项目一认识LED课稿.ppt

1 680Ω 电阻器 8 1 Ф5，白色 发光二极管 7 1 Ф5，红色 发光二极管 6 1 1KΩ/1W 可变电阻器 5 1 自选 直流数字电压表 4 1 自选 直流数字毫安表 3 1 FM-30或其他 万用表 2 1 0～24V 可调直流稳压电源 1 数 量 型号与规格 名??????称 序号 3.实训内容与步骤 （1）正向特性曲线的测量 图1-12 正向特性曲线测量电路 被测器件用红光LED，利用逐点测量法，调节电位器改变输入电压Ui，从而给LED加 上不同的电压UF，测量不同电压时，流过LED对应的电流IF，将结果记入表1-9中。 表1-9 LED正向特性测量记录 IF（mA） UF（V） （2）反向特性曲线的测量 将电源正负极互换如图1-13所示。测量二极管两端电压UF和对应流过二极管的 电流IF，将结果记入表1-10中 图1-13 反向特性曲线测量电路 表1-10 LED反向特性测量记录 IF（mA） UF（V） （3）根据上述测量的数据，逐点描绘出LED的伏安特性曲线。 （4）将被测器件换成白光LED，按上述步骤操作测量，记录数据并绘制曲线。 4.注意事项 （1）发光二极管是非线性元件，为了避免烧坏发光二极管和仪表，对于红光LED要求 测量时，从电流值为7.00mA所对应的电压开始测量，然后降低电压，测量每一点； 对于白光LED测量时，要求从电流值为20.00mA所对应的电压开始测量，然后降低电压， 测量每一点。 （2）正确连接分压电路及选择滑动头的初始位置。 （3）正向伏安特性的测量采用电流表外接，反向伏安特性的测量采用电流表内接。 （4）正确理解电表量程的变换及有效数字的读取。 5.问题讨论 （1）比较实验中两种二极管的特性曲线有何区别？ （2）发光二极管正常工作的条件是什么？应如何确定？ （3）定性地分析对电表的接入所造成的误差。 技能训练三 LED的电光转换特性测试 1.实训目的 （1）了解LED电流注入功率与辐射功率的关系及其测方法； （2）了解LED的辐射（发光）效率。 2.实训器材 表1-11 LED电光转换特性测试实训器材 1 Ф5，红色 LED 6 1 1KΩ/1W 可变电阻器 5 1 自选 直流数字电压表 4 1 自选 直流数字毫安表 3 1 FM-30或其它 万用表 2 1 CSY－10E 光电特性综合实验系统 1 数 量 型号与规格 名??????称 序号 3.测量原理图 图1-15 LED的P–I曲线测量电路 4.实训内容与步骤 （1）将待测红光LED接入胶木模块的插孔，模块另一端的插头插到控制面板 “LED/LD驱动”部分的“正向电压”端口，将胶木模块固定在转台导轨上。 “电压测量”的正负端分别接到电压表的“20V+”和“-”端，电压表量程选择20V。 “电流测量”的正负端分别接到电流表的“200mA+” 和“-”端，电流表量程选 择200mA。 将探测器固定在二维支架上，移动导轨上支架，使探测器离转台最近， 移动转台导轨上的胶木模块，使LED尽量靠近探测器探测器。 探测器信号输出的红色插头插入控制面板“3”孔，黑色插头插入“2”孔，“4”“5” 之间插入10K电阻。 （2） 打开“LED/LD驱动”开关，缓慢增加LED的正向电流，记下正向电压、电流， 填入表1-12中。通过计算机读出相应的功率读数，计算机软件会显示所得到的 数据和图表。 表1-12 P-I特性测试记录 6 5 4 3 2 1 输出光功率（μW） LED正向电压（V） LED正向电流（mA） 序号 （3） 实验结束把旋钮回复至初始位置，关闭电源。 （4）根据记录的表格计算LED的辐射效率η=P/IU。 5.问题讨论 （1）比较辐射效率和发光效率这两个物理概念。 （2）分析测量结果光功率和辐射效率偏低的原因。 任务三 认识高亮度LED 一、高亮度LED 1.高亮度LED的特点 高亮度 LED具有高度的可靠性，发光强度、发光效率高，长寿命、省电、耐震、低电 压驱动等优点。 （a）各色高亮度LED （b）高亮度白光LED (c) 高亮度红色LED （d）高亮度LED芯片 图1-16 高亮度LED的外观 图1-17 LED芯片内部结构 （a）GaN基蓝绿光LED芯片 （b）GaN基高亮度蓝光LED芯片 金属反光层 红光外延层 N电极 P电极 （c）红光芯片内部结构 硅衬底 （d）红光芯片外观 2.高亮度 LED的基本特性 正向偏置时可发出白光、红光、绿光或蓝光（也可能产生其它颜色光）。 图1-18 高亮LED电压-电流曲线图 图1-19 高亮LED电流-亮度曲线图