Основные параметры светоизлучающих диодов

Для маркировки светоизлучающих приборов российского производства приняты две системы обозначений. Покажем их на примерах:

АЛС338Б (3ЛС338Б)

А – (или цифра 3) материал полупроводника (GaAs или GaP, GaAsP и т.д.);

Л – светоизлучающий диод;

С – матрица из светодиодов (например, цифровой индикатор из семи сегментов);

338 – порядковый номер разработки;

Б – группа. (А, Б, В, Г … – диоды одного типа, но различающиеся по некоторым параметрам).

КИПД05А-1К

К – прибор широкого (общепромышленного) назначения;

И – индикатор;

П – полупроводниковый;

Д – единичный светодиод (или М – для мнемонических табло, Т - линейная шкала из диодов, Ц – знакосинтезирующий индикатор;

05 – номер разработки;

А – группа (А, Б, В …);

1 – число диодов в индикаторе;

К – красный (или Л – зеленый, Г – голубой, Ж – желтый, Р – оранжевый, С – синий, М – многоцветный).

Основными параметрами светоизлучающих диодов являются:

· Сила света I _v – излучаемый диодом световой поток, приходящийся на единицу телесного угла в направлении максимального излучения. Указывается при заданном значении прямого тока I _пр, мА и измеряется в милликанделах (мкд);

· Яркость L – величина, равная отношению силы света к площади светящейся поверхности (для мнемонических и многосегментных индикаторов). Указывается при заданном значении прямого тока I _пр, мА и измеряется в кд/м².

· Мощность излучения (для излучающих диодов ИК-диапазона). Указывается при заданном значении I _пр, мА и измеряется в милливаттах (мВт);

· Постоянное прямое напряжение U _пр, В – значение напряжения на светодиоде при протекании заданного прямого тока;

· Максимум спектрального распределения λ _max, мкм – длина волны светового излучения, соответствующая максимуму спектральной характеристики светодиода;

· Спектральная характеристика светодиода – зависимость интенсивности излучения от длины волны излучаемого света (представляется графически);

· Световая (яркостная) характеристика – зависимость силы света от прямого тока (представляется графически);

· Диаграмма направленности – снижение силы света в зависимости от угла, под которым ведется наблюдение (излучение может быть узконаправленным или рассеянным);

· Вольтамперная характеристика – аналогична характеристике обычного диода;

· Зависимость силы света от температуры (в интервале рабочих температур I _v может меняться в 2÷3 раза, с повышением температуры сила света уменьшается);

Светоизлучающие диоды имеют большой разброс параметров от образца к образцу. Изготовителем указываются крайние значения параметров, являющиеся критерием годности при их производстве.

Предельно допустимые режимы эксплуатации – указываются максимальные значения прямого тока I _{пр, max}, мА, обратного напряжения U _обр, _max, В и др. параметры, при которых обеспечивается заданная надежность работы прибора.

Условное обозначение светодиода приведено на рис. 10.

Светодиоды в основном применяются как элементы индикации включения, готовности аппаратуры к работе, наличия напряжения питания в блоке, аварийной ситуации и других состояний.

Линейные шкалы (столбики из светодиодов) служат для отображения непрерывно изменяющейся информации – уровня звукового сигнала, уровня горючего в баке и т.д. Достоинства – наглядность отображения и быстрота восприятия информации.

Цифро-буквенные индикаторы используются в измерительной аппаратуре, устройствах автоматики и вычислительной техники. Наиболее часто используются индикаторы имеющие 7 сегментов на десятичный разряд (рис. 10,г).

Инфракрасные излучающие диоды (ИК-диоды) применяются в оптических каналах передачи информации (дистанционный пульт управления телевизора), линиях, требующих гальванической развязки, датчиках систем автоматики, охранной сигнализации и т.д. Излучение ИК-диода не может быть воспринято человеческим глазом, и регистрируется обычно фотодиодом или фототранзистором.

Ввиду нелинейности вольтамперной характеристики (резкого возрастания прямого тока при прямом напряжении выше 2÷3 В) светодиоды всегда подключают к источнику питания через балластное сопротивление (рис. 10,а,б), величина которого может быть найдена из соотношения

R _б = (Е – U _пр)/ I _пр. (6)

Обычно информация, предназначенная для отображения цифровым или шкальным индикатором, поступает в двоичном коде. Для преобразования ее в натуральный для шкал или 7-сегментный код используются микросхемы – дешифраторы (рис. 10,в). Некоторые типы дешифраторов имеют токовые выходы (создают заданную величину тока, независимо от величины падения напряжения на диоде). В этом случае светодиоды индикатора можно подключать к выходам дешифратора без балластных резисторов (рис. 10,в).