略してLEDと呼ばれる発光ダイオードは、電気エネルギーを光エネルギー。
電子と正孔が再結合すると可視光が放射されるので、発光ダイオードの作成に使用できます. 回路や機器の表示灯として、またはテキストや数字の表示として使用されます. ガリウム砒素ダイオードは赤い光を発します,リン化ガリウム ダイオードは緑色の光を発し、炭化ケイ素ダイオードは黄色の光を発し、窒化ガリウム ダイオードは青色の光を発します.化学的性質により、有機発光ダイオード OLED と無機発光ダイオード LED に分けられます。
電気エネルギーを光エネルギーに変換する半導体ダイオードの一種です. 通常のダイオードと同様に, 発光ダイオードはPN接合で構成されており, また一方向性導電性を持っています. 発光ダイオードに順方向電圧が印加されると, ホール, Ｐ領域からＮ領域に注入された電子と、Ｎ領域からＰ領域に注入された電子は、ＰＮ接合付近の数ミクロン以内で、それぞれＮ領域の電子とＰ領域の正孔に結合する。その結果、蛍光が自然放出されます. 電子と正孔のエネルギー状態は、半導体材料によって異なります. 電子と正孔が再結合するときに放出されるエネルギーの量は異なり、放出されるエネルギーが多いほど、単波長の光が短くなります. 放出するダイオード赤、緑、または黄色の光. LED の逆ブレークダウン電圧は 5 ボルトを超えています. その順方向電圧-電流特性曲線は 非常に急勾配であり、ダイオードを流れる電流を制御するために電流制限抵抗を直列に接続する必要があります. 電流制限抵抗 R は次の式で計算できます: R=(E－UF)/IF
ここで、E は電源電圧、UF は LED の順方向降下電圧、IF は LED の通常の動作電流です. 発光ダイオードのコア部分は、P 型半導体とN型半導体. P型半導体とN型半導体の間に遷移層があり, PN接合と呼ばれる. 一部の半導体材料のPN接合では, 注入された少数キャリアが多数キャリアと再結合すると,余分なエネルギーは光の形で放出され、それによって電気エネルギーを光エネルギーに直接変換します. 逆電圧がPN接合に印加されると、少数キャリアが注入するのが困難になるため、ダイオードの発光しません.注入エレクトロルミネッセンスの原理を使用して作られた発光ダイオードと呼ばれる, 一般に LED として知られています. 順方向動作状態のとき (つまり、順方向電圧が両端に印加されます), 電流がどこからでも流れるとき LEDのアノードからカソードにかけて、半導体結晶は紫外から赤外までさまざまな色の光を発し、光の強さは電流に関係しています。
以下は、従来の発光ダイオードに使用される無機半導体材料とそれらが発する色です。
白色LED
当時、日本の日亜化学工業株式会社に勤務していた中村修司は、ワイド バンドギャップ半導体材料である窒化ガリウム (GaN) と窒化インジウム ガリウム (InGaN) をベースに、商用利用価値のある青色 LED を発明しました。理論的には、青色 LED を元の赤色 LED および緑色 LED と組み合わせて白色光を生成できますが、白色 LED がこの方法で生成されることはめったにありません。
現在生産されている白色 LED のほとんどは、青色 LED (近紫外、波長 450nm ～ 470nm) を薄い黄色の蛍光体コーティングで覆うことによって作られています. この黄色の蛍光体は通常、セリウムをドープしたイットリウム アルミニウム ガーネット (Ce3+:YAG) をドープすることによって得られます.結晶は粉末に粉砕され、高密度バインダーに混合されます. LED チップが青色光を発するとき、青色光の一部は結晶によって効率的に変換され、広いスペクトルを持つ主に黄色の光になります (スペクトルの中心は約 580nm です)。 (実際、単結晶の Ce ドープ YAG は、蛍光体というよりもシンチレータのように見えます。) 黄色の光は、肉眼では赤と緑の受容体を刺激するため、LED 自体の青色の光と混ざり合い、白色光のように見え、その色は「月光白色」と呼ばれることが多い. この白色 LED の製造方法は、日亜化学工業株式会社によって開発され、1996 年から白色 LED の製造に使用されています. 黄色がかった光の色を調整するには、他の希土類メタ ls テルビウムまたはガドリニウムは、Ce3+:YAG にドープされたセリウム (Ce) の代わりに使用することができ、YAG のアルミニウムの一部またはすべてを置き換えることもできます. そのスペクトル特性のために、赤と緑の物体は下ではそれほど鮮明に見えません.この種の LED 照明は、広域スペクトル光源で照らされた場合と同様です. また、製造条件の変動により、この LED の完成品の色温度は、暖色の黄色から寒色の青色まで均一ではありません。製造過程でその特性に応じて区別されます。
白色LEDを作る別の方法は, 蛍光灯に少し似ている. 近紫外光を放出するLEDは, 2つの蛍光体の混合物でコーティングされている. 1つは赤と青の光を放出するユウロピウムであり, もう1つは緑色の光を放出する. 銅と硫化亜鉛（ZnS）を添加したアルミニウムですが、紫外線により接着剤のエポキシ樹脂が割れて劣化するため、製造が難しく寿命も短くなります。熱（ストークスシフトが大きいため）ですが、スペクトルの特性が良くなり、生成される光がより美しいという利点があります.また、紫外光のLEDのパワーが高いため、効率はそれより低くなりますが.最初の方法の, 出力輝度は似ています. 白色LEDを作る最新の方法は蛍光体を使用しません. 新しいアプローチは、セレン化亜鉛 (ZnSe) 基板上にZnSeのエピタキシャル層を成長させることです. 拡大すると、そのアクティブゾーンは青色光を発し、基質は黄色光を発します。これは、混合すると白色光になります。
極性
発光ダイオードの 2 つのリードのうち長いほうが正極であり、電源の正極に接続する必要があります. 一部の発光ダイオードの 2 つのリードは同じ長さですが、隆起があります甲羅に舌、舌の近くのリード線が正極です。
LED一方向導電率
LEDは順方向バイアスと呼ばれる一方向にしか点灯（通電）できず（順方向バイアス電圧）、電流が流れると内部で電子と正孔が再結合して単色光を発するエレクトロルミネッセンス効果と呼ばれる現象が起こります。光の波長と色は、使用される半導体材料の種類とドープされた元素不純物に関連しており、高効率、長寿命、壊れにくい、高速スイッチング速度、高信頼性などの利点があります。近年、白色光 LED の発光効率は大幅に改善されていますが、同時に、市場に参入するメーカー間の競争により、1000 ルーメンあたりの購入価格も大幅に低下しています。オフィス、家具、装飾、看板、さらには街路灯の LED 照明、技術的には LED の光電変換効率 (有効照度の比率) 電力消費量への財政負担）は、新しい蛍光灯のそれよりもまだ低い. 国の民生用の今後の開発の方向性.
特性
白熱電球やネオンランプと比較して、発光ダイオードの特徴は次のとおりです: 動作電圧が非常に低い (数ボルトのものもあります); 信頼性が高く、寿命が長い; 通過する電流の強さを変調することにより、発光強度を容易に変調できる.これらの特徴から,一部の光電制御機器の光源として,また多くの電子機器の信号表示として,発光ダイオードが使用されている.その管コアを短冊状にし,7条ストリップを使用する. 7 セグメントの半導体デジタル チューブを形成する の形をした発光チューブ. 各デジタル チューブは、0 ～ 9、10 のアラビア数字、および A、B、C、D、E 、F およびその他の文字 (大文字と小文字を区別する必要があります) を表示できます。 .
パラメータ
LED 光学パラメータのいくつかの重要な側面は、光束、光効率、光度、光強度分布、および波長です。
発光効率と光束
発光効率とは光束と電力の比で、単位は一般的にlm/Wで、光源の省エネ性を表すもので、現代の光源の性能を測る重要な指標です。
光度と光度分布
LEDの光度は,特定の方向における光度のサインである.LEDの光度は空間角度によって大きく変化するので,我々はLEDの光度分布特性を研究した.このパラメータは大きく,実質的にectsignに影響を与える. LED ディスプレイ デバイスの最小視野角. たとえば、スポーツ会場の大型 LED カラー ディスプレイの場合、選択した LED 単管の分布範囲が非常に狭い場合、比較的大きな角度でディスプレイに面している観客は歪んで見えます。また、信号機では、より広い範囲の人を識別できる必要があります。
波長
LEDの分光特性については、主に単色性が良いかどうかを調べますが、赤、黄、青、緑、白のLEDの主要な色が純粋であるかどうかにも注意を払う必要があります。信号機の場合、色の要件は比較的厳しい. しかし、中国の一部の LED 信号灯は緑がかった青であり、赤は濃い赤であることが観察されています. この現象から, LED のスペクトル特性に関する私たちの特別な研究は非常に必要であり、有意義です. .
発展させる
歴史
発光ダイオード (英語: Light-EMItting Diode、LED と呼ばれる) は、電気エネルギーを光エネルギーに変換できる半導体電子部品です. この種の電子部品は 1962 年に登場しました.その後、他の単色光も開発され、現在では可視光、赤外線、紫外線をカバーし、光度もかなり上がっています。発光ダイオードは当初からインジケータライト、ディスプレイパネルなどに使用されていましたが、技術の継続的な進歩により、発光ダイオードはディスプレイ、テレビ照明の装飾、照明に広く使用されています。
傾向
業界の継続的な発展、技術のブレークスルー、およびアプリケーションの積極的な推進により、LED の発光効率も常に向上し、価格は常に低下しており、新しい複合チューブコアの出現により、単一のパワーも継続的に増加しています。 LED チューブ (モジュール). ピアによる研究開発の継続的な努力, 新しい光学設計のブレークスルー, 新しいランプタイプの開発, 単一製品の状況はさらに逆転すると予想されます. 制御ソフトウェアの改善もこれらの段階的な変化はすべて、照明用途における LED 発光ダイオードの幅広い展望を反映しています。
LED は第 4 世代の光源と呼ばれ、省エネ、環境保護、安全性、長寿命、低消費電力、低発熱、高輝度、防水、小型、耐衝撃、調光が容易、集光ビーム、メンテナンスが容易という特徴があります。など、さまざまな表示、ディスプレイ、装飾、バックライト、一般照明などの分野で広く使用できます。
LED の利点: 高い電気光学変換効率 (60% に近い)、グリーン環境保護、長寿命 (最大 100,000 時間)、低い動作電圧 (約 3V)、繰り返しスイッチングしても寿命が失われない、小型サイズ、発熱が少ない、高輝度、耐久性、光の調整が簡単、さまざまな色、集中的で安定したビーム、開始の遅延なし。
LEDの短所：初期費用が高い、演色性が悪い、高出力LEDの効率が悪い、定電流駆動（専用の駆動回路が必要） 対照的に、従来のさまざまな照明には特定の欠点があります。
白熱灯：電気光学変換効率が低く（約10％）、寿命が短く（約1000時間）、加熱温度が高く、単色で色温度が低い。
蛍光灯：電気-光変換効率が低い（約30％）、環境に有害（水銀などの有害元素を含み、約3.5～5mg/本）、明るさ調整不可（低電圧で始動・発光できない）、紫外線、ちらつき現象、起動が遅い 遅い、希土類原料の価格が上昇する（蛍光体粉末がコストの10％から60〜70％を占める）、繰り返しの切り替えが寿命に影響する、ボリュームが大きい。
高圧ガス放電ランプ: 大電力消費、危険な使用、短寿命、放熱の問題、主に屋外照明に使用されます。
2018 年 10 月 13 日、中国科学院の院士である Huang Wei 氏と同校の Wang Jianpu 教授のチームは、ペロブスカイト発光ダイオード (LED) の外部量子効率を 20.7% に高めました。この成果は最近、国際学術誌「Nature」に掲載されました。
現状
1990年代になると、LED技術が大きく進歩し、発光効率が白熱灯を凌駕しただけでなく、光量がろうそくレベルに達し、色も赤から青までの可視スペクトル全体をカバーするようになりました.光源レベルでの技術革新自動車の信号灯、信号機、屋外のフルカラー大型ディスプレイ画面、特殊な光源など、さまざまな新しい用途につながっています。
発光ダイオードのアプリケーション:
発光ダイオードの高輝度化・多色化の進展に伴い、低光束表示灯から表示画面、屋外表示画面から中光束パワーシグナルランプ、特殊照明の白色光源、そしてついに右上隅の高光束一般照明光源へと発展 2000年は時の区切りであり、2000年には色信号表示問題も照明問題も全て解決し、低中光束の特殊照明用途が始まっており、一般照明としての高光束白色光照明の適用には時間がかかりそうで、さらに光束を上げないと実現できません。また、明るさの増加と価格の低下とともに徐々に実現されるプロセスでもあります。
1. LED表示
1980 年代半ば以降、モノクロおよびマルチカラーのディスプレイ画面があり、最初はテキスト画面またはアニメーション画面でした.1990 年代初頭には、コンピューター技術と集積回路技術の発展により、LED ディスプレイ画面のビデオ技術が可能になりました.テレビ画像は特に 1990 年代半ばには、青と緑の超高輝度 LED の開発に成功し、すぐに生産が開始され、3000 から 100 平方メートルの範囲の屋外スクリーンの用途が大幅に拡大されました。現在, LED ディスプレイはスタジアムで使用されています, 広場, 会場, さらには通り, ショッピング モールが広く使用されています. 米国のタイムズ スクエアにあるナスダックのフルカラー スクリーンが最も有名です. 画面領域は 120 フィート x 90 です1005mに相当するフィート. 緑と赤のLEDで作られています. また、証券市場の画面、銀行の為替レートの画面、int. 最近では高速道路や高架道路の情報画面にも大きく発展しており、これにも発光ダイオードが使われている この分野への応用は大規模化しており、新たな産業を形成しており期待できる比較的安定した成長。
2.信号機
ナビゲーション ライトは、長年にわたって光源として LED を使用しており、現在の作業はそれらを改善し、完成させることです. 道路交通信号は、急速な技術開発と急速なアプリケーション開発により、近年大きな進歩を遂げています. 中国では現在、約 40,000 セットの注文があります.米国カリフォルニア州では、昨年 1 年以内に 50,000 セットの従来の光源信号灯が LED 信号機に置き換えられました.使用効果によると、長寿命、省電力、メンテナンスフリーの効果は明らかです.現在、LED 発光のピーク波長は赤 630nm、黄 590nm、緑 505nm であり、駆動電流が大きすぎないように注意する必要があります。
最近では、空港でビーコン ライト、フラッドライト、無指向性ライトとして使用される LED 空港特殊信号灯も成功裏に使用され、その結果は非常に良好であり、独立した知的財産権を有し、2 つの特許が承認されています。 . 、節電、メンテナンスフリー、普及し、さまざまな空港に適用でき、何十年も使用されてきた古い信号灯を置き換え、高輝度だけでなく、LED ライト色の純度が高いため、特に明るく識別しやすい信号。
鉄道信号灯は多種多様であり、要求される光量や画角も様々であり、現在鋭意開発が進められており、順次開発・実用化されるものと推測される。量からすると、かなり大きな市場でもあります。
3. 車のライト
超高輝度 LED は、自動車のブレーキ ライト、テール ライト、ターン ランプ、インストルメント ライト、インテリア ライトなどに使用でき、耐振動性、省電力、長寿命の点で、信じられないほどのランプに勝る明らかな利点があります。ブレーキ ランプとして使用され、その応答時間は 60ns で、白熱灯の 140ms よりもはるかに短く、一般的な高速道路を走行すると、安全距離が 4 ～ 6m 増加します。
4. LCD バックライト
液晶ディスプレイのバックライトとして, LEDは緑, 赤, 青, 白だけでなく, 色が変化するバックライトとしても使用できます. 多くの製品が生産と応用の段階に入りました. 最近, LEDはバックライトの製造に使用されています携帯電話の液晶画面. 製品のグレードを向上させ、効果は非常に優れています. 8つの青、24の緑、32の赤のLuxeon LEDで作られた15in (1in≈2.5cm) LCD画面のバックライトは120Wに達することができます、2500 lm、明るさは 18000nits (nits、cd/m2) 22 LCD スクリーンのバックライト ソースも作成されており、わずか 6 mm の厚さで、良好な混色効果だけでなく、色も優れています。大型バックライト光源は現在開発段階ですが、大きな可能性を秘めています。
5.照明
発光ダイオードの高輝度化と価格の下落により、長寿命と相まって、省電力、駆動と制御がネオンライトよりも簡単になり、点滅だけでなく色の変化も可能なため、単色、超高輝度 LED 製のマルチカラーおよび LED ライト 色が変化する発光柱は、他の形状のさまざまな発光ユニットと組み合わせて、高層ビル、橋、通り、広場、およびその他の景観プロジェクトを装飾します. 光のビームはより多くに届きます. 10,000メートルを超え、数万個のカラフルなライトがあり、現在徐々に推進されており、徐々に拡大して別の産業を形成すると推定されています。
6.光源
光源として使用する LED 光源は白色光とする.白色光 LED 光源の分類を表 3 に示す. LED光源は赤外線放射がないため、隠蔽しやすく、振動に強く、バッテリー電源に適しており、構造がしっかりしていて持ち運びが容易であるという利点があり、特殊な照明で大きな発展を遂げます。ソース. 人々として使用される芝生ランプと埋設ランプは大規模に生産されており、顕微鏡としても使用されています. フィールド照明、懐中電灯、外科医のヘッドライト、美術館や美術展の照明、読書用テーブルランプ.光束と価格の低下により、アプリケーションは徐々に拡大し、特殊照明から一般照明への移行が完了します. 2005-2010年の年次総会が入ると推定されています. 一般照明分野
分類
発光ダイオードは、通常の単色発光ダイオード、高輝度発光ダイオード、超高輝度発光ダイオード、色変化発光ダイオード、点滅発光ダイオード、電圧発光ダイオードに分けることもできます。制御発光ダイオード、赤外線発光ダイオード、および負性抵抗発光ダイオード。
LED 制御モードには、定電流と定電圧の 2 種類があり、アナログ調光や PWM 調光など、多くの調光方法があります.ほとんどの LED は、LED 電流を安定に保ち、影響を受けにくい定電流制御を使用しています. VF を変更することで、LED ランプの寿命を延ばすことができます。
通常のモノクロ発光ダイオード
通常の単色発光ダイオードは、サイズが小さく、動作電圧が低く、動作電流が小さく、発光が均一で安定しており、応答速度が速く、寿命が長いなどの利点があり、さまざまな DC、AC、パルスなどで駆動できます。これは電流制御半導体デバイスであり、適切な電流制限抵抗と直列に接続する必要があります。
通常の単色発光ダイオードの発光色は光の波長に関連しており、光の波長は発光ダイオードの製造に使用される半導体材料に依存します.赤色発光ダイオードの波長は一般的に650です〜700nm、琥珀色の発光ダイオードの波長は一般的に630〜650nm、オレンジ色の発光ダイオードの波長は一般的に約610〜630nm、黄色の発光ダイオードの波長は一般的に約585nmです。 、および緑色発光ダイオード ダイオードの波長は一般に555〜570 nmです. 一般的に使用されている国内の通常の単色発光ダイオードには、BT（工場標準モデル）シリーズ、FG（省標準モデル）シリーズ、および2EFシリーズがあります。表 4-26、表 4-27、および表 4-28。
一般的に使用されるインポートされた通常の単色発光ダイオードには、SLR シリーズと SLC シリーズがあります。
高輝度モノクロ発光ダイオード
高輝度単色発光ダイオードと超高輝度単色発光ダイオードは、通常の単色発光ダイオードとは半導体材料が異なるため、光の強さも異なります。
通常、高輝度モノクロ発光ダイオードにはガリウムアルミニウムヒ素（GaAlAs）などの材料が使用され、超高輝度モノクロ発光ダイオードにはガリウムインジウムヒ素リン（GaAsInP）などの材料が使用され、ガリウム（通常のモノクロ発光ダイオードにはGaP)やガリウム砒素リン(GaAsP)などの材料が使われています。
一般的に使用される高輝度赤色発光ダイオードの主なパラメータを表 4-29 に示し、一般的に使用される超高輝度単色発光ダイオードの主なパラメータを表 4-30 に示します。
色が変わるLED
色が変化する発光ダイオードは、光の色を変えることができる発光ダイオードです. 色が変化する発光ダイオードは、2色の発光ダイオード、3色の発光ダイオード、および多色の発光ダイオードに分けることができます。カラー（赤・青・緑・白の4色）発光ダイオード。
変色LEDは、ピン数によって2端子変色LED、3端子変色LED、4端子変色LED、6端子変色LEDに分けられます。
一般的に使用される 2 色 LED は 2EF シリーズと TB シリーズであり、一般的に使用される 3 色 LED は 2EF302、2EF312、2EF322 およびその他のモデルです。
点滅する発光ダイオード
点滅発光ダイオード (BTS) は、CMOS 集積回路と発光ダイオードで構成される特殊な発光デバイスで、アラーム表示、低電圧および過電圧表示に使用できます。
点滅する発光ダイオードを使用している場合、ピンの両端に適切な DC 動作電圧 (5V) が印加されている限り、他のコンポーネントを接続する必要はありません。点滅して発光することができます。
電圧制御発光ダイオード
通常の発光ダイオードは電流制御素子であり、使用時には適切な抵抗値の電流制限抵抗器を直列に接続する必要があります.ダイオードと電流制限抵抗器で構成されており、使用時に電源の両端に直接接続できます. 通常の赤色発光ダイオードを作成します.
電圧は、YX503URC、YX304URC、YX503BRC 電圧型 LED 発光ダイオードなどの 3 ボルトから 10 ボルトで動作し、エンジニアリングおよび技術開発者により多くの選択肢を提供します。
赤外線発光ダイオード
赤外線発光ダイオードは、赤外線発光ダイオードとも呼ばれ、電気エネルギーを赤外線（不可視光）に直接変換して放射する発光デバイスで、主にさまざまな照明制御やリモコン送信回路に使用されています。 .
赤外線発光ダイオードの構造と原理は通常の発光ダイオードと似ていますが、使用される半導体材料が異なります. 赤外線発光ダイオードは通常、ガリウムヒ素（GaAs）、ガリウムアルミニウムヒ素（GaAlAs）などの材料を使用します.完全に透明またはライトブルーまたはブラックの樹脂でパッケージされています。
一般的に使用される赤外線発光ダイオードには、SIR シリーズ、SIM シリーズ、PLT シリーズ、GL シリーズ、HIR シリーズ、および HG シリーズが含まれます。
バッテリーLEDライト
iViTi On にはバッテリーが内蔵されており、最大 3 時間点灯します。電源が供給されると、バッテリーが充電され、電球は正常に点灯します。停電の場合、電球は自動的にバッテリー モードに切り替わります。
計測
一般検査
通常の発光ダイオード検出
(1) マルチメーターでチェック ×10kΩブロックのポインターマルチメーターを使用すると、発光ダイオードの良し悪しを大まかに判断できます.通常、ダイオードの順方向抵抗は数十から200kΩであり、逆方向抵抗は∝です.・順方向抵抗値が0または∞、逆方向抵抗値が小さいまたは0の場合、破損しやすい ・この検出方法では、×10kΩブロックでは大きな発光管が得られないため、発光管の発光を実際に見ることができないLEDへの順電流。
2 つのポインター マルチメーター (できれば同じモデル) を持っている場合は、発光ダイオードをよりよく確認できます. 一方のマルチメーターの "+" ポストから他のメーターの "-" ポストにワイヤーを接続します. "- " ペンは被試験発光管の正極 (P 領域) に接続され、残りの "+" ペンは被試験発光管の負極 (N 領域) に接続されます。両方のマルチメーターは ×10kΩ に設定されます。ブロック. 通常の状況下では, 接続後に正常に発光します. 明るさが非常に低い場合、または発光しない場合でも、両方のマルチメーターを×1mΩにダイヤルできます. それでも非常に暗い場合、または発光しない場合でも、過電流と発光ダイオードの損傷を避けるため、測定の開始時に 2 つのマルチメータを ×1mΩ に配置することはできないことに注意してください。 .
(2) 外部電源測定. 発光ダイオードの光学的および電気的特性は、3V 安定化電源または直列の 2 つの乾電池とマルチメーター (ポインターまたはデジタルのいずれか) を使用して、より正確に測定できます。測定された VF が 1.4 ～ 3V で、ライトの明るさが正常であれば、ライトは正常であることを意味します. VF=0 または VF≈3V が測定され、何もない場合発光管が壊れていることを意味します。
赤外線発光ダイオードの検出
赤外線発光ダイオードにより、肉眼では見えない 1 ～ 3 μm の赤外線を放射します. 通常、単一の赤外線発光ダイオードの放射電力はわずか数 mW であり、その角度分布は赤外線 LED の種類によって光度も異なります. 赤外線 LED の順方向電圧降下は一般的に 1.3 ~ 2.5V です. それによって放出される赤外線は人間の目には見えないため, 上記の可視光を使用した検出方法光 LED は PN 接合の順方向および逆方向の電気的特性が正常かどうかしか判断できず、発光が正常かどうかは判断できないため、受光素子 (2CR、2DR シリコン フォトセルなど) を用意することをお勧めします。 ) 受信機として. バッテリーの両端の電圧の変化をマルチメーターを使用して測定します. 適切な順方向電流を追加した後、赤外線LEDが赤外線を放射するかどうかを判断します.
輝度
光学台に光量標準ランプ、LED、V(λ)フィルターを搭載したシリコンフォトダイオードを取り付けてデバッグし、特にフィラメントの位置、LED発光部の位置、受光面の位置を厳密に調整します。
最初に光強度標準ランプを使用してシリコン フォト ダイオードを校正します。C=E/S
ここで、Rs=Is/Ds
Ds は標準ランプと受光器の距離、Is は標準ランプの光量、Rs は標準ランプの応答です。
Et=C R t ここで、E t はテスト中の LED の照度、R t はテスト中の LED の応答、そして LED の光強度 I t は次のとおりです。 I t=E t Dt
ここで、Dt は LED と受光面の間の距離です。
LEDは発光面がドーム状で配光が特殊なため、測定距離が異なると光量値が変化し、距離の逆二乗則から外れます。測定距離は固定ですが受光量によりセンサーの受光面積によって光量値も変化しますので、測定精度を上げるためには測定距離とサイズを固定した方が良いです例えば、GIEが推奨する測定距離は316mmで、レシーバーエリアは10×10mmに固定されています.同じ測定距離の下では、LEDの回転角度が異なり、それに応じて光の強度が変化します. . したがって、最良の値を得るには、最大読み取り値 R t を読み取るのが最善です。
光束
光束の測定は、LED が取り付けられたゴニオフォトメーターのターンテーブル上で行われ、ターンテーブルはその水平面上で垂直軸を中心に±90 度回転し、LED は垂直面上で測光軸を中心に 360 度回転します。水平面および垂直面での回転角度の制御は、ステッピング モーターによって実現されます。ターンテーブルはガイド レール上を自由に移動します。標準ランプを測定する場合、ターン テーブルはガイド レールから離れます。
測定時、大型ターンテーブルは水平面内の垂直軸を中心に0.9°、正方向に90°、逆方向に90°のステップ角度で回転し、LED自体も回転します.各水平角度で、信号は垂直面で18°ごとに収集し、360°回転させて合計20個のデータを収集し、次の式に従って全光束を計算します。
大きい円盤が0°～90°回転する場合、小さい円盤は0°～360°回転しますが、大きい円盤が0°～90°回転する場合、LEDの取り付けムラ(非対称)による誤差が生じる場合がありますので、最良の解決策は、大プレートを-90°～0°～90°回転させ、小プレートを0°～360°回転させ、絶対値が等しい角度での照度値の平均を取ることです。 0°～90°と-90°～0°の2つの範囲を測定し、0°～90°内の値を平均値とする。
LED全光束測定の2番目の方法は積分法です.この方法の利点は,実装が簡単で簡単なことですが,測定精度は高くありません.LEDの全光束の計算方法は次のとおりです.次に、まず、積分球の入射窓 (入射窓面積 A) から 1 の距離で積分球に入る標準ランプ (光強度値 I s) の光束 Φs を計算します。 Φs = I s A /私 2
受信機の光電流信号 i s を読み取り、LED をウィンドウに配置し、対応する受信機の光電流信号 i を読み取ると、LED の全光束 Φ は次のようになります。
Φｔ＝Ｉｔ／ＩｓΦｓ・Ｋ ここで、Ｋは色補正係数である。
性能要件
1. 高い信頼性は、特に高所に設置される LED 街路灯の駆動電源と同様に、メンテナンスが不便でコストがかかります。
2. 高効率LEDは省エネ製品であり、駆動電源の高効率化が必要であり、特に電源をランプ内に設置する構造ではLEDの発光効率が低下するため重要です。 LED 温度の上昇, LED の熱放散は非常に重要です. 電源の効率は高く, その消費電力は小さく, ランプで発生する熱は小さく, また、ランプの温度上昇を低減します. LEDの光減衰を遅らせるのに有益です。
3. 高力率 力率は、負荷に対するグリッドの要件です. 一般に, 70 ワット未満の電化製品には強制的な指標はありません. 低電力の単一の電化製品の力率が低いと、しかし、夜間に誰もが点灯すると、同様の負荷が集中して電力網に深刻な汚染を引き起こします.30W〜40WのLED駆動電力については、近い将来、電力に対する特定の指標要件が存在する可能性があると言われています要素。
4. 複数の定電流源に定電圧源を供給する方法と、各定電流源が各 LED に個別に電力を供給する方法の 2 つの一般的な駆動方法があります。他の LED の仕事に影響を与えます, しかし、コストはわずかに高くなります. もう 1 つは直接定電流電源です, LED は直列または並列で動作します. その利点は、コストが低いことですが、柔軟性が低く、それは.あるLEDの故障が他のLEDの動作に影響を与えないという問題を解決するために必要. この2つの形態は、しばらくの間共存していた. 多チャンネル定電流出力電源方式は、コストとパフォーマンスの点で優れている.今後主流の方向性となります。
5. サージ対策 LED の耐サージ性能は比較的低く、特に逆電圧に対する耐電圧が低いため、この部分の保護強化も重要です LED 街路灯など、屋外に設置される LED 照明もあります。系統負荷や落雷の誘導により、系統から様々なサージが侵入し、一部のサージはLEDにダメージを与えるため、LED駆動用電源にはサージの侵入を抑制し、保護する能力が求められます。 LEDの破損を防ぎます。
6. 保護機能 従来の電源の保護機能に加えて、定電流出力に LED 温度負帰還を付加し、LED 温度が高くなりすぎないようにするのが最適です。
7.保護の観点から、ランプは屋外に設置され、電源構造は防水性と防湿性があり、シェルは耐光性が必要です。
8. 駆動電源の寿命は LED の寿命と一致する必要があります。
9. 安全規制と電磁適合性の要件を満たす必要があります。
応用
1960 年代から 1980 年代に LED が登場してから 10 年間、LED は赤、黄、緑の色しかなく、発光効率は非常に低く (わずか 1 lm/W 程度)、明るさは比較的低かったのですが、価格が高かった. 単に電子機器の表示灯として使用. LED の開発とアプリケーションの歴史の観点から, この期間は LED の表示アプリケーションの段階です.
1. AC 電源ライト
回路が220V/50HzのAC電源ラインに接続されている限り、LEDが点灯して電源がオンであることを示します.電流制限抵抗Rの抵抗値は220V/IFです.
2.ACスイッチ表示灯
白熱灯のスイッチ表示灯にLEDを使用した回路で、スイッチを外して電球を消すと、電流がR→LED→電球ELのループを形成し、LEDが点灯するので人が見つけやすい。この時、ループの電流は非常に小さく、電球は点灯しません.スイッチがオンになると、電球が点灯し、LEDが消灯します.
3. AC 電源コンセント ライト
2 色 (共通カソード) LED を AC コンセントの表示灯として使用する回路. ソケットの電源はスイッチ S によって制御されます. 赤色の LED がオンのときはソケットに電力が供給されていません.緑色の LED がオンのときはソケットに電力が供給されていません. LED が点灯し、ソケットに電力が供給されています。
4. ヒューズホルダーの表示灯
LED は、工場設備配電ボックスのヒューズ ソケットのインジケータ ライト用の回路として使用されます. ヒューズが無傷の場合、LED はオフです; ヒューズが飛ぶと、LED が点灯して、ユーザーにどの肉眼では確認できない磁心ヒューズに大変便利です。
5. LED広告看板ライト
6. LED モノクロまたはカラー表示
一般的に単線漢字表示にはモノクロ表示、屋外の大画面テレビにはカラー表示が用いられます。
7. LED街路灯
8. 自動車用 LED 信号灯と電気自動車用 LED ライト
Kingford は LED PCB アセンブリ ビジネスをサポートしています。私たちはプロの PCBA ワンストップ アセンブリ工場であり、注文を歓迎します。
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