大功率白光LED特性测量
大功率白光LED特性测量 实验内容 3 5 实验原理与方法 实验背景与实验演示 4 注意事项与思考题 实验目的 2 1
实验背景 什么是LED? 是Light Emitting Diode的三个首字母缩写,即发光二极管,是将电能转化为光能半导体器件。
实验背景 LED诞生于1962年,美国通用电气公司发明的,第一个LED是红光。 70年代中期,相继研制绿光LED、黄光LED和橙光LED。 1994年,日本中村修二在GaN上研制出第一只蓝光LED。 蓝光LED出现后,DVD代替了VCD。90年代末,利用蓝光LED研制出了白光LED。一般将功率大于0.5W的LED称为大功率.
大功率白光LED的优点 LED背光电视 非LED电视 LED灯:显示好,逼真 钠灯:显色差,朦胧美 不含汞,无紫外线 (不吸蚊,金属不易变色) LED背光电视 非LED电视 LED灯:显示好,逼真 钠灯:显色差,朦胧美
大功率白光LED节能、调光演示 LED灯与节能灯哪个节能? 请看台灯照度实验
LED产业发展 •LED 产业 “摩尔定律”:LED 价格每10年降低为1/10,性能则提高20 倍。 •LED能耗为白炽灯10%、荧光灯50%;寿命是荧光灯的10倍,白炽灯的100 倍。LED不使用汞、铅等污染物质,可回收利用,是一种绿色光源。
实验目的 1.了解大功率白光LED的工作原理与光电特性; 2.掌握大功率白光LED发光强度、发光效率、光强分布等参数的测量方法;
实验原理 白光LED的发光原理 有没有发白光的半导体材料,用它直接做白光LED吗? 不能!因为白光是红到紫的复色光,而LED只能发单色光. 太阳光分解的七色光谱 Eg:半导体材料的禁带宽度。
LED如何产生白光? 方法1:三基色混色,即R+G+B=W(白),请看实验演示. 方法2:双色混色,即Y+B=W 主流:蓝光LED (460nm)照射YAG荧光粉,产生555nm黄光,再利用透镜将黄光与蓝光混合,得到白光。
实验原理 LED特性包括:伏安(U-I)曲线、光强角分布、温度特性 1.白光LED需要恒流驱动还是恒压驱动?——实验内容 测量原理图 LED伏安曲线 1.白光LED需要恒流驱动还是恒压驱动?——实验内容 LED是电流器件,电流越大,LED越亮。 从伏安曲线看出:LED工作发热等使LED电压较小变化,会引起电流较大变化,从而LED亮度变化很大。 温度升高,伏安曲线左移。 因此,为了亮度稳定,照明用的LED要用恒流源驱动。
因为LED工作时结温上升,使LED特性参数变化。 因为LED发出的光从晶片传播到空气时,由于晶片的折射率远高于空气,其中80%的光变成热量,从而LED结温升高,导致光谱红移、发光效率降低、寿命缩短,所以大功率LED必须很好散热。 如何提高LED光的利用率?—科技攻关题 3.测量大功率白光LED参数时,为什么LED要恒温? 因为LED工作时结温上升,使LED特性参数变化。
实验仪简介(边演示) 包括LED数控电源、特性测试仪和测试台三部分(见实物)。 2011年自主研制,佛山市科技计划专项科研成果. 获国家专利:201120103132). 特色:恒温测量,测量更准。
实验仪器简介(边演示) LED数控电源:包括独立的0~5 V恒压电源和0~350 mA恒流电源。 输出的恒压或恒流可通过 “快速上调”(10倍)等键设定。 LED测试台:包括LED固架、方位转盘(0~±90°)、光强探测器以及安装在LED基片后部的LED加温/降温装置。 LED特性测试仪:用来测LED电压、电流和光强,以及对LED进行恒温控制和通过pt100测量LED基板温度。 光强测量范围:0~400 cd,分四挡,自动量程转换;恒温控制器设定范围:0~80℃。
实验内容 1.测量LED伏安曲线,求出LED导通电压(选做). 2.测量LED光强与电流的关系,分析其特点. -t曲线比较,分析其原因(选做). LED在10~70℃.
注意事项与思考题 注意事项: (1)本实验用1W白光LED,实验电压和电流不要超过其额定电压( 3.2V )、电流(350mA),以免烧毁! 思考题: (1)1 W白光LED电压为3 V时,其室温工作电流约为多少? (2)照明用LED为什么要用恒流电源驱动? (3)什么是发光效率?温度升高时,发光效率变大还是变小? (4)为什么测量光强角分布时LED需要恒流恒温? (5)在恒流驱动下,温度升高时,LED消耗的电功率增大还是减小?请以实验数据举例说明。
The End 用LED点亮世界 用心点亮未来!