第五讲 led材料及控制电路 2013年最新led ppt课件

LED 材料、驱动及封装,LED特性,温度特性驱动设计各种颜色LED材料封装,LED的不同型态,3,LED温度特性,4,温度VS寿命,Arrhenius Law(化学反应定律)每10C 2倍法则：温度每低10C，寿命延长为2倍温度每高10C，寿命减少0.5倍,5,温度VS发光效率,二、LED的基本驱动方式 (电子部分) A.交流指示驱动方式: B.双灯反向并联交流驱动方式：,C.TTL集电极开放式IC驱动方式:,图(1)为低电平状态下亮灯,图(2)为高电平状态下亮灯,D.旧式CMOS IC驱动方式:,VCC,图（1）为高电位状态下亮灯,图（2）为低电位状态下亮灯,E.普遍使用直流驱动方式：,图（1）恒压驱动,图（2）恒流驱动,图（3）交流变直流驱动,F.脉冲驱动方式:,脉冲采用正脉冲的驱动方式,另外在控制色彩方面的变幻、灰度一般都采用PWM(脉宽调制)的方式驱动。,有关LED驱动器信息,/applications/led-lighting 选择适合您应用的最佳PI器件借鉴独家LED参考设计，取得致胜先机下载各种规范及法规提供到其他LED技术资源的链接下载PI Expert电源设计软件,12,LED照明系统设计考虑因素,降低界面温度的效益：避免光输出强度衰减增加组件使用寿命提升色彩稳定度,环境落尘堆积,设计考虑事项： A.不可超越LED额定值设计。 B.欲充分发挥半导体先天的长寿命、高可靠特性时,实际设计时必须低于额定值。一般，在驱动电流、逆向电压控制在额定值的60%。 C.散热设计 结点温升 TS=Rth/W X PW (PW为LED工作时消耗的功率) 结温Tj=Ta+Ts (Ta为环境温度),降温方式: 1.降低环境温度。 2.降低驱动电流。 3.采用脉冲驱动方式。 4.添加散热装置。 （LED 消耗较大之功率而导致结温上升时，发光强度随之降低，此时呈现热致饱和现象，发光强度不再与电流成比例。）,三、各种颜色LED材料,红光绿蓝光紫光及紫外白光,紅光、黃光發光二極體,紅光、黃光發光二極體最常使用的材料為(AlxGa1-x)yIn1-yP，(AlxGa1-x)0.5In0.5P的晶格常數可以和GaAs基板匹配。使用(AlxGa1-x)0.5In0.5P製作發光二極體時，可藉由改變Al的含量來控制發光二極體的發光波長，但是，當Al的濃度超過特定濃度時(x 0.55)，(AlxGa1-x)0.5In0.5P將變成間接能隙材料，發光效能將隨之大幅地降低。(AlxGa1-x)yIn1-yP LED已經發展得相當完整，以下將針對近年來用來改善 (AlxGa1-x)yIn1-yP LED效能的幾個方法做簡要介紹。,TIP倒梯形结构,量子阱 金属反射面,如图 3.3所示 P83页,表面粗化技术,见图 3.7 P86页,藍光、綠光發光二極體,藍光、綠光LED主要以InxGa1-xN材料系統為主，其中x為銦的含量，1-x為鎵的含量，InxGa1-xN能帶間隙是決定InGaN LED發光波長的重要參數。利用氮化物製作發光二極體元件時最常遇到的問題是沒有晶格常數相匹配的基板，因此，將會使得磊晶層的缺陷增加而導致發光效率降低。另一方面，由於p-type的摻雜載子活化不易，也會大幅降低活性區中有效的載子結合，不過這一方面的問題已隨著長晶技術的進步有大幅改善。以下將針對近年來用來改善InxGa1-xN LED效能的幾個方法做簡要介紹。,改进电接触,见图4.1 P110页,FC 倒装芯片,见图4.6 P115页,组织粗糙面,见图4.8 P116页,改变几何形状,见图4.24 P129,紫外光發光二極體(UV LED),紫外光發光二極體最常使用的材料為三元化合物 InxGa1-xN與AlxGa1-xN，近幾年來四元化合物AlxGayIn1-x-yN也常被使用。紫外光發光二極體可以用來激發可見光螢光粉，使發出白光。高效率的紫外光發光二極體也可以應用在生醫科技的研究上、以及空氣清靜機等。以下將針對近年來紫外光發光二極體的結構設計與效率提高的方法做簡單的介紹。,量子阱结构改良,见图5.1 P139页,图形衬底,白光LED,不同颜色LED组合蓝光LED加荧光粉紫光LED加上