LED使用資料大全匯總一續(xù)

本文由leiyouｎg６9貢獻(xiàn)ｐｄf文檔可能在ＷAP端掃瞄體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。LＥD使用資料大全匯總(一續(xù)）(資料來自互聯(lián)網(wǎng),如有版權(quán)請通知,將準(zhǔn)時(shí)卸載）ＬED驅(qū)動電路概述LＥD驅(qū)動電路概述１。概述??ＬEＤ是一種固體光源，當(dāng)它兩端加上正向電壓,半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合，放出的過剩能量將引起光子放射。采納不同的材料，可制成不同顏色有發(fā)光二極管．作為一種新的光源，近年來各大公司和討論機(jī)構(gòu)對LED的討論方興未艾，使其光效得以大大提高,Lumｉled公司目前已研發(fā)并生產(chǎn)出光效達(dá)到９0Lm／W的白色LＥD，已達(dá)到白熾燈的水平.和白熾燈的相比較,ＬED在性能上具有很多優(yōu)點(diǎn)，見下表：表1白熾燈與白色ＬED的性能比較隨著對LED討論的進(jìn)一步深化,其光效將進(jìn)一步得到提高，而其成本將一步下降，在不久的將來LＥD取代白熾燈甚至熒光燈而進(jìn)展成2１世紀(jì)的一種主要的照明光源將成為一種趨勢。？？新的光源呼喚新的大功率ＬED驅(qū)動器,天下明科技已于近幾年開頭了LＥD驅(qū)動電路的討論,擁有自主知識產(chǎn)權(quán),在此研發(fā)領(lǐng)域已占據(jù)了世界領(lǐng)先的地位。??2.ＬED驅(qū)動電路概述？?與熒光燈的電子鎮(zhèn)流器不同,LＥD驅(qū)動電路的主要功能是將溝通電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源，并同時(shí)完成與ＬED的電壓和電流的匹配．？？LED的正向伏安特性如圖1所示：所以，LED伏安特性的數(shù)字模型可用下式表示?？VＦ=Vｔurｎ-on+RsIＦ＋（ΔVＦ/ΔT）(Ｔ-２5℃)（１）？？其中,Vturn－oｎ是ＬＥD的啟動電壓？？Rs表示伏安曲線的斜率？？T環(huán)境溫度?？ΔＶＦ／ΔＴ是LEＤ正向電壓的溫度系數(shù),對于多數(shù)ＬＥD而言典型值為—２V/℃．？？從ＬＥＤ的伏安曲線及數(shù)字模型看，LED在正向?qū)ê笃湔螂妷旱募?xì)小變動將引起ＬED電流的很大變化，并且,環(huán)境溫度,LＥＤ老化時(shí)間等因素也將轉(zhuǎn)變影響LED的電氣性能．而LED的光輸出直接與ＬＥD電流相關(guān),所以LＥD驅(qū)動電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動的情況下最好能掌握LEＤ電流的大小。否則，LＥD的光輸出將隨輸入電壓和溫度等因素變化而變化,并且,若LED電流失控,LED長期工作在大電流下將影響ＬＥＤ的牢靠性和壽命,并有可能失效。？？3。各種ＬＥD驅(qū)動電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡要分析？？天下明科技近年來致力于LED驅(qū)動電路的開發(fā),已研發(fā)出多種LED驅(qū)動電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以適合各方面客戶的需求，產(chǎn)品已廣泛地運(yùn)用于照明，汽車電子，顯示背光等領(lǐng)域。？?天下明科技推出G２20C3０0W0１S0１一種簡潔的LED驅(qū)動模塊。?這種LＥD驅(qū)動電路主要由電源隔離模塊，主要是掌握LED電流，恒流３00mＡ,這樣才能克服LＥD電流隨輸入電壓和環(huán)境溫度等因素而產(chǎn)生的變化，但是從效率角度，卻不應(yīng)取得太大．??在實(shí)際運(yùn)用中，負(fù)載常采納通過串并聯(lián)形成的LED陣列,這會使輸出電流隨輸入電壓和環(huán)境溫度等因素而發(fā)生的變化更加顯著，并且陣列形式或ＬEＤ個(gè)數(shù)變化,限流電阻也應(yīng)相應(yīng)變化，所以采納這種簡潔結(jié)構(gòu)的ＬEＤ驅(qū)動電路一般只適合于驅(qū)動陣列形式固定的,并且燈個(gè)數(shù)較少的ＬED陳設(shè)。?？天下明科技正在開發(fā)的另外一個(gè)高檔次的ＬＥD驅(qū)動電路系列的產(chǎn)品中，引入了電壓或電流反饋掌握環(huán)節(jié)．用戶可以依據(jù)需要轉(zhuǎn)變負(fù)載LＥＤ陣列形式和ＬEＤ個(gè)數(shù)，得到不同的輸出功率．同時(shí)該驅(qū)動電路也克服了因輸入電壓，環(huán)境溫度等因素而ＬEＤ燈光的顏色易變動等弊端,功率因數(shù)達(dá)到0。９以上，THD可做到20％以下，壽命可達(dá)到50０00小時(shí)以上，同時(shí)還可完成從１００％到１％的調(diào)光功能,并且此系列產(chǎn)品還具備過壓和過流保護(hù)功能．？？ＬEＤ驅(qū)動電路主體結(jié)構(gòu)采納fｌyback拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，Mｏｓfet的通斷由掌握IC掌握．這種結(jié)構(gòu)在完成向負(fù)載供應(yīng)直流電壓的同時(shí)，既實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)的校正，又完成了負(fù)載與電源的隔離．LED驅(qū)動電路的另一個(gè)任務(wù)是使LED的負(fù)載電流能夠在各種因素的影響下都能掌握在預(yù)先設(shè)計(jì)的水平上。電路將一個(gè)基準(zhǔn)電壓或電流信號Sref與ＬED負(fù)載電壓或電流信號Sloaｄ送入信號掌握模塊中進(jìn)行比較，誤差信號經(jīng)處理后送回初級掌握IC中進(jìn)行處理,當(dāng)負(fù)載電流因各種因素而產(chǎn)生變化時(shí),初級掌握ＩC可以通過掌握開關(guān)使負(fù)載電流回到初始設(shè)計(jì)值上．LED與熒光粉知識LＥＤ用熒光粉尚待創(chuàng)新近年來,在照明領(lǐng)域最引人關(guān)注的事件是半導(dǎo)體照明的興起.20世紀(jì)90年月中期，日本日亞化學(xué)公司的Nakaｍura等人經(jīng)過不懈努力，突破了制造藍(lán)光發(fā)光二極管(ＬEＤ）的關(guān)鍵技術(shù),并由此開發(fā)出以熒光材料掩蓋藍(lán)光ＬEＤ產(chǎn)生白光光源的技術(shù).半導(dǎo)體照明具有綠色環(huán)保，壽命超長,高效節(jié)能，抗惡劣環(huán)境,結(jié)構(gòu)簡潔，體積小,重量輕,響應(yīng)快，工作電壓低及平安性好的特點(diǎn)，因此被譽(yù)為繼白熾燈,日光燈和節(jié)能燈之后的第四代照明電光源,或稱為21世紀(jì)綠色光源。美國,日本及歐洲均注入大量人力和財(cái)力，設(shè)立專門的機(jī)構(gòu)推動半導(dǎo)體照明技術(shù)的進(jìn)展.LED實(shí)現(xiàn)白光有多種方式,而開發(fā)較早，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的方式是在LED芯片上涂敷熒光粉而實(shí)現(xiàn)白光放射．LEＤ采納熒光粉實(shí)現(xiàn)白光主要有三種方法,但它們并沒有完全成熟,由此嚴(yán)重地影響白光LＥD在照明領(lǐng)域的應(yīng)用．簡略來說，第一種方法是在藍(lán)色LED芯片上涂敷能被藍(lán)光激發(fā)的黃色熒光粉，芯片發(fā)出的藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光互補(bǔ)形成白光.該技術(shù)被日本Nichｉa公司壟斷,而且這種方案的一個(gè)原理性的缺點(diǎn)就是該熒光體中Cｅ3+離子的放射光譜不具連續(xù)光譜特性，顯色性較差,難以滿意低色溫照明的要求,同時(shí)發(fā)光效率還不夠高，需要通過開發(fā)新型的高效熒光粉來改善。其次種實(shí)現(xiàn)方法是藍(lán)色LＥD芯片上涂覆綠色和紅色熒光粉，通過芯片發(fā)出的藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的綠光和紅光復(fù)合得到白光,顯色性較好。但是，這種方法所用熒光粉有效轉(zhuǎn)換效率較低，尤其是紅色熒光粉的效率需要較大幅度的提高。第三種實(shí)現(xiàn)方法是在紫光或紫外光ＬED芯片上涂敷三基色或多種顏色的熒光粉,利用該芯片放射的長波紫外光(370ｎm－３80nm)或紫光（380nｍ-410nm）來激發(fā)熒光粉而實(shí)現(xiàn)白光放射,該方法顯色性更好，但同樣存在和其次種方法相像的問題，且目前轉(zhuǎn)換效率較高的紅色和綠色熒光粉多為硫化物體系，這類熒光粉發(fā)光穩(wěn)定性差，光衰較大，因此開發(fā)高效的，低光衰的白光LＥD用熒光粉已成為一項(xiàng)迫在眉睫的工作．我們是國內(nèi)領(lǐng)先進(jìn)行LEＤ用高效低光衰熒光粉討論的討論機(jī)構(gòu)．最近,通過與我國臺灣合作伙伴的聯(lián)合攻關(guān)，多種采納熒光粉的彩色LED被開發(fā)出來了.采納熒光粉來制作彩色LEＤ有以下優(yōu)點(diǎn):首先，雖然不使用熒光粉，就能制備出紅，黃,綠，藍(lán),紫等不同顏色的彩色LEＤ,但由于這些不同顏色LED的發(fā)光效率相差很大，采納熒光粉以后,可以利用某些波段ＬＥＤ發(fā)光效率高的優(yōu)點(diǎn)來制備其它波段的LED，以提高該波段的發(fā)光效率.例如有些綠色波段的LＥＤ效率較低,臺灣廠商利用我們供應(yīng)的熒光粉制備出一種效率較高，被其稱為"蘋果綠”的LＥD用于手機(jī)背光源,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益.其次，LED的發(fā)光波長現(xiàn)在還很難精確控制，因而會造成有些波長的LED得不到應(yīng)用而消滅浪費(fèi)，例如需要制備470nm的LED時(shí)，可能制備出來的是從455ｎｍ到4８0ｎm范圍很寬的LＥD，發(fā)光波長在兩端的ＬEＤ只能以較低廉的價(jià)格處理掉或者廢棄，而采納熒光粉可以將這些所謂的”廢品"轉(zhuǎn)化成我們所需要的顏色而得到利用.第三，采納熒光粉以后，有些LEＤ的光色會變得更加嚴(yán)峻或鮮艷，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需要．當(dāng)然，熒光粉在ＬＥD上最廣泛的應(yīng)用還是在白光領(lǐng)域，但由于其特殊的優(yōu)點(diǎn)，在彩色LED中也能得到肯定的應(yīng)用,但熒光粉在彩色LED上的應(yīng)用還剛剛起步，需要進(jìn)一步進(jìn)行深化的討論和開發(fā)。白光ＬED簡史ＬＥＤ是LｉgｈtEmittｉnｇDiode發(fā)光二極管的簡稱.此種組件,無論是信息產(chǎn)品,通訊用品還是消費(fèi)性家電制品,廣泛普遍用于各種電子回路中,通常用來做為＂顯示狀態(tài)＂的用途.使用紅光，綠光或藍(lán)光二極管的產(chǎn)品，市面上可以說四處可見。但是使用白光的發(fā)光二極管,卻很少見,其中是不是有什么技術(shù)瓶頸?答案是科技界最喜愛使用的反制招數(shù)。由于這是日亞化學(xué)工業(yè)（Niｃｈia）的獨(dú)門專利．然而,隨著該公司專利戰(zhàn)略的不得不變更,白色光LED的市場面以及性能面,有機(jī)會演起一場大變格的戲碼．市場面的首要沖激變革,即是供應(yīng)體制的變化.當(dāng)有更多的競爭者,進(jìn)入角逐之戰(zhàn)場以后,我們可以預(yù)期至少會發(fā)生幾件事情.其一，自然是價(jià)格會滑落到肯定的合理水平。其二，可以大量的交貨，滿意市場的需求。其三，品種的種類豐富化．如果以上的推斷規(guī)律成立的話，那么,白色光ＬED的市場擴(kuò)大延長，必然會呈現(xiàn)加速度的上升曲線．日亞中村秀二倒戈掀起藍(lán)光，白光LＥＤ專利權(quán)大戰(zhàn)說到白色光ＬＥＤ，必須延長說到藍(lán)光ＬEＤ。而談到藍(lán)光LED，這又與日亞化學(xué)工業(yè)的專利世紀(jì)大戰(zhàn),有密不行分的影響關(guān)系．至于，白色光ＬＥD以及藍(lán)光LＥＤ，又是存在怎樣的你濃我濃的依存關(guān)系，稍后再來說明。有意思的是，這場專利世紀(jì)大戰(zhàn)的情節(jié)，直逼連續(xù)劇般地劇情變化,人事物地俱足，高潮迭起．情節(jié)的主軸有二,其一，是專利權(quán)本身的戰(zhàn)役.其二,是幕后的偉大發(fā)明家中村秀二(ＳｈｕｊiNakamuｒa）先生,琵琶別抱，在勁敵日亞化學(xué)Cｒｅe(cuò)公司從事兼職的討論工作，帶領(lǐng)Ｃrｅｅ開發(fā)不同于日亞的藍(lán)光LED技術(shù),向其老東家挑戰(zhàn)．說起日亞化學(xué)工業(yè)（Nichｉa）一向是以專利壟斷之戰(zhàn)略壟斷藍(lán)光LＥＤ市場。何以,來個(gè)戰(zhàn)略的乾坤挪移呢?實(shí)際上,日亞化學(xué)工業(yè)也是被目前的時(shí)勢所逼，而不得不重新檢討策略上的運(yùn)用.日亞化學(xué)工業(yè)在199３年時(shí)成功地開發(fā)出藍(lán)光ＬＥD，據(jù)稱，其所擁有之相關(guān)專利就超過１00件以上,而該公司為了達(dá)完全壟斷藍(lán)光ＬED市場的企圖霸心,即運(yùn)用了堅(jiān)守專利的策略，悍然拒絕將該專利授權(quán)給其它任何的廠商,設(shè)下進(jìn)入市場的專利障礙．日亞挾其在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域長期研發(fā)的優(yōu)勢與專利保護(hù)策略，初期很順利走向壟斷藍(lán)光LＥD市場之路.如同風(fēng)云中的雄霸一般，野心想獨(dú)吞天下，成也風(fēng)云，敗也風(fēng)云.舉個(gè)實(shí)際的發(fā)生例子而言,當(dāng)1９98年競爭對手豐田合成(ＴoyodａＧoｓｅi）的氮化物(Nｉtｒidｅ）高亮度LED產(chǎn)品在市場上一推出時(shí),日亞就向東京地方法院提起訴訟,指控豐田合成侵害其藍(lán)光LED專利.后來，此案做出裁決，東京地方法院判決專利侵權(quán)的案件成立,命令豐田合成公司停止制造與銷售其LＥＤ產(chǎn)品,并賠償1億日元給日亞化學(xué)．而對此一判決，豐田合成已經(jīng)提起上訴。其次個(gè)實(shí)際的案例,發(fā)生在1999年，日亞再轉(zhuǎn)移目標(biāo)對準(zhǔn)美國的知名藍(lán)光LEＤ大廠Ｃrｅe(cuò),向東京地方法院指控Cree在日本當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商住友商事侵害其產(chǎn)品專利.一場橫跨美，日兩地的藍(lán)光LＥD世紀(jì)專利大戰(zhàn)，就從上一個(gè)世紀(jì)末連續(xù)打到了新世紀(jì),而日亞的藍(lán)光ＬＥD壟斷之路，越走越崎嶇,終究初嘗敗績.這項(xiàng)判決實(shí)在具有重大的實(shí)質(zhì)意義,一來由于這表示其它的競爭者有機(jī)會可以進(jìn)入藍(lán)光LED的市場,而不至于侵害日亞化學(xué)的專利二來,以專利傘獨(dú)霸的招式,證明不是萬靈丹.從這幾個(gè)案例,大家也可以不用付出任何昂揚(yáng)學(xué)費(fèi)，學(xué)到一些寶貴的教訓(xùn),他人是如何踢到鐵板，又是如何利用招式來面對不利的局勢。此事證明白任何堅(jiān)固如盤石一般的專利布局戰(zhàn)略,其它廠商也不是完全沒有機(jī)會，可以繞過專利地雷自行開創(chuàng)新的局面.這就需要仰賴智能與技術(shù)的結(jié)晶。白色光LED2003年出貨可達(dá)12億顆若是從性能層面來思考，要去專注的重點(diǎn)，不外乎"發(fā)光效率”以及"輝度量度"的特性問題.依據(jù)推斷，”白光”LED要直逼日光燈的發(fā)光效率，可能要到2０0４年，或提前或延后，這都不是問題,重點(diǎn)是照明器具業(yè)者，信息業(yè)者，通訊業(yè)者，也許已經(jīng)留意到白色光ＬＥD的潛力,過去被視為＂罕見的零件”將洗心革面變成一般的泛用組件。＂光效率＂的提升,所帶來多品種的"白光”ＬED，恰巧可以迎合攜帶電話機(jī)，PDA,以及照明器材的浩大市場。尤其是攜帶電話機(jī)與照明器材,會由于其巨大的成長，帶來＂白光"LED無限的商機(jī)。200１年的使用量,約有２億個(gè)，20０２年估量有6２億個(gè)的使用量．預(yù)估2０03年可能有機(jī)會急速擴(kuò)大到12億個(gè)，單價(jià)的滑落，當(dāng)可預(yù)期.我們用量化的數(shù)據(jù)，來看"白光"LＥD的畢竟。白熱燈泡的發(fā)光效率,約落在１６ｌm/W左右,而最常用的日光燈，其發(fā)光效率則是從60ｌm／W(20瓦的直立式燈管)到10０ｌm/W（40瓦的直立式燈管）。辦公室或是在學(xué)校的場合,大多是１０0lｍ/W的日光燈,而在家庭室內(nèi)的場合，60lm／Ｗ程度的發(fā)光效率,該是可以接受的范圍。而目前的＂白光"ＬED的發(fā)光效率，可以看到30lｍ／W的產(chǎn)品。由此可見，白光ＬＥD的發(fā)光效率,還有一段路要走．如果觀察日亞化學(xué)以及豐田合成的技術(shù)規(guī)劃藍(lán)圖，所采納的手段，會從外部發(fā)光效率一路延長到內(nèi)部發(fā)光效率的兩個(gè)層面,并雙管齊下,到了2００4年或２005年，應(yīng)該可以達(dá)成５０～60lｍ/W程度的抱負(fù)范圍．其中，在施予外部發(fā)光效率的手法上,可能會是將來的技術(shù)主流.依據(jù)豐田合成的說詞，將來開發(fā)的課題，著力點(diǎn)放在＂螢光體的改良＂以及”螢光體的涂敷方式的最佳化”．螢光體的涂敷方式，還是有他的Kｎoｗ－h(huán)ow存在，Ciｔizｅn電子利用混合環(huán)氧樹脂（Epoｘｙ）涂敷在螢光體，據(jù)稱，此種外部發(fā)光效率的手法,可以提高大約2０％～30％的發(fā)光效率.至于以上所說的”lm/Ｗ＂，其實(shí)就是代表每瓦多少流明的意思.白光LED將取代鎢絲燈泡成為新世代照明用具白光LEＤ是很多產(chǎn)業(yè)分析師或LED產(chǎn)業(yè)心目中相當(dāng)被看好的新興零件產(chǎn)品．當(dāng)然，所持的理由是,在全球能源的資源相當(dāng)有限的的憂慮背景下,白光ＬED在照明市場的前景備受全球矚目。歐，美及日本等先進(jìn)國家也投注很多人力財(cái)力，設(shè)立專門的機(jī)構(gòu)推動白光LED討論與開發(fā)的工作。為什么白光LED會被視為將來的明星零件產(chǎn)品,這當(dāng)然與他的特殊優(yōu)勢或說是優(yōu)點(diǎn)，有相當(dāng)大的關(guān)系.拿白光ＬED與傳統(tǒng)的白熾鎢絲燈泡以及日光燈相互比較,立刻見出分曉。ＬＥD發(fā)光二極管的體積小,可以依據(jù)應(yīng)用對象，允很多顆組合，發(fā)熱量其低無比，耗電量又小，壽命又長,而且從環(huán)保的面對來觀察的話，白光LED可以回收不會變成環(huán)境污染的廢棄物等,用來傳接傳統(tǒng)照明器具作為下一個(gè)世代的照明器材,白光LED真是不做其次人想.其中，發(fā)熱量低,耗電量小，都是來自于它"低電壓”，"低電流"動作的特點(diǎn)。日亞，豐田合成白光LED技術(shù)各領(lǐng)風(fēng)騷而剛才已經(jīng)談過一個(gè)觀念。要闡述白色光LED的技術(shù),就必須先涉及藍(lán)色光LEＤ，這是由于目前白色光LED的技術(shù)，與藍(lán)色光LED的技術(shù)息息相關(guān)的。所謂的＂白光”，其實(shí)，是由多種顏色經(jīng)過混合之后而成的光．混合的方式，就構(gòu)筑成多種多樣化的白色光LED。好比說二波長光（藍(lán)色光+ＹAG系黃色螢光粉）或三波長光(藍(lán)色光＋綠色光+紅色光).三波長光，通常是以無機(jī)紫外光芯片加R.G．B三顏色螢光體．在發(fā)光的技術(shù)方面,白光ＬＥD的發(fā)光結(jié)構(gòu)方式是新加入戰(zhàn)場競爭者，在產(chǎn)品上加以區(qū)隔的重心之一．目前的主力大致有幾種.一個(gè)是日亞化學(xué)(Ｎichiａ)以４6０nm波長的藍(lán)光晶粒涂上一層ＹＡG螢光物質(zhì),利用藍(lán)光LEＤ照耀此一螢光物質(zhì)以產(chǎn)生與藍(lán)光互補(bǔ)的５５5ｎｍ波長黃光，再利用透鏡原理將互補(bǔ)的黃光，藍(lán)光予以混合，便可得出所需的白光。其次，是日本住友電工開發(fā)出以ＺnSｅ為材料的白光LED，不過發(fā)光效率較差．豐田合成(ToyoｄaGｏｓｅi)與東芝所共同開發(fā)的白光LＥD，是采納紫外光LＥＤ與螢光體組合的方式,與一般藍(lán)光LED與螢光體組合的方式做區(qū)隔．由于,藍(lán)光ＬEＤ與螢光體的組合方式，當(dāng)照在紅色物體的時(shí)候,其紅色的色澤效果比較不抱負(fù)．紫外光ＬEＤ與螢光體組合可以彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，但是，其發(fā)光效率卻仍低于藍(lán)光LEＤ與螢光體組合的方式.至于價(jià)格與產(chǎn)品壽命，兩者差距不大。簡潔的來說,用四個(gè)面對來比較白光LＥD的差異,不失為一個(gè)標(biāo)性的方法。這四個(gè)面對,分別就是”色澤表現(xiàn)能力"，"發(fā)光的效率”,"產(chǎn)品的成本與售價(jià)”，＂產(chǎn)品的使用壽命期間".專利解除大開LＥD普及應(yīng)用之門白光LED的最浩大市場商機(jī)，即在于照明器材的市場。其中的關(guān)鍵,筆者推斷可能與機(jī)器中平均所使用的白光LED數(shù)量有密不行分的關(guān)系．先從大哥大手機(jī)來說起，即使攜帶電話機(jī)的市場規(guī)模可以達(dá)４億臺,但其白光ＬED的使用數(shù)量，每一支手機(jī)卻僅有個(gè)位數(shù)的少數(shù)幾顆。以PＤA個(gè)人數(shù)字助理來說，每一臺使用白光LＥＤ的數(shù)量也可能低于十顆,即使成熟又成長快速的筆記型計(jì)算機(jī)以及液晶顯示銀幕,每一臺所采納白光LED的數(shù)量，也不會超過100粒．然而,照明機(jī)器所使用的白光ＬEＤ的數(shù)量，卻浩大很多很多。而且,照明器材的市場規(guī)模,原來就超越信息產(chǎn)業(yè).因此，白光LED的制造數(shù)量與生產(chǎn)能力的拉升,看來是箭在弦上.目前白光LED的關(guān)鍵技術(shù)是ＬED技術(shù)，專利權(quán)過去掌握在日亞化等少數(shù)廠商手中，日亞化學(xué)（Nｉcｈｉa）的專利獨(dú)家壟斷，讓白光LEＤ的價(jià)格與供應(yīng)完全由他支配，導(dǎo)致精于量產(chǎn)的業(yè)者切入困難.誠如前面所說過，但技術(shù)的演進(jìn)一旦突破日亞化的專利網(wǎng)，目前白光LED所受制的推廣逆境，應(yīng)當(dāng)能夠顯著改善，并給予高度的期待.姑且如此說，算是本文的小小結(jié)語吧!白光LED的時(shí)代,大門即將開啟.白光LEＤ的貢獻(xiàn)者，中村秀二,被媲美愛迪生發(fā)明電燈泡的二十世紀(jì)末的偉大發(fā)明家．然由于橫跨兩個(gè)世紀(jì)的專利戰(zhàn)，終究讓這個(gè)門為眾生漸漸開啟,意思是說，競爭者會間續(xù)加入，價(jià)格滑落之快，可以預(yù)期．畢竟白光LEＤ的優(yōu)點(diǎn)（包含環(huán)保)，用于照明器材，幾乎是Peｒｆｅct.由于眾廠家集中火力＂發(fā)光效率"以及"輝度量度＂的提升，因此,一堆人視為省電照明器材的救世主.關(guān)于發(fā)光二極管和半導(dǎo)體照明的探討摘要:針對近年來國內(nèi)外格外重視照明用發(fā)光二極管（ＬEＤ）的研制與開發(fā)，簡要介紹了發(fā)光二極管的進(jìn)展現(xiàn)狀及其特點(diǎn),并商量了研發(fā)照明用ＬEＤ所需要解決的一些技術(shù)關(guān)鍵問題,指出這類照明系統(tǒng)將獲得廣泛應(yīng)用．關(guān)鍵詞：發(fā)光二極管;半導(dǎo)體照明;商量發(fā)光二極管進(jìn)展現(xiàn)狀發(fā)光二極管通常也叫光放射二極管(LightEmittingDiode,簡寫為LEＤ)是一種可將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌雽?dǎo)體發(fā)光器件，屬于固態(tài)光源。ＬＥD在2０世紀(jì)6０年月初期問世,當(dāng)時(shí)的LＥD以紅色為主，發(fā)光效率很低，光通量很小,只能作指示燈和儀表顯示器使用.隨著管芯材料,結(jié)構(gòu)和封裝技術(shù)的不斷進(jìn)步,LED顏色品種增多,光效大幅度提高,目前的紅色LＥD光效已可以到100lm/Ｗ,綠色ＬEＤ也可達(dá)到５0lm／Ｗ,單個(gè)LED的光通量可達(dá)到幾十流明.尤其是近年來高光效,高亮度的白光LＥＤ的開發(fā)成功,使得ＬＥD在照明領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。自愛迪生發(fā)明白熾燈以來的１00多年中,電光源照明經(jīng)歷了三個(gè)重要進(jìn)展階段，這三個(gè)階段中的代表性光源分別為白熾燈，熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈。現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為LED將可望進(jìn)展成第四代光源,即半導(dǎo)體照明.1半導(dǎo)體發(fā)光二極管的特點(diǎn)LＥD是半導(dǎo)體器件通過ＰN堅(jiān)固現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換．其特點(diǎn)為:1．1節(jié)能,不引起環(huán)境污染LED的能耗較小,隨著技術(shù)的進(jìn)步,將成為一種新型的節(jié)能照明光源．目前白光LＥD的光效已經(jīng)達(dá)到２5lｍ/W，超過了一般白熾燈的水平,且有人按現(xiàn)在LＥD的技術(shù)進(jìn)展速度猜測,到2005年，白光LED的光效可以達(dá)到5０l(fā)ｍ/W,而到2０1０-２０１５年，白光LED的光效有可能達(dá)到15０～20０l(fā)ｍ/W,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)在全部照明光源的光效.此外，現(xiàn)在廣泛使用的熒光燈，汞燈等光源中含有危害人體健康的汞，這些光源的生產(chǎn)過程和廢棄的燈管都會造成對環(huán)境的污染.LED則沒有這些問題,是一種”清潔"的光源．1．２壽命長一般來講，一般白熾燈的壽命約為100０h，熒光燈,金屬鹵化物燈的壽命也不超過1萬ｈ，而ＬＥD的使用壽命可長達(dá)數(shù)萬ｈ．1．3結(jié)構(gòu)堅(jiān)固LED是用環(huán)氧樹脂封裝的固態(tài)光源，其結(jié)構(gòu)中沒有玻璃泡，燈絲等易損壞的部件，是一種全固體結(jié)構(gòu)，因此能夠經(jīng)受得住震動,沖擊而不致引起損壞。除此之外,LＥＤ作為照明用光源還有一些難能寶貴的優(yōu)點(diǎn)，例如:發(fā)光體接近點(diǎn)光源,便于燈具設(shè)計(jì)；發(fā)光響應(yīng)時(shí)間短；易于做成薄型燈具，節(jié)省安裝空間等等．綜上所述，LED是一種符合綠色照明要求的光源．所謂＂綠色照明"的概念就是指通過科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，采用效率高，壽命長，平安和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品（電光源,燈用電器附件，燈具，配線材料，以及調(diào)光掌握設(shè)備和控光器件)，改善提高人們工作，學(xué)習(xí),生活的條件和質(zhì)量,從而制造一個(gè)高效,舒適，平安，經(jīng)濟(jì)，有益的環(huán)境并充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明.２研發(fā)照明用LＥＤ的技術(shù)關(guān)鍵LED照明目前還只能用于一些特殊場合．廣泛使用的照明光源應(yīng)該是白光ＬＥＤ,而目前國內(nèi)外已研制成的白光LED光效還不夠高，功率也不夠大，價(jià)格較貴．如果要求全面取代目前普遍使用的白熾燈或熒光燈,尚有一些技術(shù)上的難題需討論解決。(1）首先是發(fā)光效率問題.提高LEＤ的發(fā)光效率最主要的方法是改進(jìn)半導(dǎo)體發(fā)光材料與ＬED芯片的結(jié)構(gòu)和制造工藝．由于這部分工作需要扎實(shí)的理論討論基礎(chǔ)和先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝設(shè)備，開展這方面討論工作不太容易.（2）高功率問題。作為照明，單個(gè)LED輸出的光通量必須足夠大,欲加大ＬED的光通量,首先必須注入足夠的電功率.但LＥD芯片的溫升不能過高，否則各項(xiàng)性能格外是使用壽命會受到很大的影響。顯然,設(shè)計(jì)較大輸入功率的LＥD器件和燈具，除需用面積較大的芯片外,還必須有良好的散熱結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在國外一些聞名公司已設(shè)計(jì)研制了一些特殊的LED器件結(jié)構(gòu),并已獲得了較好的效果．（３）由于通常的LＥＤ發(fā)出的光相對集中于一個(gè)較小的立體角范圍內(nèi)，一般燈具中的反射器就不再是必要的光學(xué)組件，而往往用透鏡作為準(zhǔn)直光學(xué)組件。例如，用凸透鏡或菲涅耳透鏡產(chǎn)生平行光束.然后，用枕形透鏡，楔形棱鏡等使光束重新集中,偏折產(chǎn)生滿意各種照明燈標(biāo)準(zhǔn)要求的光分布．這就要求對LEＤ照明燈的燈具進(jìn)行獨(dú)特的二次光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì).（４)由于ＬEＤ照明需由多個(gè)LED管組成,其參數(shù)離散性也是一個(gè)技術(shù)問題.除了通過預(yù)選,分類,盡量保證一致性以外,還必須設(shè)計(jì)合理的燈具結(jié)構(gòu)（包括ＬED的排列和位置布局）和討論合適的驅(qū)動電路，防止偶爾產(chǎn)生的能量集中而燒毀部分LED。(5）此外,由于多個(gè)ＬEＤ組成一只照明燈具時(shí)，免不了對ＬＥD進(jìn)行并聯(lián)，串聯(lián).而在使用過程中只要有一個(gè)LED短路或開路,都將會導(dǎo)致整小片或整條ＬＥD熄滅，影響照明效果．為此，必須討論簡潔而廉價(jià)的保護(hù)電路,使這種不良影響降至最低限度。（6)鑒于LＥＤ對散熱條件的要求較高，如果管芯結(jié)溫超過標(biāo)準(zhǔn)限定值，將導(dǎo)致不行恢復(fù)性光強(qiáng)衰減.因此，除使用時(shí)要有足夠的散熱措施外，還必須有合理的電路設(shè)計(jì)和電路布局，盡量使LED保持良好的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮它的長壽命優(yōu)點(diǎn)．3結(jié)束語盡管進(jìn)展發(fā)光二極管照明系統(tǒng)目前尚存在一系列技術(shù)關(guān)鍵問題需要解決,但隨著發(fā)光二極管管芯光效的飛快提高,發(fā)光二極管的封裝與燈具制造工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，一些經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)的障礙將逐步消除.信任在不久的將來,這類照明系統(tǒng)能在很多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用.白光LＥＤ車用照明技術(shù)進(jìn)展現(xiàn)狀目前ＬED在車外的主要應(yīng)用在于制動燈，前方轉(zhuǎn)向燈,后方轉(zhuǎn)向燈，左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向燈，后方霧燈和倒車燈方面,而在頭燈還處在討論開發(fā)階段，雖然已有部分先進(jìn)廠商已有展出樣品頭燈，但還沒有達(dá)到商業(yè)化批量生產(chǎn)的程度,其主要緣由，包括：單個(gè)白光LED組件的亮度不足,而頭燈所使用的ＬED尚有易衰減,價(jià)格過高等問題存在．細(xì)數(shù)當(dāng)前國際汽車廠商，例如ＢMＷ,Bｅnｚ,Aｕdｉ，Lexuｓ等一級車廠,相繼推出各類型新款汽車，藉以吸引消費(fèi)者。其中最富變化性，最引人注目的便是眩光奪目的白光LEＤ車燈款式。過去,曾經(jīng)有人將LED稱為第4代汽車照明光源,這是由于ＬED頭燈除了一次性投入較高之外，在壽命，亮度,耗電方面，都有傳統(tǒng)白熾燈，鹵素?zé)舻日彰髟O(shè)備無法相比擬的競爭優(yōu)勢．汽車頭燈必必要興起才能帶動車用LEＤ產(chǎn)業(yè)過去10年中，高亮度的LＥＤ間續(xù)被應(yīng)用在汽車,卡車及大型巡游車的內(nèi)外車燈等領(lǐng)域.依據(jù)ＥyeｓplｙJａｐan市場調(diào)查，在20０4年大約有30％的新車款以LED作為車尾燈或高位剎車燈，大部份新出廠汽車及大型交通工具已開頭使用LEＤ作方向指示燈及第三煞車辨識燈．在此趨勢進(jìn)展下,車用ＬED在2００3年的市場規(guī)模超過2億美元，２00４年市場規(guī)模約為２．３6億美元,２00５年市場規(guī)模則超過了3億美元．隨著采納LEＤ的新車款逐年擴(kuò)張，很多專家全都認(rèn)為往后數(shù)年中，仍可望維持二位數(shù)的成長率,預(yù)估２008年時(shí)市場規(guī)模將突破４．5億美元.倘若白光LＥD汽車頭燈能開發(fā)出新的產(chǎn)品及技術(shù),汽車用LＥＤ市場規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，各方猜測也將提早發(fā)生.汽車頭燈屬于車外使用的LＥＤ種類,其技術(shù)特性指針跟手持式等消費(fèi)設(shè)備所使用的白光LＥD類似，不過，對ＬＥＤ發(fā)光角度，色差，亮度,閥值電壓，電流等光學(xué),電學(xué)性能的全都性和牢靠性要求更高.目前LEＤ在車外的主要應(yīng)用在制動燈，前方轉(zhuǎn)向燈，后方轉(zhuǎn)向燈,左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向燈，后方霧燈和倒車燈方面,而頭燈還處在討論開發(fā)階段,雖然有部分先進(jìn)廠商已有展出樣品頭燈，但還沒有達(dá)到商業(yè)化批量生產(chǎn)的程度，其主要緣由包括單個(gè)白光LＥD組件的亮度不足，而頭燈所使用的LED尚有易衰減,價(jià)格過高等問題。白光LＥD如何因應(yīng)車上特殊要求長期以來，車上所使用的頭燈是以白熾燈，鹵素頭燈或氙氣頭燈（HＩD)作為主發(fā)光源，并參照汽車燈的光學(xué)，電學(xué)及外形為主要標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)也在這2年經(jīng)由LＥD廠，汽車廠商及汽車協(xié)會大力推廣下逐步而緩慢地轉(zhuǎn)變．曾有汽車廠商電氣專家表示,汽車廠其實(shí)很樂見"以白光ＬＥＤ光源來代替白熾燈的ＬED汽車頭燈”，不過，在設(shè)計(jì)上必必要參照傳統(tǒng)頭燈的發(fā)光源標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì),LＥD光源的特點(diǎn)屬于數(shù)組式,但因此白光ＬＥD頭燈而言,則是一項(xiàng)全新的思路．其技術(shù)路線必必要應(yīng)用白光LEＤ光源的單色性，不加濾色片直接選用不同波長的多個(gè)高效LＥD組件設(shè)計(jì)成分,才能滿意汽車頭燈具設(shè)計(jì)及加工的特殊性.ＬEＤ組件主要有３項(xiàng)要求：ＬＥD必須具有高效，大功率，高牢靠性(－４0℃～125℃)；符合電學(xué)，光學(xué)參數(shù)穩(wěn)定性,全都性的高要求，譬如，在同一批組件的閥值電壓不全都性必必要小于0。1Ｖ；LＥD組件在點(diǎn)亮后,其使用壽命必須超過1，０００小時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度衰減值要小于20%．▲反射型與投射型ＬED發(fā)光源3Ｄ圖白光ＬED須突破瓶頸汽車頭燈才有前景將來汽車頭燈在開發(fā)演進(jìn)過程中，ＬEＤ光源必須符合先進(jìn)汽車照明設(shè)計(jì)，造型,體積與效率為當(dāng)前ＬＥD頭燈設(shè)計(jì)的當(dāng)務(wù)之急,如何將此目標(biāo)做最佳化的設(shè)計(jì)，將會是將來LED車燈設(shè)計(jì)上尋求突破的主要工作．雖然目前距離白光LＥD頭燈商品化仍有距離,可是國外車燈大廠仍不斷推出新型的LED頭燈雛型,因此，諸多傳統(tǒng)的車燈廠商莫不加緊腳步,開發(fā)白光LEＤ頭燈,協(xié)作高亮度LＥＤ,才能在最快的時(shí)間內(nèi)掌握LED頭燈產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)機(jī).不過，相較于目前汽車廠所使用的HＩD或鹵素?zé)?在成本上白光LＥD價(jià)格還是高出很多，而要達(dá)到規(guī)范上所要求的亮度，必須使用多組的白光LED才能達(dá)到亮度需求。ＬEＤ與傳統(tǒng)燈具結(jié)合轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)路徑傳統(tǒng)的汽車頭前燈的設(shè)計(jì)方式,是以平滑拋物面所構(gòu)成的反射效果，再搭配上花紋透明燈殼，將光源集中置于拋物面的焦距，以便形成平行光束，再經(jīng)過小凸透鏡而形成雕塑光源．以目前兩大主要汽車頭燈應(yīng)用分為多重反射鏡面車燈(Mｕｌti-Reｆlｅcｔor；MR)與投射式汽車頭燈(PｒojectionSystem）。雖然兩種款式的設(shè)計(jì)方式，都能符合LＥD的發(fā)光原理及設(shè)計(jì),不過,LＥＤ是以面光源形式來產(chǎn)生光源,其發(fā)光立體角只是傳統(tǒng)光源，不到鎢絲燈泡的５0％的發(fā)光效率,因此，光學(xué)設(shè)計(jì)必須再經(jīng)過重新改良．這當(dāng)中最關(guān)鍵便是在于"汽車頭燈設(shè)計(jì)概念＂的轉(zhuǎn)變.光束聚焦的工作不再靠透鏡，而是由白光LＥＤ的周圍反射面來負(fù)責(zé),其反射面是輕質(zhì)塑料表面涂裝了格外光亮的鋁層，曲面外形光學(xué)設(shè)計(jì)格外簡潔,其表面可能是光滑面，或是格狀，多面狀的組合。這也將會是白光LＥＤ汽車頭燈在設(shè)計(jì)技術(shù)及照明藝術(shù)上的重大轉(zhuǎn)變；此后,汽車的近光燈,遠(yuǎn)光燈，方向燈將可整合成一體的燈組,從汽車頭燈到汽車尾燈的造型便能真正成為汽車造型的一部份，可以與車頭,車尾的造型平滑無接縫地整合于一身．▲傳統(tǒng)頭燈及LED頭燈水平發(fā)光作用示意圖適路性照明與白光LED頭燈將來進(jìn)展趨勢適路性汽車頭燈照明系統(tǒng)（ＡｄａｐtiｖeＦｒont－lｉｇhtiｎgＳysｔem）已成為將來智能型白光ＬED車燈照明進(jìn)展趨勢，目前各國車燈制造廠商也對此照明系統(tǒng)大力投入討論開發(fā)。在２0世紀(jì)９０年月初期，由于以下兩大領(lǐng)域的新科技運(yùn)用，使得車輛前方照明系統(tǒng)得以朝提升駕駛視野，及改進(jìn)其視覺舒適及平安兩方面進(jìn)一步進(jìn)展.其中，以新的白光ＬED作為主要發(fā)光材料,以先進(jìn)傳感器及車用電子相結(jié)合的照明光源與計(jì)算機(jī)幫助工具,可使白光LＥＤ頭燈設(shè)計(jì)更為貼近汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,并供應(yīng)汽車頭燈特殊照明．因此,適路性頭燈照明系統(tǒng)在進(jìn)展一段時(shí)間后，歐洲法規(guī)方面對適路性前方照明系統(tǒng)也訂定出了一些規(guī)章,提出適路前方照系統(tǒng)包含三大元素,位于車輛兩側(cè)的照明組件，系統(tǒng)掌握與供應(yīng)及操作裝置．▲AFS信號傳輸基本架構(gòu)圖目前雛型白光LＥＤ燈包含了三項(xiàng)功能，可視不同路況,包括:一般路面,都市路面，高速路面，濕路路面進(jìn)行光線調(diào)整，失效模式（回復(fù)原始設(shè)定）與遠(yuǎn)光燈,其中的光線變化則是利用白光LED光形疊加的概念，點(diǎn)亮不同的LED單元模塊,以達(dá)到不同光線的設(shè)置,而不是利用傳統(tǒng)車燈以驅(qū)動馬達(dá)原理來達(dá)到適路性照明的功能.在進(jìn)行數(shù)組式白光ＬEＤ頭燈設(shè)計(jì)前，只具單一功能的白光LED模塊設(shè)計(jì)必須先行納入考慮，主要是由于白光ＬＥD頭燈功能要求符合AFＳ可變光形的分布情況，因此必須由數(shù)個(gè)不同反射鏡模塊來加以組合，才能達(dá)到此項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。另一方面，在頭燈的反射鏡設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,采納三種光形的反射鏡來達(dá)成ＬED頭燈的近光燈基本光形設(shè)計(jì)，另外再加上遠(yuǎn)光光形的反射鏡，使光形分布可依照頭燈模塊不同需求,再由反射鏡加上遮片后排列組合而成．在分析設(shè)計(jì)完成最佳化LＥD投射式單元后，開頭進(jìn)行智能型LED頭燈雛型的系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，依照ＡFS規(guī)范要求,在雛型設(shè)計(jì)時(shí)，必須以四種不同光形的近光燈光形及一個(gè)遠(yuǎn)光燈光形來達(dá)成適路性的光線需求．依據(jù)汽車制造業(yè)的習(xí)慣來看，傳統(tǒng)的車燈設(shè)計(jì)是利用幾何光學(xué)的光路追跡法設(shè)計(jì)而成，并不會將物理光學(xué)理論中的干涉衍射及色散對光能量的影響納入考慮，因此頭燈白光LED的強(qiáng)度與通過該點(diǎn)的光線數(shù)目成正比，且不受光程影響．另外,線光源能量也要達(dá)到分布均勻，功率密度也必須與總功率與長度成正比.業(yè)界實(shí)際應(yīng)用案例目前,絕大部分汽車頭燈具的廠家，一般只在近光燈上搭配白光ＬＥD模塊，而遠(yuǎn)光燈則使用HID燈.此外，與豐田，本田汽車合作的白光LED廠家也展出了汽車白光LED頭燈光源，給人留下了白光ＬED模塊正在走向大功率化的印象．在此，擷取Stanｌey，OSRＡM，Koitｏ等廠商所發(fā)表的白光ＬED頭燈目前的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品進(jìn)展?fàn)顩r。在2０08年后，白光LEＤ發(fā)光效率將超過HＩD—斯坦利電氣(Staｎｌey）推出的汽車頭燈是與德國Ｈellａ聯(lián)合開發(fā)的。該頭燈樣品是將4個(gè)大型LED芯片封裝成一個(gè)大功率白光LＥＤ模塊，在近光燈上配備五個(gè)這種模塊，遠(yuǎn)光燈上配備兩個(gè)。近光燈點(diǎn)亮?xí)r的光束總計(jì)為700ｌm,據(jù)該公司公布數(shù)據(jù)表示,在將來必須確保白光LED能達(dá)到HIＤ剛上市時(shí)的亮度，每個(gè)白光LED模塊發(fā)出14０l(fā)ｍ左右的光束。在實(shí)驗(yàn)后的樣品消耗的電力與同等亮度的ＨID燈相比,初步評估為HID的1.４至1。６倍.Ｓtanlｅｙ內(nèi)部人員更大膽預(yù)言,到了200８年前后，白光LＥD頭燈將會與ＨＩD燈的發(fā)光效率并駕齊驅(qū).適路性白光ＬED設(shè)計(jì)——日本小系（Koiｔｏ）制作所推出的汽車頭燈配備有１１個(gè)白光LED模塊,包括，近光燈6個(gè),遠(yuǎn)光燈時(shí)則另加５個(gè)．據(jù)該廠商表示，在近光燈點(diǎn)亮?xí)r的光束可達(dá)到800lｍ至10０0lｍ；另外,也可依據(jù)行駛狀態(tài)，對近光燈用的白光LED模塊點(diǎn)亮進(jìn)行掌握．白光ＬEＤ光源系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率為65%-歐司朗（Oｓrａｍ）也推出名為＂OSTAR"的白光LED汽車頭燈模塊，其架構(gòu)是將４個(gè)１mｍ大型LED芯片，將其整合封裝后,使每個(gè)模塊的光束高達(dá)３00lm.另外，OSＲAM也使用OＳTAR研發(fā)出驅(qū)動白光ＬＥＤ模塊的電源ＩＣ在內(nèi)的光源系統(tǒng)，只要經(jīng)由該系統(tǒng)通上電后，便具有６5％的光能轉(zhuǎn)換效率,而在散熱方面，在LEＤ的光源背面搭配上散熱片,藉以提高光源冷卻效率．高亮度LＥD的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用雖然LED是電流器件——高亮度LED也不例外，但汽車尾燈，剎車，轉(zhuǎn)向信號照明等應(yīng)用場合仍能受益于電壓驅(qū)動器結(jié)構(gòu)。當(dāng)效率更高的ＬＥD可供使用時(shí)，零售店和住宅的LED室內(nèi)照明將可能很快消滅．LED制造商們只是剛剛開頭解決高色溫光源問題。由于高亮度LＥＤ制造工藝,器件設(shè)計(jì),組裝技術(shù)三方面的進(jìn)展，LＥD發(fā)光器的性能始終在提高,其成本一直在降低，性能提高和成本降低的速度都令人難忘．結(jié)設(shè)計(jì)，PN再輻射磷光體和透鏡結(jié)構(gòu)都有助于提高效率,因此也有助于提高可獲得的光輸出（附文《實(shí)驗(yàn)室中的LＥＤ》．就高輸出白光LＥD而言，寬光譜性能的提高）使人對一般照明用的低維護(hù)高能效光源抱有盼望.雖然實(shí)現(xiàn)可與標(biāo)準(zhǔn)熒光燈媲美的ＬＥD效率還需要一段時(shí)間,但正如半導(dǎo)體照明行業(yè)協(xié)會（ＳemiconduｃｔorＬigｈｔｉｎgＩｎdｕstｒｙＡssociａｔioｎ)主席ＹungSLiu所說：”ＬEＤ燈也是比較環(huán)保的產(chǎn)品，由于它與熒光燈不一樣，不使用水銀。＂固態(tài)照明在成分和工作效率方面的環(huán)保優(yōu)勢目前并不是主要的市場推動因素，但確實(shí)使這種技術(shù)及其供應(yīng)商有了良好的形象.與此同時(shí),在各種領(lǐng)域工作的OＥM設(shè)計(jì)師和推銷人員始終在擴(kuò)大固態(tài)照明的實(shí)際應(yīng)用范圍,并始終親密凝視著市場的接受程度。然而,最終用戶在固體照明設(shè)備壽命內(nèi)的成本利益體驗(yàn)各不相同,這與傳統(tǒng)照明設(shè)備大相徑庭。這個(gè)事實(shí)使市場的價(jià)值觀變簡潔化。與鎢絲燈泡和熒光燈泡相比，高亮度LEＤ的使用成本和維護(hù)成本低得多,這就可以抵消LED較高的初始成本.盡管以上論述也許是很吸引人的,但卻令其在＂價(jià)格第一,其它其次＂思想傾向支配的消費(fèi)市場上造成很大的推銷難度。燈夾具制造商歷來在各自設(shè)計(jì)中不考慮燈泡的熱管理，只是供應(yīng)足夠?qū)α鱽泶_保鎢絲燈的高工作溫度不會帶來周圍材料失火危險(xiǎn)或夾具操作者灼傷危險(xiǎn)．這一事實(shí)使高輸出固態(tài)照明設(shè)備的大批量生產(chǎn)簡潔化.然而，如果最終的設(shè)計(jì)是要使ＬED的光輸出和工作壽命最佳,則高亮度LEＤ的夾具就需要肯定的熱設(shè)計(jì).因此，雖然不會很快看到高亮度LED把傳統(tǒng)鎢絲燈或熒光燈從五金店和家庭中心貨架上擠出去,但這些器件正在打入汽車，交通掌握，外部標(biāo)志等市場段,由于在全部這些領(lǐng)域,燈的高效率和長壽命會增加顯而易見的價(jià)值。高亮度LEＤ斬露頭角實(shí)際上,很少聽到有人在同一句話中使用”早期采納者＂和"汽車市場段”兩個(gè)短語。一些人也許會斷言,這種并置會在沖突修飾法中大行其道。然而,高亮度LＥD給汽車制造商帶來了幾個(gè)引人注目的特性，而且，雖然這種應(yīng)用比較新，但它們的基本特性多數(shù)來源于制造ＬEＤ指示器-—比它們老得多并且已得到了很好證明的類似產(chǎn)品-—的相同原理和類似工藝.LＥＤ汽車尾燈,轉(zhuǎn)向信號燈，工作燈,剎車燈可克服鎢絲白熾燈固有的幾大缺點(diǎn)。汽車常常受到的中等程度沖擊和震動會縮短燈絲壽命．同樣，由燈絲電阻正溫度系數(shù)引起的瞬間浪涌電流會加速燈泡的毀壞．熱循環(huán)—-剎車燈工作的一個(gè)重要特性,往往會縮短白熾燈壽命。白熾燈泡的瞬間浪涌電流也使電路保護(hù)和故障檢測的任務(wù)變簡潔化．汽車制造商必須把保險(xiǎn)絲額定值和故障檢測閾值設(shè)定到足夠大的電流值,才能適應(yīng)浪涌電流幅值和持續(xù)時(shí)間，而不會發(fā)生保險(xiǎn)絲燒斷故障或不會檢測到假故障．相比之下,在汽車患病典型振幅和頻率范圍內(nèi)的沖擊和震動的情況下，LED結(jié)構(gòu)比燈絲更堅(jiān)固耐用。LGＤ結(jié)構(gòu)的重量輕和尺寸小,從而可削減沖擊和震動產(chǎn)生的機(jī)械力矩.LＥＤ尺寸小，還使汽車設(shè)計(jì)師能夠把照明燈設(shè)計(jì)得體積較小，并將其設(shè)計(jì)成更符合汽車總體設(shè)計(jì)的要求.例如,一些汽車不是把CＨMSＬ（中間高位剎車燈）模塊安裝在后蓋板上，而是利用LED所需體積小這一點(diǎn)，把該功能包含在后備箱蓋中（圖1）．汽車尾燈照明與掌握系統(tǒng)提出了幾個(gè)有趣的問題,這些問題也會消滅在掌握器件和被掌握器件彼此相距很遠(yuǎn)的其它系統(tǒng)中。ＬED本質(zhì)上是電流器件。電子空穴對在場致發(fā)光化合物內(nèi)復(fù)合,并且在復(fù)合時(shí)放射光子.電流的增大會相應(yīng)提高復(fù)合速度和光通量輸出．這一過程的效率不是１０0%（幾乎達(dá)不到100%)，因此電流的增大還會通過１—h功耗增加器件的自熱．除非工作條件惡劣，否則LED一般不會像鎢絲燈那樣發(fā)生災(zāi)難性故障,但卻往往會因老化而變暗。很多器件設(shè)計(jì)師把LED的壽命終止定義為光輸出降至初始值5０%的時(shí)間.過流和過熱條件會加快LED壽命終止，因此多數(shù)器件制造商建議OEM仔細(xì)掌握LEＤ的能源.這些特性示意,為了達(dá)到LED在汽車CHMＳＬ或尾燈組件中的１1年預(yù)期壽命,汽車車體掌握模塊應(yīng)該以恒定電流來操作各個(gè)器件。然而,正如ＡｎalｏgDeｖｉcｅs公司汽車市場專家ＢillReiｄｅl所說,恒流設(shè)計(jì)使車體掌握模塊和燈組件之間的布線簡潔化，并驅(qū)使設(shè)計(jì)師把功率掌握IC從車體掌握模塊中取出,把它放入燈外殼中．恒壓驅(qū)動能使掌握IC保留在需要掌握ＩC故障檢測狀態(tài)信息的掌握模塊內(nèi),而且能在同一設(shè)計(jì)中減少外部組件(即保險(xiǎn)絲)的數(shù)量以及掌握模塊和燈外殼之間的布線數(shù)量．TexａsIｎsｔrumenｔs公司汽車應(yīng)用工程師KeｉｔhWolfｏrd贊同地說:"ＬＥD掌握ＩC的功能之一就是保險(xiǎn)絲的功能。如果你把LED驅(qū)動器放置在燈外殼中，你就必須把電傳送到那個(gè)位置，并給LED驅(qū)動器裝保險(xiǎn)絲……而如果你有一個(gè)中央照明模塊，則你必須做的僅僅是給連接該模塊的電源饋線裝保險(xiǎn)絲.借助LED驅(qū)動器的診斷功能，如果連接某個(gè)燈外殼的電線短路,你就能用電子設(shè)備來保護(hù)它，而不必為每條燈外殼連線裝保險(xiǎn)絲。”ＡnaｌogDeｖiｃｅｓ公司的ＡD８240LED驅(qū)動器／監(jiān)視器是這種方法的簡略體現(xiàn)。該器件工作電流是３00mA，供電電壓范圍是9V～27V。PＷＭ輸入掌握著燈亮度，從而實(shí)現(xiàn)符合汽車規(guī)定的白天和夜晚不同最低亮度級。過流檢測電路由一個(gè)外部高壓側(cè)分流電阻器和一個(gè)片上比較器組成.如果分流電阻器兩端的電壓降超過參考電壓(一般是5V）,過流檢測電路就鎖住輸出驅(qū)動信號.鎖存器在每個(gè)PＷM周期之后會復(fù)位.分流電阻器和外部PＮP傳送組件限制最高負(fù)載電流．制造商建議的0。1Ω~0。5Ω分流電阻范圍對應(yīng)于２Ａ～0.4Ａ的最大負(fù)載電流．掌握模塊的微掌握器通過一條ADＣ輸入通道來讀取ＩC檢測引腳的讀值,就能監(jiān)視負(fù)載電流.售價(jià)為1。１5美元（1０００件批量)的AD8240能檢測開路負(fù)載,短路和局部故障,如一串串聯(lián)ＬEＤ中的一個(gè)LED短路這種情形．這種驅(qū)動器／監(jiān)視器IC采納MSOP—8封裝.在需要低壓側(cè)掌握器的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師可以考慮使用Ｍelexis公司的MLX１08０１，由于MＬX１08０１采納SO—８封裝,能在沒有外部傳送器件的情況下汲取55０mA肯定最大峰值電流和4０0ｍA肯定最大平均電流。一種帶后綴Ａ的封裝選件采納帶熱襯墊的MＬＰD－８封裝,而所用裸芯片不變，從而把RΘJA從1２0K/W降低至37K/Ｗ．這種封裝改進(jìn)可使肯定最大峰值電流和肯定最大平均值電流分別提高至１.２A和７50mA。一根診斷引腳使本機(jī)微掌握器能通過一個(gè)ADC通道來監(jiān)視負(fù)載電流．那些驅(qū)動器／監(jiān)視器芯片多于AＤC通道的設(shè)計(jì)可以求出接地電流之和,并且借助一根模擬輸入引腳來監(jiān)視總接地電流（圖2)．Meｌｅｘis公司的MLX108０1的特點(diǎn)是一組瞬態(tài)脈沖，40V負(fù)載轉(zhuǎn)儲以及不正常引發(fā)的欠壓條件，這些都是該器件必須承受的預(yù)期非標(biāo)準(zhǔn)工作條件.一個(gè)可編程非易失數(shù)據(jù)鎖存器使OＥM能通過一個(gè)片上檢測二極管或外部檢測二極管來進(jìn)行溫度測量．一根掌握輸入引腳可實(shí)現(xiàn)ＰWM調(diào)光,這是ＬＥＤ驅(qū)動器的一個(gè)常見特性.使這一掌握輸入引腳保持低電平３2毫秒以上，就會迫使驅(qū)動器進(jìn)入睡眠模式,從而使其靜態(tài)電流從2mA減小至１05ｍA．使該掌握輸入引腳保持高電平８mS，就可啟動一個(gè)只持續(xù)３０0ｍS的喚醒序列。標(biāo)準(zhǔn)和白光LED的基礎(chǔ)知識與驅(qū)動摘要:很多年來，發(fā)光二極管（LED)廣泛的應(yīng)用于狀態(tài)顯示與點(diǎn)陣顯示板．現(xiàn)在，不僅可以選擇近期剛剛研發(fā)出來的藍(lán)光和白光產(chǎn)品（普遍用于便攜設(shè)備)，而且也能在已有的綠光,紅光和黃光產(chǎn)品中選擇。例如，白光LEＤ被認(rèn)為是彩色顯示器的抱負(fù)背光源。但是，必須注意這些新型LED產(chǎn)品的固有特性，需要為其設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)墓╇婋娫?本文描述了新,舊類型LED的特性，以及對驅(qū)動電源的性能要求.標(biāo)準(zhǔn)紅光,綠光和黃光LED使ＬＥＤ工作的最簡潔的方式是，用一個(gè)電壓源通過串接一個(gè)電阻與LED相連。只要工作電壓（VＢ)保持恒定,ＬＥＤ就可以發(fā)出恒定強(qiáng)度的光（盡管隨著環(huán)境溫度的上升光強(qiáng)會減?。?通過轉(zhuǎn)變串聯(lián)電阻的阻值能夠?qū)⒐鈴?qiáng)調(diào)節(jié)至所需要的強(qiáng)度。對于5mｍ直徑的標(biāo)準(zhǔn)LED,圖1給出了其正向?qū)妷海╒F）與正向電流(IＦ）的函數(shù)曲線注意ＬＥＤ的正向壓降隨著正向電流的增大而增加．假定工作于10ｍＡ正向電流的綠光LED應(yīng)該有５V的恒定工作電壓，那么串接電阻RV等于（５V-ＶF,１0mＡ）/１０ｍA=３０0Ω。如數(shù)據(jù)表中所給出的典型工作條件下的曲線圖（圖2）所示,其正向?qū)妷簽?V。圖1.標(biāo)準(zhǔn)紅光,綠光和黃光ＬED具有1．4V至2.６Ｖ的正向?qū)妷悍秶?dāng)正向電流低于10ｍA時(shí)，正向?qū)妷簝H僅轉(zhuǎn)變幾百毫伏．圖２．串聯(lián)電阻和穩(wěn)壓源供應(yīng)了簡潔的ＬED驅(qū)動方式.這類商用二極管采納GａＡｓP(磷砷化鎵)制成。易于掌握,并且被絕大多數(shù)工程師所熟知，它們具有如下優(yōu)點(diǎn)：所產(chǎn)生的顏色（放射波長）在正向電流，工作電壓以及環(huán)境溫度變化時(shí)保持相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性.標(biāo)準(zhǔn)綠光ＬED放射大約5６５nｍ的波長，容差僅有25nm.由于顏色差異格外小,在同時(shí)并聯(lián)驅(qū)動幾個(gè)這樣的LED時(shí)不會消滅問題(如圖3所示）。正向?qū)妷旱恼Ｗ兓瘯构鈴?qiáng)產(chǎn)生微弱的差異,但這是次要的。通常可以忽視同一廠商,同一批次的ＬEＤ之間的差異．正向電流高至大約1０ｍA時(shí)，正向電壓變化很小。紅光LED的變化量大約為2０0mV,其它顏色大約為４０0mＶ(如圖1所示）。相比之下，對于低于１０mＡ的正向電流，藍(lán)光和白光LED的正向電壓變化更小?？梢灾苯邮褂昧畠r(jià)的鋰電池或三節(jié)NiMH電池驅(qū)動．圖3.該圖給出了同時(shí)并聯(lián)驅(qū)動幾個(gè)紅光,黃光或者綠光ＬED的結(jié)構(gòu)，具有很小的顏色差異或亮度差異.因此,驅(qū)動標(biāo)準(zhǔn)ＬEＤ的電流消耗格外低．如果LEＤ的驅(qū)動電壓高于其最大的正向電壓，則并不需要升壓轉(zhuǎn)換器或者簡潔昂貴的電流源．LED甚至可以直接由鋰電池或者3節(jié)NiMＨ電池來驅(qū)動，只要因電池放電而導(dǎo)致的亮度減弱可以滿意該應(yīng)用的要求即可.藍(lán)光LＥD在很長的一段時(shí)間內(nèi)都無法供應(yīng)放射藍(lán)光的LＥＤ.設(shè)計(jì)工程師僅能采納已有的顏色：紅色，綠色和黃色。早期的”藍(lán)光＂器件并不是真正的藍(lán)光ＬEＤ,而是包圍有藍(lán)色散射材料的白熾燈.幾年前，使用純潔的碳化硅（SiＣ）材料研制出了第一個(gè)”真正的藍(lán)光”LED,但是它們的發(fā)光效率格外低．下一代器件使用了氮化鎵基料,其發(fā)光效率可以達(dá)到最初產(chǎn)品的數(shù)倍。當(dāng)前制造藍(lán)光ＬED的晶體外延材料是氮化銦鎵（IｎＧaN)．放射波長的范圍為４50nm至４70ｎm,氮化銦鎵LEＤ可以產(chǎn)生五倍于氮化鎵LＥD的光強(qiáng)．白光ＬED真正放射白光的LＥD是不存在的．這樣的器件格外難以制造，由于LEＤ的特點(diǎn)是只放射一個(gè)波長。白色并不消滅在顏色的光譜上；一種替代的方法是，利用不同波長合成白色光.白光LED設(shè)計(jì)中采納了一個(gè)小竅門.在放射藍(lán)光的IｎGａＮ基料上掩蓋轉(zhuǎn)換材料,這種材料在受到藍(lán)光激勵(lì)時(shí)會發(fā)出黃光．于是得到了藍(lán)光和黃光的混合物,在肉眼看來就是白色的（如圖４所示)。圖4．白光ＬＥD的放射波長(實(shí)線）包括藍(lán)光和黃光區(qū)域的峰值,但是在肉眼看來就是白色。肉眼的相對光敏感性（虛線)如圖所示。白光ＬED的顏色由顏色坐標(biāo)定義．Ｘ和Y坐標(biāo)的數(shù)值依據(jù)國際照明委員會（CIＥ）的15。2規(guī)范的要求計(jì)算得到。白光ＬED的數(shù)據(jù)資料通常會簡略說明隨著正向電流增加而引起的顏色坐標(biāo)的變化(如圖5所示）.圖5.正向電流的變化轉(zhuǎn)變了白光LED(ＯＳRAMＯptoSemicｏnｄｕctoｒs的LEＱ983）的顏色坐標(biāo)，并因此轉(zhuǎn)變了白光質(zhì)量．不幸的是，采納InGaＮ技術(shù)的LED并不像標(biāo)準(zhǔn)綠光,紅光和黃光那樣容易掌握．IｎGaNLEＤ的顯示波長(顏色）會隨著正向電流而轉(zhuǎn)變（如圖６所示）。例如，白光LED所呈現(xiàn)的顏色變化產(chǎn)生于轉(zhuǎn)換材料的不同濃度，以及藍(lán)光發(fā)光ＩｎGaN材料隨著正向電壓的變化而產(chǎn)生波長變化.從圖5可以看到顏色的變化，X和Ｙ坐標(biāo)的移動意味著顏色的轉(zhuǎn)變(如前所述，白光LＥD沒有明確的波長．）圖6.增加的正向電流通過轉(zhuǎn)變其放射波長而轉(zhuǎn)變了藍(lán)光LＥＤ的顏色．當(dāng)正向電流高至10ｍA時(shí),正向電壓的變化很大。變化量的范圍大約為8０0mV（有些二極管型號變化會更大一些)。電池放電引起的工作電壓的變化因此會轉(zhuǎn)變顏色，由于工作電壓的變化轉(zhuǎn)變了正向電流。在10mＡ正向電流時(shí),正向電壓大約為3。4V（該數(shù)值會隨供應(yīng)商的不同而有所不同，范圍從３。1V至4。0V)．同樣,不同LＥD之間的電流-電壓特性也有較大差異．直接用電池驅(qū)動LＥD是很困難的,由于絕大數(shù)電池會隨著放電使電壓低于ＬＥD所需要的最小正向?qū)妷骸ｒ?qū)動并聯(lián)白光ＬED很多便攜式或采納電池供電的設(shè)備使用白光LED作為背光。格外是PＤA彩色顯示器需要白色背景光,以恢復(fù)所盼望的顏色,恢復(fù)顏色要與原物很接近。未來的3Ｇ手機(jī)支持圖片和視頻數(shù)據(jù)，這也需要白色背光.數(shù)碼照相機(jī)，MP３播放器和其它視頻，音頻設(shè)備也包括需要白色背光的顯示器.在絕大多數(shù)應(yīng)用中，單個(gè)白光LED是不夠的,需要同時(shí)驅(qū)動幾個(gè)LED。必須采納特定的操作，以確保它們的強(qiáng)度和顏色全都,即使是在電池放電或其它條件變化時(shí)．圖7給出了一組隨機(jī)選擇的白光LED的電流－電壓曲線．在這些LED上加載３.3Ｖ電壓(上端虛線）會產(chǎn)生2mA至5mＡ范圍的正向電流,導(dǎo)致不同亮度的白光.該區(qū)域中(如圖５所示)Y坐標(biāo)變化很猛烈,會導(dǎo)致顯示顏色的不真實(shí)．同樣,LEＤ也具有不同的光強(qiáng)，這會產(chǎn)生不均勻的亮度．另外一個(gè)問題是所需的最小供電電壓，LＥD要求高于3Ｖ的電壓驅(qū)動,若低于該電壓，幾個(gè)LEＤ可能會完全變暗。圖7.曲線顯示了不同白光LED的電流—電壓特性之間的相當(dāng)大的差異,甚至是從同一產(chǎn)品批次中隨機(jī)選擇的ＬED．因此，用恒定的３。３Ｖ驅(qū)動這樣幾個(gè)并聯(lián)的ＬED會導(dǎo)致不同亮度的白光（上虛線）.鋰電池在完全布滿電時(shí)可以供應(yīng)4.2V的輸出電壓，在很短的一段工作時(shí)間內(nèi)會下降到標(biāo)稱的3。５V.由于電池放電,其輸出電壓會進(jìn)一步下降到3。0Ｖ．如果白光LEＤ直接由電池驅(qū)動，如圖3所示,則會產(chǎn)生如下問題：首先,當(dāng)電池布滿電時(shí)，全部的二極管都被點(diǎn)亮,但會具有不同的光強(qiáng)和顏色.當(dāng)電池電壓下降至其標(biāo)稱電壓時(shí),光強(qiáng)減弱，并且白光間的差異變得更大.因此，設(shè)計(jì)人員必須考慮電池電壓和二極管正向電壓的數(shù)值，而需要計(jì)算串聯(lián)電阻的阻值.（隨著電池徹底放電,部分ＬＥD將會完全熄滅。）帶有電流掌握的電荷泵LED供電電源的目標(biāo)是供應(yīng)一個(gè)足夠高的輸出電壓,并且在并聯(lián)連接的LED上加載同樣的電流.注意(如圖５所示)，如果并聯(lián)配置的全部ＬED具有一致的電流,那么全部的LＥD將會具有相同的顏色坐標(biāo)．Maxim供應(yīng)帶有電流掌握的電荷泵,以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)(MAX1912）.圖８所示的三個(gè)并聯(lián)的ＬED,電荷泵具有較大量程,可以提高輸入電壓至1。５倍。早期的電荷泵只能簡潔的使輸入電壓倍壓，而新的技術(shù)則供應(yīng)了更好的效率。將輸入電壓上升至恰好可以驅(qū)動ＬED工作的電平.連接至SET(１０引腳）的電阻網(wǎng)絡(luò)保證全部LＥＤ的電流全都．內(nèi)部電路保持SEＴ電平在２0０mＶ，這樣就可以計(jì)算出流經(jīng)每個(gè)LED的電流ILED=２00mV／１0Ω＝20mA。如果某些二極管需要較低的電流，可以同時(shí)并聯(lián)驅(qū)動3個(gè)以上的LED,ＭAX191２的輸出電流可達(dá)６0mＡ．進(jìn)一步的應(yīng)用和圖表可以參考ＭAＸ191２數(shù)據(jù)資料．圖8.IＣ內(nèi)部包括電荷泵和電流掌握,電荷泵為白光ＬＥD供應(yīng)足夠的驅(qū)動電壓，而電流掌握通過給每個(gè)LＥD加載同樣的電流來確保均勻的白光．簡潔電流掌握如果系統(tǒng)供應(yīng)高于二極管正向?qū)妷旱碾娖?，白光LEＤ可以很容易的被驅(qū)動.例如,數(shù)碼照相機(jī)通常包括一個(gè)＋5V供電電源.如果那樣的話,就不需要升壓功能，由于供電電壓足以驅(qū)動ＬＥD.對于圖8所示電路，應(yīng)該選擇一個(gè)匹配的電流源.比如,MAＸ１916可以同時(shí)驅(qū)動3個(gè)并聯(lián)的ＬＥD（如圖9所示）。圖９.單個(gè)外部電阻（RＳEＴ）設(shè)定流經(jīng)每個(gè)LＥD的電流數(shù)值。IC的使能引腳（ＥN）上加載脈寬調(diào)制信號可以實(shí)現(xiàn)在簡潔的亮度掌握(調(diào)光功能).工作簡潔：電阻RSET設(shè)定加載至所連LED的電流．這種方法占用很少的PCB空間。除ＩＣ（小巧的６引腳SOＴ2３封裝）和幾個(gè)旁路電容之外，僅需要一個(gè)外部電阻。IC具有極好的電流匹配，不同ＬED之間差別０.3％.這種結(jié)構(gòu)供應(yīng)了相同的顏色區(qū)域，因此每個(gè)ＬＥＤ具有全都的白光亮度.調(diào)光轉(zhuǎn)變光強(qiáng)某些便攜式設(shè)備依據(jù)環(huán)境光線條件來調(diào)節(jié)其光輸出亮度，有些設(shè)備在一段較短的空閑時(shí)間之后通過軟件降低其光強(qiáng)。這都要求LEＤ具有可調(diào)光強(qiáng),并且這樣的調(diào)節(jié)應(yīng)該以同樣的方式去影響每路正向電流，以避開可能的顏色坐標(biāo)偏移.利用小型數(shù)模轉(zhuǎn)換器掌握流經(jīng)RSＥT電阻的電流可以得到均勻的亮度。6位分辨率的轉(zhuǎn)換器,比如帶有ＩC接口的MＡＸ53６2或者帶有SPI接口的ＭAＸ５3６5,能夠供應(yīng)32級亮度調(diào)節(jié)（如圖１０所示)．由于正向電流會影響顏色坐標(biāo),因此ＬED白光會隨著光強(qiáng)的變化而轉(zhuǎn)變。但是這并不是問題,由于相同的正向電流會使得這個(gè)組里的每個(gè)二極管都發(fā)出同樣的光.圖10.數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過全都轉(zhuǎn)變LED的正向電流來掌握LＥD的調(diào)光.使顏色坐標(biāo)不發(fā)生移動的調(diào)光方案叫做脈寬調(diào)制。它能夠由絕大多數(shù)可以供應(yīng)使能或者關(guān)斷掌握的電源器件實(shí)現(xiàn)．例如,通過拉低ＥＮ電平禁止器件工作時(shí),MＡX1９1６可以將流經(jīng)LEＤ的泄漏電流限定在1Ａ，使放射光為零。拉高EＮ電平可以管理可控的LED正向電流．如果給EＮ引腳加脈寬調(diào)制信號,那么亮度就與該信號的占空比成正比。由于流經(jīng)每個(gè)ＬED的正向電流持續(xù)保持全都，因而顏色坐標(biāo)不會偏移.但是，肉眼會感覺到占空比轉(zhuǎn)變帶來的光強(qiáng)變化。人眼無法分辨超過25Hz的頻率，因此２0０—30０Hｚ的開關(guān)頻率是PＷM調(diào)光的很好選擇．更高的頻率會產(chǎn)生問題，用來切換LＥD開關(guān)的短臨時(shí)間間隔內(nèi)顏色坐標(biāo)會發(fā)生變化．ＰWM信號可以由微處理器的I／Ｏ引腳或其外設(shè)供應(yīng).可供應(yīng)的兩度等級取決于所用的計(jì)數(shù)寄存器的字節(jié)長度．開關(guān)模式升壓轉(zhuǎn)換器,具有電流掌握除了前面所提到的電荷泵(MAX１９1２）之外，還可以實(shí)現(xiàn)帶有電流掌握的升壓轉(zhuǎn)換器。比如，開關(guān)模式電壓轉(zhuǎn)換器MAＸ１848，可以產(chǎn)生最高至1３Ｖ的輸出電壓，足以驅(qū)動三個(gè)串聯(lián)的ＬED（如圖11所示）。這種方法也許是最簡潔的，由于全部串接的LED具有完全相同的電流。LED電流由ＲSENＳE與加載在CTＲL輸入上的電壓共同決定.圖１1．開關(guān)模式升壓轉(zhuǎn)換器可以驅(qū)動幾個(gè)串聯(lián)的LED．這些ＬED都具有相同的正向電流,該電流(比如)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器通過CＴRL輸入來掌握．MAX1848可以依據(jù)前面所描述的任一方法來實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能.通過ＬED的正向電流與加載在CＴRL引腳的電壓成正比.由于當(dāng)加載在CTRL上的電壓低于1０0mV時(shí)MAX184８會進(jìn)入關(guān)斷模式，這樣也可以實(shí)現(xiàn)ＰWM調(diào)光功能．概述如果能夠通過使ＬEＤ正向電流相等而確保白光放射的均勻性,則可以并聯(lián)驅(qū)動白光ＬＥＤ。為驅(qū)動LED，應(yīng)該選擇可控的電流源或者帶有電流掌握的步進(jìn)轉(zhuǎn)換器。采納電荷泵或者開關(guān)升壓轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)這樣的與幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的結(jié)合．ＬED光電性能測試的主要方面摘要：半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)是新型的發(fā)光體，電光效率高,體積小,壽命長，電壓低,節(jié)能和環(huán)保,是下一代抱負(fù)的照明器件.ＬＥＤ光電測試是檢驗(yàn)LED光電性能的重要而且唯一的手段，相應(yīng)的測試結(jié)果是評價(jià)和反映當(dāng)前我國ＬＥD產(chǎn)業(yè)進(jìn)展水平的依據(jù)．制定ＬED光電測試方法的標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一衡量LED產(chǎn)品光電性能的重要途徑,是使測試結(jié)果真實(shí)反映我國LEＤ產(chǎn)業(yè)進(jìn)展水平的前提．本文結(jié)合最新的ＬED測試方法的國家標(biāo)準(zhǔn)，介紹了LED的光電性能測試的幾個(gè)主要方面。關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體發(fā)光二極管測試方法國家標(biāo)準(zhǔn)一，引言半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LＥD)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于指示燈，信號燈,儀表顯示，手機(jī)背光源，車載光源等場合,尤其是白光LED技術(shù)的進(jìn)展，LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛．但是過去對于LEＤ的測試沒有較全面的國家標(biāo)