发光二极管选型

1、1、发光二极管选型要点发光二极管的选型要关注以下特性：a 、颜色 ;b 、封装尺寸;c 、正向电压;d 、功耗;e 、成本;f 、工作温度；2、 发光二极管的特点2.1 基本结构发光二极管简称为LED ，组成LED 的主要材料包括：管芯、粘合剂、金线、支架和环氧树脂。下图是贴片发光二极管的制作流程： 2.2分类发光二极管根据装配方式分为贴片和插件两种。贴片发光二极管正负极标志如下图：插件发光二极管正负极标志如下图： 根据发光类型还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管等。2.2.1普通单色发光二极管普通单色发光二极管具有

2、体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关，而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料。红色发光二极管的波长一般为650700nm，琥珀色发光二极管的波长一般为630650 nm ，橙色发光二极管的波长一般为610630 nm左右，黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右，绿色发光二极管的波长一般为555570 nm。常用的国产普通单色发光二极管有BT （厂标型号）系列、FG （部标型号）系列和2EF 系列。常用的进

3、口普通单色发光二极管有SLR 系列和SLC 系列等。2.2.2高亮度发光二极管高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同，所以发光的强度也不同。 通常，高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓（GaAlAs ）等材料，超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓（GaAsInP ）等材料，而普通单色发光二极管使用磷化镓（GaP ）或磷砷化镓（GaAsP ）等材料。2.2.3变色发光二极管变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色（有红、蓝、绿、白四种颜色）发光二极管。 变色发光二极管按引脚数量可分为

4、二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。常用的双色发光二极管有2EF 系列和TB 系列，常用的三色发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号。长用2.2.4电压控制型发光二极管 普通发光二极管属于电流控制型器件，在使用时需串接适当阻值的限流电阻。电压控制型发光二极管（BTV ）是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体，使用时可直接并接在电源两端。2.2.5红外发光二极管红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光控及遥控发射电路中。红外发光二极管的结构、原理与普通发光

5、二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs ）、砷铝化镓（GaAlAs ）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。常用的红外发光二极管有SIR 系列、SIM 系列、PLT 系列、GL 系列、HIR 系列和HG 系列等2.3 特点发光二极管与普通二极管一样是由一个PN 结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P 区注入到N 区的空穴和由N 区注入到P 区的电子，在PN 结附近数微米内分别与N 区的电子和P 区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越

6、多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R 可用下式计算：R （E UF ）IF式中E 为电源电压，UF 为LED 的正向压降，IF 为LED 的一般工作电流。发光二极管与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的

7、管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示09十个数目字。发光二极管图形符号如下图所示： 2.4 主要参数及其特点2.4.1正向电压VF正向电压指LED 通过的正向电流为规定值时，正、负极之间产生的电压降，用符号VF 表示。我司常用的贴片发光二极管正向电压为2.0V-3.5V ，超过了正常工作电压，二极管可能被击穿。此外，在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。2.4.2正向电流IF正向电流指LED 在正常工作时的电流，一般普通发光二极管的工作电流很小，只有10mA-45mA 。在电压增加时，电流会有

8、很大程度的上升，所以一般发光二极管都串接有保护电阻，下图是发光二极管的伏安特性曲线：2.4.3反向电压VR反向电压指LED 两端所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。我司常用的发光二极管最大反向电压一般为5V2.4.4最大功耗PD最大功耗是指允许加于LED 两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED 发热、损坏。LED 耗电相当低，直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近100%。一般来说LED 的工作电压是2-3.6V ，工作电流是0.02-0.03A ；这就是说，它消耗的电能不超过0.1W ，相同照明效果比传统光源节能80%以

9、上。2.4.5 颜色与波长由不同材料制成的管芯可以发出不同的颜色。即使同一种材料，通过改变掺入杂质的种类或浓度，者改变材料的组份，也可以得到不同的发光颜色。下表是不同颜色的发光二极管所使用的发光材料。 档案号 合肥市建筑起重机械安全管理手册监督注册号 设备注册号 工 程 名 称 建设单位名称 监理单位名称 维保单位名称 施工单位名称 安（拆）单位名称 安/拆日期 / 合肥市建筑质量安全监督站制关于合肥市建筑起重机械管理手册的使用说明为进一步规范我市建筑起重机械设备的使用管理，根据建设工程安全生产管理条例、特种设备安全监查条例，结合建筑起重机械安全监督管理规定和建筑起重机械备案登记办法文件要求，

10、编制合肥市建筑起重机械使用管理手册。本手册自建筑起重机械设备进入施工现场，在设备使用、检查、维修过程中如实填写直至设备撤离施工现场，每台设备必须单独成册归档（存档单位分别：施工总承包单位、安拆维保单位和产权单位），档案号由合肥市建筑质量安全监督站统一编号。本册一式三份，由施工总承包单位、安拆维保单位和监理单位如实填写并安排专人负责保管。填写要求：总承包施工单位、使用单位、安拆维保单位和监理单位必须由相关责任人亲自填写，项目经理和总监理工程师必须加盖执业注册章。填表的内容内检查无问题写有问题的在写×，验收结论只准填写合格或不合格，带有为保证项，保证项有一项不合格结论视为不合格。序号表格

11、名称页码备注1合肥市建筑起重机械进场验收表1页2合肥市建筑起重机械基础验收表2页3合肥市建筑塔式起重机安装验收表3（初定5张）页4合肥市建筑人货电梯安装验收表4（初定5张）页5合肥市建筑起重机械附墙验收告知表5（初定5张）页6合肥市建筑塔式起重机检查维护保养记录表6（初定12张）页7合肥市建筑人货电梯检查维护保养记录表7（初定12张）页8合肥市建筑起重机械安装/拆卸安全技术交底记录表8（初定2张）页9合肥市建筑起重机械操作工安全技术交底记录表9（初定12张）页10合肥市建筑起重机械特殊工种变更登记表10页11页12页13页14页15页16页17页概 况设备名称设备型号出厂日期注册编号安装时间安

12、装高度M附墙数量及间距回转半径最大起升高度最大载重前端 T后端 T自由高度M标准节规格长 M宽 M高 M额定提升速度M/S额定荷载额载人员人产权单位产权负责人联系电话生产厂家拆除时间备注：塔机请在空白处附上设备起重力矩曲线图。合肥市建筑起重机械进场验收表1验收项目验收内容产权单位验收结论总包单位验收结论监理单位验收结论设备安全保护装置1. 塔吊：力矩限制器、重量限制器、高度限位、变幅限位、回转限位、变幅小车缓冲器、小车防断绳保险、吊钩保险、滑轮防脱保险、小车防坠落保险、液压顶升系统、相应的电气安全保护装置等是否齐全有效； 2. 人货：吊笼门机械锁止装置和电气联锁装置、外围栏登机门电气和机械联锁

13、装置、安全防坠器、安全钩、防松断绳保险、上下限位和极限开关、相应的电气安全保护装置等是否齐全； 主要承载结构件腐蚀磨损状况1设备维护保养应到位，外表无严重的锈蚀磨损。其中塔吊：腐蚀磨损深度不超过原厚度的10%；人货：立管壁厚最大减少量不超过原厚度的25%；2卷筒、滑轮、钢丝绳、齿轮齿条、吊钩、连接件（销轴、螺栓）等易损构件是否符合标准要求；设备安全技术档案是否齐全1、制造许可证、产品合格证、制造监督检验证明、安装使用说明书、注册备案卡等原始资料； 进场验收结论验 收 结 论： 产权单位负责人签字（章）： 年 月 日验 收 结 论：总包单位安全（设备）负责人签字（章） 年 月 日验 收 结 论：

14、监理单位总监理工程师签字（章） 年 月 日合肥市建筑起重机械基础验收表2验收项目验收内容分包单位验收结论总包单位验收结论监理单位验收结论方案及测试1设备基础设计方案(参照说明书编制 2地（桩）基设计允许承载力及实测承载：允许 KN/m2实测 KN/m23桩基隐蔽验收记录（附完整检测验收记录）4地基表面和安装平台表面平整度（<1附测量记录）5钢筋隐蔽验收记录（附检测、验收报告）6基础模板（基础尺寸）验收资料（附原始验收资料）7基础混凝土强度（附实验报告）8预埋件（预埋螺栓附合格证、尺寸、预埋深伸端尺寸、检测报告）环境及实体1周边是否存在坠落、碰撞等安全隐患 （附平面图）2基础周边是否有沟涵

15、、防空洞、基坑、高压线等，防护措施方案是否齐全有效（附相关方案或论证）3避雷、接地线等是否按要求设置验收结论综合验收结论：分包单位签字（章） 年 月 日综合验收结论：总承包单位签字（章） 年 月 日 2.4.6光强I综合验收结论：监理单位签字（章）： 年 月 人称LED 光源为长寿灯。它为固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。2.4.10 其他除了上述参数外，发光二极管还有存储温度、纯度、色度、通光量、相应时间、气候条件、温湿循环、引线强度、可焊性等参数影响3 封

16、装LED芯片的封装形式很多，针对不同使用要求和不同的光电特性要求，有各种不同的封装形式，归纳起来有如下几种常见的形式：a 、 软封装芯片直接粘结在特定的PCB 印制板上，通过焊接线连接成特定的字符或陈列形式，并将LED 芯片和焊线用透明树脂保护，组装在特定的外壳中。这种钦封装常用于数码显示、字符显示或点陈显示的产品中。b 、 引脚式封装常见的有将LED 芯片固定在2000系列引线框架上，焊好电极引线后，用环氧树脂包封成一定的透明形状，成为单个LED 器件。这种引脚或封装按外型尺寸的不同可以分成3、5直径的封装。这类封装的特点是控制芯片到出光面的距离，可以获得各种不同的出光角度：15°

17、、30°、45°、60°、90°、120°等，也可以获得侧发光的要求，比较易于自动化生产。c 、 贴片封装将LED 芯片粘结在微小型的引线框架上，焊好电极引线后，经注塑成型，出光面一般用环氧树脂包封d 、 双列直插式封装用类似IC 封装的铜质引线框架固定芯片，并焊接电极引线后用透明环氧包封，常见的有各种不同底腔的“食人鱼”式封装和超级食人鱼式封装，这种封装芯片热散失较好，热阻低，LED 的输入功率可达0.1W0.5W大于引脚式器件，但成本较高。 e 、 功率型封装功率LED 的封装形式也很多，它的特点是粘结芯片的底腔较大，且具有镜面反射能力，导

18、热系数要高，并且有足够低的热阻，以使芯片中的热量被快速地引到器件外，使芯片与环境温度保持较低的温差。4 各封装热阻对比大量实践表明，LED 不能加大输入功率的基本原因是由于LED 在工作过程中会放出大量的热，使管芯结温迅速上升，输入功率越高，发热效应越大，温度的升高将导致器件性能的变化与衰减，直至失效。减小LED 温升效应的主要方法：一是设法提高器件的电光转换效率，使尽可能多的输入功率转变成光能；另一个重要途径是设法提高器件的热散失能力，使结温产生的热通过各种途径散发到周围环境中去。显然对于一个确定的LED ，设法降低热阻是降低结温的主要途径。实践指出，LED 的热阻将严重影响器件的使用条件与

19、性能。下图指出了具有不同热阻值的LED ，极大正向电流随环境温度的变化。由此可见，对于确定的环境温度，热阻越小，所对应的极大正向电流就越大。这显然是由于，当热阻较小时，器件的散热能力较强，因此为达到器件的最大结温，器件工作在较大的正向电流。反之，如器件的热阻较大，器件散热不易，故在较小的正向电流下，LED 即可达到最大结温。下图指出了不同热阻的器件的光通量与正向电流的关系，由此可见，当热阻较小时，光通量几乎与正向电流成正比例增加，当热阻较大时，由于P-N 结温的上升，当正向电流加大到某值时，光通量将趋于饱和，并随之逐渐下降。相应于确定的正向工作电流，热阻越小，器件对应的光通量就越大，这显然与较小的热阻使器件保持在一个较低的芯片温度有关。下图热阻与其他参数曲线：对