LED-lambi kiibi põhiparameetrite tutvustus
Elektroluminestseeruva P-N ristmiku seadmena saab LED-i omadusi kirjeldada P-N ristmiku elektriliste parameetrite ja valgust kiirgava seadme optiliste parameetritega.
1. Volt-ampere omadus on oluline parameeter, mis kirjeldab P-N ristmiku seadet. See on oluline näitaja P-N ristmiku jõudluse ja P-N ristmiku tootmisprotsessi kvaliteedi kohta. Niinimetatud volt-ampere omadus on omadus, et P-N ristmikku läbiv vool muutub pingega, mida saab oscilloskoobil elavalt näidata.
Täielik volt-ampere kõver sisaldab edasi- ja tagasimineku omadusi. Üldiselt muutub vastupidine iseloomulik kõver järsult ja kui pinge ületab teatud künnise, tõuseb vool eksponentsiaalselt. Üldiselt saab volt-ampere iseloomuliku kõvera kirjeldamiseks kasutada kolme pöördjaotuspinge, pöördvoolu ja eespinge parameetreid. Eesmine pinge VF viitab pinge langusele seadme kahe klemmi vahel nimieestivoolu all. See ei ole seotud mitte ainult materjali ribavahega, vaid näitab ka P-N ristmiku mahutakistust ja ohmilist kontakttakistust. VF suurus peegeldab teatud määral elektroodi tootmise plusse ja miinuseid. Võrreldes 20 mA eesvooluga on punakollaste LED-ide VF-väärtus umbes 2 volti, samas kui GaN-põhiste sini-roheliste LED-seadmete VF-väärtus on tavaliselt suurem kui 3 volti. Pöördlekkevoolu IR viitab pöördvoolu väärtusele, mis voolab läbi seadme antud pöördpinge all. Selle väärtuse suurus on seadme kvaliteedi suhtes väga tundlik. Tavaliselt ei tohiks 5-voldise pöördpinge korral tagasilekke vool olla suurem kui 10 mikroamperest. Liigne IR näitab halbu ristmiku omadusi. Pöördjaotuspinge tähendab, et kui pöördpinge on teatavast väärtusest suurem, suureneb pöördlekkevool järsult, peegeldades seadme pöördpinge omadusi. Konkreetse seadme puhul on lekkevoolu suuruse standard erinev. Rangematel asjaoludel peab pöördlekkevool olema määratud pinge all mitte rohkem kui 10 mikroamperest.
Teiseks tuleb lisaks elektrilistele omadustele kasutada mitmeid optilisi parameetreid LED-seadmete jõudluse kirjeldamiseks, mille hulgas on olulisemad parameetrid seadme tipplainepikkus ja valgustugevus. Nähtav valgus kuulub elektromagnetlainete kategooriasse ja lainepikkusi saab tavaliselt kasutada inimsilma tunnete väljendamiseks. Nähtava valguse kiirgusenergia lainepikkuse vahemik on tavaliselt 380nm-760nm. Mida pikem on lainepikkus, seda madalam on vastav fotonenergia ja seda punasem on valguse värv. Kui fotoni lainepikkus muutub lühemaks, muutub valgus järk-järgult punasest kollaseks, seejärel muutub roheliseks siniseks, kuni see muutub lillaks. LED-seadme puhul laieneb kiiratav valgus tippu λP ja selle lainepikkuse poollaius on tavaliselt 10-30nm. Mida väiksem on poollaius, seda puhtam on LED-seadme materjal, seda ühtlasem on kristalli jõudlus ja terviklikkus. Mida parem seks. Valguse intensiivsus on veel üks oluline parameeter LED-ide jõudluse mõõtmiseks, mida tavaliselt esindab iv täht. Valguse intensiivsuse määratlus on see, et antud suunas on valgusel 1 voog tahke nurga ühiku kohta.
Ereda valguse valgus on 1 candela ja selle ühikut väljendab candela (cd). Suhet võib iseloomustada valemiga (6-1):
Iv=dφ/dΩ (6-1)
Valemis on φ ühik luumenid, Iv ühik on cd ja dΩ on ühiku tahke nurk ja ühik on kraad. Ülikiire LED-kiibi normaalne valgustugevus on tavaliselt vahemikus 30-120mcd. Pärast seadmesse pakendamist on selle normaalne valguse intensiivsus tavaliselt suurem kui 1cd.
Valgusvoog on objektiivsem parameeter LED-ide valgusefektiivsuse hindamiseks. See kujutab endast elektroluminestseeruva keha kiiratava valgusenergia kogust ajaühikus luumenites (lm). Üldiselt on hõõglampide ja luminofoorlampide valgustõhusus vastavalt 15lm/w ja 60lm/w. Mida suurem on pirni võimsus, seda suurem on valgusvoog. Suure jõudlusega LED-seadme valgusefektiivsus on 20lm/w ja labori tase võib ulatuda 100lm/w-ni. Selleks, et LED-seadmeid saaks kiiremini valgustuseks kasutada, tuleb LED-seadmete valgusefektiivsust veelgi parandada. Hinnanguliselt võib 10 aasta pärast LED-ide valgusefektiivsus ulatuda 200lm/w-ni. Selleks ajaks juhatab inimkond sisse uue ajastu, kus tahkis-valgusallikad asendavad täielikult traditsioonilised valgusallikad.
