led特性測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告-閱讀頁
2025-05-28 22:30本頁面
【正文】 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析】 V－I曲線和P－I曲線的測量LED光強(qiáng)的測量是按照光度學(xué)上的距離平方反比定律來實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)進(jìn)行的還有LED的V－I曲線的測量，測量電路圖如圖4。由表1數(shù)據(jù)可看到，電壓愈大，發(fā)光愈強(qiáng)。根據(jù)表1數(shù)據(jù)，可作得綠光和紅光LED的I－V曲線和P－I曲線如下：圖9 綠光LED的I~V特性曲線對(duì)綠光LED的I~V特性曲線作指數(shù)擬合，得到的關(guān)系式是：，相關(guān)系數(shù)R2=，比較接近于1，說明I~V關(guān)系非常接近指數(shù)增長關(guān)系。當(dāng)輸入的正向電壓低于閾值電壓時(shí)，電路電流幾乎為零，同時(shí)LED不發(fā)光。根據(jù)Shockley理論,對(duì)于一個(gè)散射面積為A的二極管,其電流電壓關(guān)系為: ，其中，D p,n，τp,n分別為空穴和電子的擴(kuò)散系數(shù)和壽命，與圖 9特性一致。相關(guān)系數(shù)R=，非常接近1，說明P~I呈良好的線性關(guān)系。由圖1知，比綠光LED的小。當(dāng)輸入電壓超過閾值電壓時(shí)，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，I~V特性仍然滿足Shockley理論關(guān)系式。相關(guān)系數(shù)R=，非常接近1，說明P~I呈良好的線性關(guān)系。 紅綠光LED光通量與功率關(guān)系的測量前文提到過，實(shí)驗(yàn)中，輸入正向電壓比較小的時(shí)候，測量得到的電流為零。表2 綠光LED光通量Φ與正向電流、正向電壓關(guān)系正向電流I/mA正向電壓U/V功率P/mW光通量Φ/lm發(fā)光效率η/(lmW1)正向電流I/mA正向電壓U/V功率P/mW光通量Φ/lm發(fā)光效率η/(lmW1)注：發(fā)光效率由表2可知，在不同的輸入功率下，LED 發(fā)光效率隨著輸入功率的增加逐漸減小。圖13 綠光LED的η~P特性曲線利用Origin的指數(shù)衰減功能擬合綠光LED的η~P數(shù)據(jù)得到： 相關(guān)系數(shù)R 2=，較接近于1，說明實(shí)驗(yàn)所得的η~P數(shù)據(jù)較接近于指數(shù)衰減關(guān)系。而引起指數(shù)衰減的原因主要就是 LED 的熱效應(yīng)，輸入的電功率轉(zhuǎn)化為熱。對(duì)比表2和表3的數(shù)據(jù)可知，紅光LED與綠光LED在通入同樣大的正向電流的條件下，紅光LED的功率比綠光LED的小，光通量也比綠光的小。根據(jù)表3數(shù)據(jù)作出紅光LED的η~P曲線如下圖： 圖13 紅光LED的η~P特性曲線利用Origin的指數(shù)衰減功能擬合紅光LED的η~P數(shù)據(jù)得到： 相關(guān)系數(shù)R 2= ，較接近于1。故可知，紅光LED 與綠光LED一樣，發(fā)光效率隨著輸入功率的增加呈現(xiàn)指數(shù)衰減?！締栴}討論】1． 為什么LED的發(fā)光強(qiáng)度的測量值（cd）不能轉(zhuǎn)換成光通量（lm）？答： LED的發(fā)光強(qiáng)度通常是指法線方向上的發(fā)光強(qiáng)度。發(fā)光強(qiáng)度的概念要求光源是一個(gè)點(diǎn)光源，或者要求光源的尺寸和探測器的面積與離光探測器的距離相比足夠小(這種要求被稱為遠(yuǎn)場條件) LED光源發(fā)射的輻射通量中能引起人眼視覺的那部分，稱為光通量ΦV（單位是流明（lm）），是指LED向整個(gè)空間在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的能引起人眼視覺的輻射通量。 因?yàn)長ED在各個(gè)立體角的發(fā)光強(qiáng)度是不一樣的，所以不能它的測量值不能轉(zhuǎn)換成光通量。=2. 有哪些方法可以提高LED的發(fā)光強(qiáng)度？答：發(fā)光強(qiáng)度=光通量247。要增大光通量則需增大發(fā)出的光的功率；要減小立體角則需減小LED發(fā)出的光的發(fā)散角，故要開發(fā)出高功率、低發(fā)散角的LED，以提高其發(fā)光效率。贈(zèng)語； 如果我們做與不做都會(huì)有人笑，如果做不好與做得好還會(huì)有人笑，那么我們索性就做得更好，來給人笑吧！ 現(xiàn)在你不玩命的學(xué)，以后命玩你。不要做金錢、權(quán)利的奴隸；應(yīng)學(xué)會(huì)做“金錢、權(quán)利”的主人。最值得欣賞的風(fēng)景，是自己奮斗的足跡。壓力不是有人比你努力，而是那些比你牛幾倍的人依然
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