LED發(fā)光二極管特性測(cè)試（一）

1 引 言

目前半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于指示燈、儀表顯示、手機(jī)背光源和車(chē)載光源等照明領(lǐng)域。本文搭建的LED特性測(cè)試系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、綜合性強(qiáng)、耗費(fèi)資金少的優(yōu)勢(shì)，可直接測(cè)量LED的伏安特性、光強(qiáng)分布特性、光譜特性、光功率和電流關(guān)系特性以及發(fā)光效率和電流關(guān)系特性;間接計(jì)算LED的發(fā)光波長(zhǎng)、正常工作電壓和半值角、光通量和發(fā)光效率。這些工作不僅豐富了普物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生理解電子躍遷、空穴的形成以及光強(qiáng)、光照度等基本概念，還可以深入、全面地研究LED的特性。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)器材

實(shí)驗(yàn)器材包括：精密數(shù)顯直流穩(wěn)流穩(wěn)壓電源、照度表、光功率計(jì)、分光計(jì)、直尺、游標(biāo)卡尺、滑線(xiàn)變阻器、萬(wàn)用表、顏色傳感器、單色分光儀、頻率計(jì)、電路板等;被測(cè)LED有白色圓柱型LED、“食人魚(yú)”LED(白光、紅光、綠光和藍(lán)光)。

2.2 設(shè)計(jì)原理與方法

通過(guò)如圖1所示的測(cè)量電路，可以測(cè)量LED的伏安特性，以確定LED的閾值電壓、正向電壓、正向電流、正常工作電壓(簡(jiǎn)稱(chēng)為額定電壓)以及發(fā)光波長(zhǎng)。

圖2是測(cè)量LED光強(qiáng)分布的測(cè)試系統(tǒng)，取經(jīng)過(guò)LED軸線(xiàn)的測(cè)試平面，用照度表測(cè)量該平面與光源中心等距離弧線(xiàn)上各點(diǎn)光強(qiáng)，以確定光強(qiáng)與LED發(fā)光角度之間的關(guān)系，分析5種LED的光強(qiáng)分布，計(jì)算得到發(fā)光二極管的半值角和指向性。

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