Sut i ddisgrifio nodweddion sylfaenol LEDs?
Fel dyfais cyffordd electroluminescent P-N, gellir disgrifio nodweddion LED gan baramedrau trydanol y gyffordd P-N a'r paramedrau optegol fel dyfais allyrru golau.
Mae'r nodwedd volt-ampere yn baramedr pwysig i ddisgrifio dyfais cyffordd P-N. Mae'n ddangosydd pwysig o berfformiad cyffordd P-N a manteision ac anfanteision y broses ffugio cyffordd P-N. Y nodwedd volt-ampere honedig yw'r nodwedd fod y cerrynt sy'n llifo trwy'r gyffordd P-N yn newid gyda'r foltedd, y gellir ei arddangos yn fyw iawn ar yr oscillosgop. Mae cromlin volt-ampere cyflawn yn cynnwys nodweddion ymlaen a gwrthdroi. Fel arfer, mae'r gromlin nodweddiadol wrth gefn yn newid yn serth, a phan fydd y foltedd yn fwy na throthwy penodol, bydd y cerrynt yn cynyddu'n esbonyddol. Yn gyffredinol, gellir defnyddio tri pharamedr o foltedd dadansoddi gwrthdroi, cerrynt gwrthdroi a foltedd ymlaen i ddisgrifio'r gromlin nodweddiadol volt-ampere.
Mae'r blaenasgellwr foltedd VF yn cyfeirio at y gostyngiad foltedd ar draws y ddyfais o dan y cerrynt sydd wedi'i raddio ymlaen, sydd nid yn unig yn gysylltiedig â lled band gwaharddedig y deunydd, ond hefyd yn nodi ymwrthedd swmp a gwrthiant cyswllt ohmig y gyffordd P-N. Mae maint VF yn adlewyrchu manteision ac anfanteision ffugio electrod i raddau. O'i gymharu â cerrynt ymlaen o 20 mA, mae gwerth VF LEDs coch a melyn tua 2 folt, tra bod gwerth VF dyfeisiau LED gwyrdd sy'n seiliedig ar GaN fel arfer yn fwy na 3 folt. Mae'r IR cyfredol gwrthdroi yn cyfeirio at y gwerth cyfredol gwrthdroi sy'n llifo trwy'r ddyfais o dan foltedd gwrthdroi penodol, ac mae gwerth y gwerth hwn yn sensitif iawn i ansawdd y ddyfais. Fel arfer ar foltedd gwrthdroi o 5 folt, ni ddylai'r cerrynt gollwng gwrthdroi fod yn fwy na 10 microamp, ac mae IR rhy fawr yn dangos nodweddion cyffordd gwael. Mae'r foltedd dadansoddi gwrthdroi yn golygu, pan fydd y foltedd gwrthdroi yn fwy na gwerth penodol, bydd y cerrynt gollwng gwrthdroi yn cynyddu'n sydyn, gan adlewyrchu nodweddion foltedd gwrthsefyll y ddyfais wrth gefn. Ar gyfer dyfais benodol, mae safon y cerrynt gollwng yn wahanol. Mewn achos mwy llym, mae'n ofynnol i'r cerrynt gollwng gwrthdroi fod yn ddim mwy na 10 microamp o dan y foltedd penodedig.
Yn ogystal â nodweddion trydanol, mae cyfres o baramedrau optegol hefyd yn ofynnol i ddisgrifio perfformiad dyfeisiau LED, ac ymhlith hynny y paramedrau pwysicaf yw tonfedd brig a dwyster golau'r ddyfais. Mae golau gweladwy yn perthyn i gategori tonnau electromagnetig, ac fel arfer gellir defnyddio tonfeddi i fynegi'r hyn y gall y llygad dynol ei ganfod. Egni ymbelydrol golau gweladwy, yn gyffredinol mae'r ystod donfedd o olau gweladwy rhwng 380nm a 760nm. Po hiraf y donfedd, yr isaf yw'r egni ffoton cyfatebol, a'r cochder lliw'r golau. Pan fydd tonfedd y ffoton yn mynd yn fyrrach, bydd y golau'n newid yn raddol o fod Coch yn troi'n felyn, yna mae gwyrdd yn troi'n las, nes ei fod yn troi'n borffor. Ar gyfer dyfais LED, bydd y golau a allyrrir ganddo yn ehangu ar y brig λP, ac mae ei donfedd hanner lled fel arfer yn 10-30nm. Y lleiaf yw'r hanner lled, y purydd deunydd y ddyfais LED, y mwyaf unffurf yw'r perfformiad, a'r mwyaf cyflawn y grisial. Mae rhyw hefyd yn well. Mae dwyster golau yn baramedr pwysig arall i fesur ansawdd perfformiad LED, a gynrychiolir fel arfer gan y llythyren Iv. Y diffiniad o ddwyster golau yw bod y golau mewn cyfeiriad penodol yn allyrru 1 lumen o olau mewn ongl solet uned fel 1 candela, a mynegir ei huned mewn candela (cd). Mae ei berthynas yn gallu cael ei chynrychioli yn ôl fformiwla (6-1):
Iv=dφ/dΩ (6-1)
Yn y fformiwla, uned y φ yw lwmens, mae uned Iv yn cd, a dΩ yw'r ongl solet uned, a'r uned yn radd. Mae dwyster golau arferol sglodyn LED ultra-ddisglair yn gyffredinol rhwng 30-120mcd. Ar ôl cael ei becynnu i ddyfais, mae ei ddwyster golau arferol fel arfer yn fwy na 1cd.
Mae fflwcs luminaidd yn baramedr mwy gwrthrychol ar gyfer beirniadu effeithlonrwydd lymog LEDs. Mae'n cynrychioli maint yr egni golau sy'n cael ei allyrru gan y corff electroluminescent am bob amser uned, ac mae'r uned yn lumens (lm). Yn gyffredinol, effeithiolrwydd chwerthinllyd lampau incandescent a lampau fflwroleuol yw 15lm/w a 60lm/w yn y drefn honno. Po fwyaf yw pŵer y bwlb, y mwyaf yw'r fflwcs lymog. Ar gyfer dyfais LED perfformiad uchel, yr effeithlonrwydd luminaidd yw 20lm / w, ac mae lefel y labordy hefyd yn cyrraedd 100lm / w. Er mwyn gwneud dyfeisiau LED a ddefnyddir ar gyfer goleuadau yn gyflymach, rhaid gwella effeithlonrwydd luminaidd dyfeisiau LED ymhellach. Amcangyfrifir y gall effeithlonrwydd chwerthinllyd LEDs gyrraedd 200lm/w ar ôl 10 mlynedd. Bryd hynny, bydd dynolryw yn tywys mewn cyfnod newydd lle mae ffynonellau golau cyflwr solet yn disodli ffynonellau golau traddodiadol yn llwyr.
