng)循環(huán)重復(fù)工作在該花樣模式下。3 彩燈設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)新型LED彩燈系統(tǒng)包括2大部分，即LED彩燈控制器（89C51主控模塊）和LED彩燈管（管內(nèi)LED板模塊）。前者是主控模塊，具有按鍵、顯示等功能，并利用89C51的P口輸出控制信號；后者是受控模塊，上面焊有三色LED彩燈和信號驅(qū)片，模塊置于LED的透明燈管內(nèi)。 主控模塊硬件圖 主控模塊電路選型。主控模塊主要設(shè)計(jì)器件有89C51，5個七段碼LED顯示器，8個按鍵，2個穩(wěn)壓器（提供12 V，5 V電壓），1個信號輸出驅(qū)動模塊芯片(MC4049)等。通過軟件設(shè)計(jì)，使單片機(jī)P0口作為三色LED驅(qū)動信號輸出口及移位時鐘CLOCK信號，P3口為按鍵輸入口，P2口、P1口與5位七段碼LED相接作為顯示器的輸出口。 管內(nèi)LED板模塊選型LED彩燈控制器，以CD4069六非門集成電路和晶體管為主要元器件制作而成，它可控制4路發(fā)光二極管 (每路50只)閃爍發(fā)光，可作為節(jié)日彩燈或廣告裝飾彩燈。電路工作原理該LED彩燈控制器電路由電源電路、振蕩器和LED驅(qū)動控制電路組成:如圖所示。 LED彩燈控制器電路圖電源電路由整流二極管VDlVD限流電阻器Rl、穩(wěn)壓二極管VS和濾波電容器Cl組成。振蕩器由非門集成電路IC(DlD6)內(nèi)部的DD6和電阻器RR電容器C電位器RPl組成。LED驅(qū)動控制電路由電阻器RR5RIC內(nèi)部的DlD可變電阻器RP2RP晶體管VlV4和發(fā)光二極管VLlVL2O0組成。為簡化電路，圖中VL2VL49和VL52VL9VL102V