LED手電筒驅動

概述: LED手電筒驅動是LED手電筒能正常使用必不可少的電子原件,它是以發光二極體作為光源的一種新型照明工具,它具有省電、耐用、亮度強等優點。相較於傳統的手電筒驅動,LED手電筒在使用中不會造成過度發熱現象。

基本介紹

  • 中文名:LED手電筒驅動
  • 發光原理:發光二極體是由Ⅲ-V族化合物
  • 特性:允許功耗Pm:允許加於LED兩
  • 前景:市場上出現一種LED手電筒
發光原理,特性,前景:,工作原理:,

發光原理

發光二極體是由Ⅲ-V族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體製成的,其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-N特性,即正嚮導通,反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發光特性。在正向電壓下,電子由N區注入P區,空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子(少子)一部分與多數載流子(多子)複合而發光,如圖1所示。
假設發光是在P區中發生的,那么注入的電子與價帶空穴直接複合而發光,或者先被發光中心捕獲後,再與空穴複合發光。除了這種發光複合外,還有些電子被非發光中心(這箇中心介於導帶、介帶中間附近)捕獲,而後再與空穴複合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發光的複合量相對於非發光複合量的比例越大,光量子效率越高。由於複合是在少子擴散區內發光的,所以光僅在靠近PN結面數μm以內產生。
理論和實踐證明,光的峰值波長λ與發光區域的半導體材料禁頻寬度Eg有關,即
????λ≈1240/Eg(mm)
式中Eg的單位為電子伏特(eV)。若能產生可見光(波長在380nm紫光~780nm紅光),半導體材料的Eg應在3.26~1.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光。現在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發光二極體,但其中藍光二極體成本、價格很高,使用不普遍。

特性

1.極限參數的意義
(1)允許功耗Pm:允許加於LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值,LED發熱、損壞。
(2)最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極體。 ??
(3)最大反向電壓VRm:所允許加的最大反向電壓。超過此值,發光二極體可能被擊穿損壞。? ?
(4)工作環境topm:發光二極體可正常工作的環境溫度範圍。低於或高於此溫度範圍,發光二極體將不能正常工作,效率大大降低。

前景:

市場上出現一種LED手電筒,這種手電前端為5~8個高亮度發光管,使用1~2節電池。由於使用超高亮度發光管的原因,發光效率很高,工作電流比較小,實測使用一節五號電池5頭電筒, 電流只有100 mA左右。非常省電。

工作原理:

接通電源後,VT1因R1接負極,而c1兩端電壓不能突變。VT1(b)極電位低於e極,VT1導通,VT2(b)極有電流流入,VT2也導通,電流從電源正極經L、VT2(c)極到e極,流回電源負極,電源對L充電,L儲存能量,L上的自感電動勢為左正右負。經c1的反饋作用,VT1基極電位比發射極電位更低,VT1進入深度飽和狀態,同時VT2也進入深度飽和狀態,即Ib>Ic/β(β為放大倍數)。隨著電源對c1的充電,C1兩端電壓逐漸升高,即VTI(b)極電位逐漸上升,Ib1逐漸減小, 當Ib1<=Ic1/β時,VT1退出飽和區,VT2也退出飽和區,對L的充電電流減小。此時.L上的自感電動勢變為左負右正,經c1反饋作用。VT1基極電位進一步上升,VT1迅速截止,VT2也截止,L上儲存的能量釋放,發光管上的電源電壓加到L上產生了自感電動勢,達到升壓的目的。此電壓足以使LED發光。

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