|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы Тон WmA СетвВой поток 20мш Время- Рис. 10.4. Временные диаграммы: возбуждающего тока (а); светового потока (б). Коэффициент заполнения tilh== 10 7о; частота регенерации = 1/fe диодов для ряда материалов. Следует отметить, что красные GaP-светодиоды начинают излучать при малых плотностях тока, однако их излучение достигает насыщения при относительно низких плотностях тока по сравнению со светодиодами из других материалов. Схемы возбуждения, обеспечивающие высокую световую эффективность светодиодов. Наклон кривых для GaAsP на рис. 10.3 показывает, что удвоение тока возбуждения приводит к более чем двукратному увеличению светового потока. Это говорит о росте световой эффективности таких светодиодов при больших возбуждающих токах и указывает на то, что импульсные схемы возбуждения позволяют получить больший световой поток по сравнению со статическими. Достигаемое таким образом увеличение световой эффективности иллюстрируется числовым примером, относящимся к характеристике красного GaAsP-светодиода и к форме импульсов возбуждающего тока, изображенной на рис. 10.4, а. Как видно из рис. 10.4,6, при возбуждении постоянным током 10 мА создается световой поток около 0д7 млмд а при импульсном возбуждении средний световой поток составляет 2,0 млм (~10% от 20 млм). При возбуждении большими токами длительность и коэффициент заполнения импульса влияют на температуру перехода. Возникающие при этом явления обсуждаются в следующем подразделе. Если светодиоды возбуждаются импульсами частотой, значительно превышающей 30 Гц, то не возникает ни мельканий, ни других ощущений вспышки, заметных человеческому глазу. Влияние температуры. С ростом температуры прямое падение напряжения на светодиоде падает, соответствующий коэффициент составляет от -13 до -2,5 мВ/°С. Длина волны максимальной интенсивности излучения увеличивается с ростом температуры, коэффициент равен приблизительно 0,2 нм/°С нли меньше в зависимости от материала светодио-да. Кроме того, излучение светодиода ослабевает с ростом температуры, типишое значение отрицательного температурного коэффициента приблизительно равно 1 7о/°С. Срок службы. Поскольку светодиод является твердотельным прибором, его срок службы должен превышать долговечность оборудования, где он установлен. Однако чрезвычайно медленная естргтвенная диффузия примесей в кристаллическое полупроводниковое соединение наряду с другими не совсем ясными механизмами приводит к тому, что с течением времени световой поток несколько уменьшается. Из кривых испытаний на срок службы, приведенных на рис. 10.5 и 10.6, видно, что спад светового потока больше при больших токах, однако, как правило, он меньше 10 % даже после 1000 ч непрерывной работы. Обычно срок службы светодиода определяется как время, за которое световой поток понижается до 50 % своего первоначального значения. Для светодиодов с излучением в видимом диапазоне обычно приводятся цифры срока службы в 100 000 ч (свыше 11 лет) для нормальных рабочих условий. Скорость, деградации также - зависит от выбранного рабочего тока, его снижение ослабляет деградацию и увеличивает срок службы. Ограничение тока. Из кривых зависимости If от Vf, изображенных на рис. 10.2, видно, что после достижения точки перегиба ток If резко возрастает при небольшом увеличении прямого падения напряжения Vf- Для ограничения тока последовательно со светодиодом должен быть включен резистор (рис. 10.7). Этим обеспечивается эксплуатация светодиода прн токе, равном или меньшем задаваемого техническими условиями. Величина сопротивления резистора получается из уравнения R = iycc-V,)lh, (10.1) где Ксс - напряжение питания. Уравнение (10.1) выполняется для всех применений светодиодов (в качестве индикаторов.  500 Время,Ч Рис. 10.5. Кривые испытаний на срок службы для образца А, GaAsP с красным цветом свечения.  500 Время, ч Рис. 10.6. Кривые испытаний на срок службы для образца В. Эпитаксия из газовой фазы, оранжевое, желтое, зеленое свечение. осветителей, шкальных индикаторов, буквенно-цифровых индикаторов или оптронов). Если несколько светодиодов подсоединяются параллельно [(через общий резистор) непосредственно к одному и тому же
Рис. 10.7. Схема ограничения тока резистором. стабилизированному источнику питания, то прибор с наименьшим Vp будет отбирать большую часть тока, в результате чего его световой поток заметно превысит световой поток других светодиодов. Для того чтобы избежать этого, необходимо 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 [ 57 ] 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 |
|||||||||