Зміни характеристик, пов'язаних з температурою (світність, довжина хвилі, вперед напруга)Характеристики світлодіодної лампи змінюються відповідно до температури чіпа (Tj: температура з'єднання, що випромінює світло). Температура чіпа включає в себе як температуру навколишнього середовища, так і тепло, що виділяється самим світлодіодом. У наведеному нижче тексті описано типові зміни характеристик.
СвітністьКількість світла, що випромінюється світлодіодною лампою, зменшується в міру зростання Tj. Це пов'язано зі збільшенням рекомбінації отворів і електронів, які не роблять ніякого внеску в світлове випромінювання. Технічні дані світлодіодної лампи Toshiba показують графіки характеристик світлової інтенсивності щодо температури випадку (де інтенсивність світла стандартизована до 1,0 при 25 °C – див. Додаток 1). У гарантованому діапазоні робочих температур інтенсивність світла варіюється від 0,7 до 1,2 (на основі світлової інтенсивності 1,0 при 25 °C)
Довжина хвиліЯк і світлова інтенсивність, випромінювана довжина хвилі також змінюється, головним чином через зміни розриву напівпровідникової енергії, викликані змінами температури. Ступінь зміни довжини хвилі варіюється в залежності від напівпровідникового матеріалу; у світлодіодах типу InGaAlP підвищення температури призводить до зміни d приблизно на 0,1 нм /°C. Для додатків, де потрібні суворі стандарти довжини хвилі, необхідно враховувати будь-яку зміну довжини хвилі в межах гарантованого діапазону робочих температур обладнання.
Напруга вперед (Vf)За винятком особливих випадків, зміни в Vf, як і зміни випромінюваного довжини хвилі, викликані змінами розриву напівпровідникової енергії. У міру підвищення температури Vf падає приблизно на 2 мВ/°C. Зміна Vf є основним фактором в проектуванні схеми. Там, де світлодіодна лампа працює на постійному струмі, зміни у Vf не впливають на константи ланцюга. Однак там, де світлодіодна лампа працює при приблизно постійній напрузі, Vf падає в міру підвищення температури і збільшення струму. Збільшення поточного призводить до того, що Tj піднімається ще далі, а Vf падає далі. Поточний продовжує зростати, поки не буде досягнуто балансу. І навпаки, при низьких температурах Vf піднімається і течія падає. Необхідна світлова інтенсивність може бути не отримана, коли ланцюг працює при постійній напрузі.
Коливання характеристикВаріація значень характеристик між різними світлодіодами виникає на етапі виробництва. Toshiba визначає мінімальне значення для світності і мінімальне або максимальне значення для кожного з параметрів електричної характеристики. Отже, оптичні схеми повинні бути розроблені з урахуванням цих коливань. Наприклад, крім зміни температури, Vf також має певний розподіл. Коли схема не має вбудованої конструкції, пристрої з великим коливанням Vf повинні бути перевірені таким чином, щоб переконатися, що бажані характеристики все ще можуть бути отримані при зміні температури. Залежно від характеристики схеми або обладнання може виникнути необхідність обмежити кількість коливань характерних значень світлодіодної лампи. У таких випадках Toshiba буде розслідувати наявність необхідності в спеціальному стандарті і вирішувати, чи може застосовуватися спеціальний стандарт.
Відмінності між видимими світлодіодами та джерелами світла датчика
Світлодіодні лампи є випромінювачами видимого світла. Таким чином, світлодіодні стандарти засновані на світлі, видимому для людини. Відповідно, Marktech не рекомендує використовувати видимий світлодіод в якості джерела світла для оптичного датчика. Відносна ефективність На рисунку 6 показує криву ефективності, що відрізняється характеристиками довжини хвилі світла, до якого чутливе людське око. Людське око найбільш чутливе до світла з довжиною хвилі приблизно 555 нм. Коли вимірюються світність світлодіода, значення світності на кожній довжині хвилі необхідно виправляти відповідно до кривої ефективності, показаної на рисунку 6.
Рисунок 6 – Крива ефективності
Або використовуйте криву ефективності, щоб виправити вихід світлодіодів для вимірювання кожної довжини хвилі, або пропустіть вихід світлодіодів, який буде вимірюватися через оптичний фільтр з тими ж характеристиками передачі, що і крива ефективності. Природно, також необхідно враховувати характеристики довжини хвилі фотодетектора. Фотодіоди або ПЗЗ-датчики зображення іноді використовуються в фотодетекторах для перевірки світності. У цих випадках різниця між світністю видимих світлодіодів обумовлена не просто відмінностями в чутливості їх фотодетекторів. Наприклад, просте порівняння між світловою інтенсивністю 660-нм GaA As LED і світлодіодом 570-нм InGaAlP показує, що останній має світлову інтенсивність, ніж перший. Однак, беручи до уваги характеристики довжини хвилі чутливості прийому фотодетекторів з фотодіодами або ПЗЗ-датчиками зображення, 660-нм GaAlAs LED має більш високу потужність. Крім того, схема характеристики довжини хвилі в технічних даних показує тільки спектр видимого світла і не вказує на те, що від світлодіода не випромінюється ніяке інше світло. Зокрема, в залежності від типу світлодіода, випромінювання може мати великий пік в ближній інфрачервоній області. При використанні фотодіодій для вимірювання світності не забувайте враховувати інфрачервоне світло.
