版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、LED特性測(cè)雖實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解LED的發(fā)光機(jī)理、光學(xué)特性與電學(xué)特性,并掌握其測(cè)試方法。2、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的測(cè)試裝置,并對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行VI特性曲線、PI特性曲線的測(cè)量?!緦?shí)驗(yàn)裝置】:LED(白光和黃綠光),精密數(shù)顯直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電源,積分球=30cm,多功能光度計(jì),光功率計(jì),直尺,萬用表,導(dǎo)線、支架等?!緦?shí)驗(yàn)原理】p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體p區(qū)中的空穴就會(huì)流向n產(chǎn)生耗盡層,當(dāng)載流子的1、發(fā)光二極管的發(fā)光原理發(fā)光二極管的核心局部是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的芯片。在相互接觸的時(shí)候,由于兩者的功函數(shù)或者說是費(fèi)米能級(jí)的不同,區(qū),而n區(qū)中的電子也會(huì)擴(kuò)散到p區(qū)中去,同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)建電勢(shì)差,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)平
2、衡時(shí)候pn結(jié)就到達(dá)平衡狀態(tài),如圖3所示。pn結(jié)正向偏置的時(shí)候,內(nèi)建電勢(shì)差變小,勢(shì)壘的高度變小,以載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)為主,電子和空穴就會(huì)更容易克服勢(shì)壘分別流向p區(qū)和n區(qū)。在pn結(jié)耗盡層處,電子和空穴相遇,復(fù)合,電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí),電子將多余的能量以發(fā)射光子的形式釋放出來,產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。這就是發(fā)光二極管的發(fā)光理論。圖3圖42、發(fā)光二極管的主要特性(1)光通量LED光源發(fā)射的輻射波長(zhǎng)為入的單色光,在人眼觀察方向上的輻射強(qiáng)度和人眼瞳孔對(duì)它所張的立體角的乘積,稱為光通量v單位是流明lm,具體是指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。光通量的測(cè)量以明視覺條件作為測(cè)量條件,測(cè)量
3、光通量必須要把LED發(fā)射的光輻射能量收集起來,可以用積分球來收集光能。測(cè)量的探測(cè)器應(yīng)具有CIE標(biāo)準(zhǔn)光度觀測(cè)者光譜效率函數(shù)的光譜響應(yīng)。LED器件發(fā)射的光輻射經(jīng)積分球壁的屢次反射,使整個(gè)球壁上的照度均勻分布,可用一置于球壁上的探測(cè)器來測(cè)量這個(gè)光通量成比例的光的照度?;趯?shí)驗(yàn)室提供的資料,由積分原理,積分球內(nèi)任一沒有光直接照明的點(diǎn)的光照度為:E7。其中4R21為光源的光照度,R為積分球的半徑,為積分球內(nèi)壁的反射率。所以測(cè)量得到球壁上任一點(diǎn)的光照度就可以求得光源的光通量了。發(fā)光強(qiáng)度表示在指定方向上光源發(fā)光的強(qiáng)弱。假設(shè)某個(gè)光源在法線方向上,輻射強(qiáng)度為(1/683)W/sr即一單位立體角度內(nèi)光通量為1流明
4、時(shí),那么稱其發(fā)光強(qiáng)度為1坎德拉(2)發(fā)光強(qiáng)度(candela),符號(hào)為cd。要求光源是一個(gè)點(diǎn)光源,或者要求光源的尺寸和探測(cè)器的面積與離光探測(cè)器的距離相比足夠小(這種要求被稱為遠(yuǎn)場(chǎng)條件)。一般使用CIE推薦的“平均發(fā)光強(qiáng)度'的概念:照射在離LED一定距離處的光探測(cè)器上的通量,與探測(cè)器構(gòu)成的立體角的比值。CIE對(duì)近場(chǎng)條件下的LED測(cè)量,有兩個(gè)推薦的標(biāo)準(zhǔn)條件:CIE標(biāo)準(zhǔn)條件A和B。兩個(gè)條件都要求所用的探測(cè)器有一個(gè)面積為1cnf的圓入射孔徑,LED面向探測(cè)器放置,并且保證LED的機(jī)械軸通過探測(cè)器的孔徑中心。本實(shí)驗(yàn)中使用的是亮度比擬低的LED,所以使用條件B,使LED頂端到探測(cè)器的距離為100m
5、m(3)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。它是衡量光源節(jié)能的重要指標(biāo)。其計(jì)算關(guān)系式定義為:VVIfVf其中If,Vf分別是發(fā)光二極管的正向電流和正向電壓。(4)V-I特性由于在耗盡層中的載流子復(fù)合有一定的幾率,在正向電壓小于閾值電壓時(shí),耗盡層中的載流子很少,復(fù)合幾率也比擬低,正向電流極小,不發(fā)光。當(dāng)電壓超過閾值后,正向電流隨電壓迅速增加。由VI曲線可以得出LED的正向電壓,反向電流以及反向電壓等參數(shù)。(5)PI特性我們用光功率計(jì)來測(cè)量它的PPI特性就是LED的軸向光強(qiáng)與正向注入電流關(guān)系特征。一I特性測(cè)試圖如圖2所示。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、開始實(shí)驗(yàn)前先認(rèn)真閱讀精密數(shù)顯直流穩(wěn)流穩(wěn)壓
6、電源、積分球=30cm、多功能光度計(jì)等的使用說明和考前須知,熟悉儀器。2、設(shè)置精密數(shù)顯直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電源的電壓輸出為0V,連接好積分球和穩(wěn)壓源的導(dǎo)線,將待測(cè)的LED放入積分球內(nèi),關(guān)好積分球。3、設(shè)置電壓不斷改變電壓的數(shù)值,對(duì)于黃綠光LED直到2.4V為止,對(duì)于白光LED到3.5V為止,記錄每個(gè)電壓值對(duì)應(yīng)的電流值以及光通量值。得到V-I特性曲線和光通量的變化曲線,計(jì)算得到各個(gè)LED的發(fā)光效率。4、如圖2所示將LED從積分球中取出,安裝在支架上,使LED頂端到光功率計(jì)的距離為100mm在黑暗條件下,在給LED偏置電壓之前,調(diào)節(jié)光功率計(jì)的零點(diǎn)。然后逐漸增加電壓,觀察并記錄電流和光功率的關(guān)系。得到LED
7、的PI特性曲線。【實(shí)驗(yàn)電路圖】可調(diào)穩(wěn)流電壓源mA圖1LEDVI特性測(cè)試電路圖光闌可調(diào)穩(wěn)流電壓源光功率計(jì)-mA圖2LEDJI特性測(cè)試裝置圖【實(shí)驗(yàn)步驟】1、開始實(shí)驗(yàn)前先認(rèn)真閱讀精密數(shù)顯直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電源、積分球=30cm、多功能光度計(jì)等的使用說明和考前須知,熟悉儀器。2、設(shè)置精密數(shù)顯直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電源的電壓輸出為0V,連接好積分球和穩(wěn)壓源的導(dǎo)線,將待測(cè)的LED放入積分球內(nèi),關(guān)好積分球。3、設(shè)置電壓不斷改變電壓的數(shù)值,記錄每個(gè)電壓值對(duì)應(yīng)的電流值以及光通量值。得到VI特性曲線和光通量的變化曲線,計(jì)算得到各個(gè)LED的發(fā)光效率。4、將LED從積分球中取出,安裝在支架上,使LED頂端到光功率計(jì)的距離為100mm
8、在黑暗條件下,在給LED偏置電壓之前,調(diào)節(jié)光功率計(jì)的零點(diǎn)。然后逐漸增加電壓,觀察并記錄電流和光功率的關(guān)系。得到LED的PI特性曲線。1. 【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理】測(cè)量LED燈光通量,計(jì)算發(fā)光效率藍(lán)色LED:測(cè)得的電壓、電流、光通量及計(jì)算得的發(fā)光效率如下表所示:電壓/V電流/mA光通量/lm發(fā)光效率V00002359由上表可作得電壓與發(fā)光效率的關(guān)系曲線:可見,在一定范圍內(nèi),發(fā)光效率大致隨電壓的增大而增大。綠色LED:測(cè)得的電壓、電流、光通量及計(jì)算得的發(fā)光效率如下表所示:電壓/V電流/mA光通量/lm發(fā)光效率Y0000016由上表可作得電壓與發(fā)光效率的關(guān)系曲線:3400丁3200-3000一一2©
9、;00-u-2400200-2000-18D0-.1'11t'I'j,1't'k2.82.93.Q3.13.23-33.4353.63.7LW可見,在一定范圍內(nèi),發(fā)光效率大致隨電壓的增大而減少。測(cè)量LEDV-I特性曲線以及P-I特性曲線綠色LED:測(cè)得電壓、電流和功率如下表所示:電壓U/V電流I/A功率/mW003由上表可作得LEDV-I特性曲線以及P-I特性曲線,如下列圖所示:MN“0ZIZ一筆0.020-£0.015-&010-M-龍-宙頌-2.830323。1.638U/V可見,當(dāng)電壓大于2.9v時(shí),電流與功率大致隨電壓的增大而增大??梢酝浦揕ED的導(dǎo)通電壓約為2.9v。紅色LED:測(cè)得電壓、電流和功率如下表所示:電壓U/V電流I/A功率/mW000002由上表可作得LEDV-I特性曲線以及P-I特性曲線,如下列圖所示:V-I一V-P0.05-1.5171BU/V可見,當(dāng)電壓大于1.6v時(shí),電流與功率大致隨電壓的增大而增大??梢酝浦揕ED的導(dǎo)通電壓約為1.6v?!舅伎碱}】1、為什么LED的發(fā)光強(qiáng)度的測(cè)量值cd不能轉(zhuǎn)換成光通量lm?答:因
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年人教版八年級(jí)數(shù)學(xué)寒假?gòu)?fù)習(xí) 專題03 軸對(duì)稱圖形(8個(gè)知識(shí)點(diǎn)回顧+10大題型歸納+過關(guān)檢測(cè))
- 《產(chǎn)科超聲軟標(biāo)記》課件
- 【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年高中物理人教版選修3-1(浙江專用)題組訓(xùn)練-第三章-磁場(chǎng)-3-5
- 【同步輔導(dǎo)】2021高中數(shù)學(xué)北師大版選修1-1學(xué)案:《函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的綜合性問題分析》
- 【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021高考政治一輪復(fù)習(xí)提能檢測(cè):第7課-個(gè)人收入的分配
- 全國(guó)2021屆高三英語試題8、9月分類解析:A單元-單項(xiàng)填空(A1名詞)
- 【2022屆走向高考】高三數(shù)學(xué)一輪(北師大版)基礎(chǔ)鞏固:第8章-第3節(jié)-空間圖形的基本關(guān)系與公理
- 【名師一號(hào)】2020-2021學(xué)年高中地湘教版必修1學(xué)案-3-2
- 我的銷售月度總結(jié):成果展示與反思
- 五年級(jí)數(shù)學(xué)(小數(shù)乘法)計(jì)算題專項(xiàng)練習(xí)及答案匯編
- 產(chǎn)品質(zhì)量知識(shí)培訓(xùn)課件
- 乳腺旋切手術(shù)
- 醫(yī)護(hù)禮儀課件教學(xué)課件
- 2024-2030年中國(guó)商品混凝土行業(yè)產(chǎn)量預(yù)測(cè)分析投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報(bào)告
- 2023年中國(guó)奧特萊斯行業(yè)白皮書
- 2024年江蘇省學(xué)業(yè)水平合格性考試全真模擬語文試題(解析版)
- 獨(dú)家投放充電寶協(xié)議書范文范本
- 第六章 綠色化學(xué)與科技課件
- 封窗安全事故免責(zé)協(xié)議書范文
- 北京市海淀區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試 生物 含解析
- 小學(xué)數(shù)學(xué)《比的認(rèn)識(shí)單元復(fù)習(xí)課》教學(xué)設(shè)計(jì)(課例)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論