Промени в характеристиките, свързани с температурата (осветеност, дължина на вълната, напрежение)Характеристиките на LED лампата се променят в зависимост от температурата на чипа (Tj: температурата на кръстовището, излъчващо светлина). Температурата на чипа включва както температурата на околната среда, така и топлината, излъчвана от самия светодиод. Следващият текст описва типичните промени в характеристиките.
яркостКоличеството светлина, излъчвано от LED лампата, намалява с нарастването на Tj. Това се дължи на увеличаването на рекомбинацията на дупки и електрони, които не допринасят за излъчването на светлина. Техническите данни за LED лампата на Toshiba показват графики на характеристиките на светлинния интензитет спрямо температурата на корпуса (където светлинният интензитет е стандартизиран до 1,0 при 25°C – вижте Приложение 1). В рамките на гарантирания диапазон на работната температура светлинният интензитет варира от 0,7 до 1,2 (на базата на интензитета на светлината от 1,0 при 25°C)
Дължина на вълнатаПодобно на интензитета на светлината, дължината на излъчваната вълна също се променя, главно поради промени в енергийната междина на полупроводника, причинени от промени в температурата. Степента на промените в дължината на вълната варира в зависимост от полупроводниковия материал; в светодиодите от тип InGaAlP повишаването на температурата води до промяна на d с около 0,1 nm /°C. За приложения, където се изискват строги стандарти за дължина на вълната, трябва да се вземе предвид всяка промяна в дължината на вълната в рамките на гарантирания работен температурен диапазон на оборудването.
Право напрежение (Vf)С изключение на специални случаи, промените във Vf, подобно на промените в излъчената дължина на вълната, се причиняват от промени в енергийната междина на полупроводника. С повишаване на температурата Vf пада с около 2 mV/°C. Промяната на Vf е основно съображение при проектирането на веригата. Когато LED лампата работи на постоянен ток, промените във Vf не влияят на константите на веригата. Въпреки това, когато LED лампата работи при приблизително постоянно напрежение, Vf пада с повишаване на температурата и увеличаване на тока. Увеличаването на тока кара Tj да се покачва още повече и Vf да пада още повече. Токът продължава да нараства, докато се постигне баланс. Обратно, при ниски температури Vf се повишава и токът пада. Необходимият интензитет на светлината може да не се получи, когато веригата работи при постоянно напрежение.
Колебания в характеристикитеРазличията в стойностите на характеристиките между различните светодиоди възникват на етапа на производство. Toshiba определя минимална стойност за осветеността и минимална или максимална стойност за всеки от параметрите на електрическите характеристики. Следователно, оптичните схеми трябва да бъдат проектирани, като се вземат предвид тези колебания. Например, в допълнение към промените в температурата, Vf също има определено разпределение. Когато веригата няма вградена проектна граница, устройствата с голямо колебание на Vf трябва да бъдат проверени, за да се гарантира, че желаните характеристики все още могат да бъдат получени при промяна на температурата. В зависимост от характеристиката на веригата или оборудването може да се наложи да се ограничи количеството на колебанията в стойностите на характеристиките на LED лампата. В такива случаи Toshiba ще проучи дали има нужда от специален стандарт и ще реши дали може да се приложи специален стандарт или не.
Разлики между видимите светодиоди и сензорните източници на светлина
LED лампите са излъчватели на видима светлина. Следователно, LED стандартите се основават на светлина, видима за хората. Съответно, Marktech не препоръчва използването на видим светодиод като източник на светлина за оптичен сензор. Относителна ефективност Фигура 6 показва кривата на светлинната ефективност, представяща характеристиките на дължината на вълната на светлината, към която човешкото око е чувствително. Човешкото око е най-чувствително към светлина с дължина на вълната приблизително 555 nm. Когато се измерва осветеността на светодиода, стойността на осветеността при всяка дължина на вълната трябва да се коригира според кривата на светлинната ефективност, показана на фигура 6.
Фигура 6 – Крива на светлинна ефективност
Или използвайте кривата на светлинната ефективност, за да коригирате изхода на светодиодите за всяка дължина на вълната, която трябва да бъде измерена, или прокарайте изхода на светодиодите за измерване през оптичен филтър със същите характеристики на предаване като кривата на светлинната ефективност. Естествено, също така е необходимо да се вземат предвид характеристиките на дължината на вълната на фотодетектора. Фотодиоди или CCD сензори за изображения понякога се използват във фотодетектори за проверка на осветеността. В тези случаи разликата между осветеността на видимите светодиоди не се дължи просто на разликите в чувствителността на техните фотодетектори. Например, просто сравнение между интензитета на светлината на 660-nm GaA As LED и този на 570-nm InGaAlP LED показва, че последният има светлинен интензитет от първия. Въпреки това, като се вземат предвид характеристиките на дължината на вълната на чувствителността на приемане на фотодетектори с фотодиоди или CCD сензори за изображения, 660-nm GaAlAs LED има по-висока мощност. Освен това диаграмата на характеристиките на дължината на вълната в техническите данни показва само спектъра на видимата светлина и не показва, че от светодиода не се излъчва друга светлина. По-специално, в зависимост от вида на светодиода, излъчването може да има голям пик в близката инфрачервена област. Когато използвате фотодиоди за измерване на осветеността, не забравяйте да вземете предвид инфрачервената светлина.
