LED工作原理

发布 2019-08-12 09:54:00 阅读 3101

4封装技术的发展趋势。

1)采用大面积芯片封装。

2)开发新的封装材料。

3)多芯片集成封装。

4)平面模块化封装。

led的主要问题。

led的结温。

由于目前芯片技术的限制,led的光电转换效率有待提高,在发光的同时,大约有60%的电能转化为热能释放掉,这就要求在应用led时要做好散热工作。以确保led的正常使用。

当led结温升高时,器件的光通量会逐渐降低,而当温度降低时,光通量会增大,一般情况下,这种变化是可逆和可恢复的。高温下还会对器件性能产生变化,一般来说结温越高,器件性能衰减就越快,在发光波长中,发光的主波长会向长波方向飘移,约0.2—0.

3nm/℃因此在使用led器件时做好散热是必要条件。

led的结温量。

当然在做好散热的同时我们也需要知道led产生的结温量是多少?下面我们可以通过一个公式来计算:rjc=(tj-tc)/pd

rjc:在选定一个led以后,从数据中查到起rjc;

tj:为结温;

tc:为led散热垫温度;

pd:pd与led的正向压降vf及led的正向电流的关系为:pd=vf×if;

led的散热方法:

良好的散热设计主要出于以下考虑:(1)提高led效率、提高电流、led芯片要有更高结温;(2)led光学性能提高及较高的可靠性,都依赖于芯片的结温。因此led芯片散热的主要途径有:

传导、对流、辐射。其中传导和辐射对led散热比较重要。从热能分析,发散功率为pd=vf×if,因此led效率达到标准值时,vf和if相对变化比较小。

所以在做散热设计时,主要从传导方面考虑,首先考虑热传导系数大的材料,在常用的材料中,银的热导率是最高的,其次是铜和铝。

led的驱动技术。

为了保证led能够获得较高的使用效率,首先需要一定的应用条件,其次需要采用相适应的驱动电路来满足led工作参数的要求。驱动电路是一种专为led供电的特种电源,要有简单的电路结构、较小的体积,以及较高的转化率。驱动电路的输出电参数要与驱动的led技术参数相匹配,满足led的要求,并具有较高精度的恒流控制,合适的限压功能。

驱动电路工作时,对其他电路的正常工作干扰少,满足相关的电磁兼容性要求。

目前市场上led都是采用直流驱动,因此需在市电与led之间加一个电源适配器,即led驱动器。但是由于各种规格不同的led驱动电源的性能和转换效率不同,所以选择合适的,高效的led驱动器,才能展现出led光源高效能的特性。:30a大电流快速调节、同步型、高亮度led驱动器max16821a/b/c

一、产品设计特点。

1)输出电流高达30a。

2)精准的差分遥控输出检测。

3)平均电流模式控制。

4)4.75~5.5v或7~28v输入电压范围。

5)max16821b/c:0.1v/0.03v的led电流传感器提供选择,使用率最高。

6)有热关断功能。

7)有非锁定的输出过压保护功能。

8)具有或去掉同步整流的低边降压模式。

9)用或不用同步整流的高边降压或低压模式。

10)具125khz~1.5mhz的可编程、可同步开关频率。

11)内部具有集成4a的栅极驱动器。

12)工作温度-40—125℃。

13)有180°相位输出工作的时钟用于副边驱动。

2、应用领域。

1)自动外部照明,各种灯具光源。

2)液晶lcd电视机、显示器背光照明。

3)自动应急照明和符号显示等。

3、芯片功能概述。

max16821a/b/c脉宽调制(pwm)led驱动控制器新品,可提供大电流输出,它紧密封装多项功能,使芯片外部元器件数目最少。max16821a/b/c适用于同步或非同步的降压式、升压式、sepic和cukled驱动器。一个逻辑输入(mode脚),让芯片开关工作在同步降压与升压模式之间。

该器件设计最高功率驱动器,特别适用于共阳极(二极管正极)的高亮度led驱动器。

该芯片提供平均电流模式控制,它采用mosfet具备最优电荷与最小导通电阻的特性,因此使所需的外部散热片尽量小,这对提供30a的大电流驱动led时尤为重要。

芯片内的差分传感电路使led电流的控制精度良好。ic内部电源调节器可工作在4.75~5.5v

范围;外部供电vcc接in脚,其输入电压在7~28v,芯片内部的调节器均能正常工作。

通过上述的了解,我们明白了一些关于led的基本知识,那么在接下来的时间里我就led和背光模组的设计来和大家一起**其应用与发展。

led正在成为中小型彩色显示器背光模组照明应用的主流器件,led的选择是决定显示子系统设计最佳性价比的关键因素。此外,led驱动ic能与较低成本的led协同工作,通过多种方法提升现有led的性能除亮度外,这些驱动驱动还能实现精确的亮度匹配,允许使用同一系列具备不同vf特性的led。

led用于lcd背光照明中主要有三种方式:

1、最简单的是把led直接安装在lcd散射膜后面,可用多个封装的led模组,它具有非常宽的光束角,以使轴向光均匀性较好。也可采用例如gap-led这种未封装的管芯。

2、采用边缘光lcd背光照明方式,是用一个透明的或者半透明的矩形材料块作为导光体,直接安装在lcd散射膜的后面,塑料块的后表面涂上白色反光材料,led光从塑料块的一个侧边摄入,其余则涂以白色反光材料。

3、将led发出的光导入光纤束中,光纤束在散射膜的后边构成一个平坦的薄片,可以用不同的方法将光从薄片中取出来作为lcd的背光照明。

采用led作为背光源,具有很好的发展前景,目前已经投入工程应用的led可以提供红、绿、蓝、青、橙、白等颜色,色域非常广,能够达到ntsc色域的105%。在lcd—tv上使用的led作为背光源可以是白色,也可以是红、绿、蓝三基色,在高端产品中也可以使用多色的led背光来提高色彩表现力,比如三菱电机使用六原色led背光源的lcd—tv厚度约为5cm,比传统的薄了很多。

在背光模组中最主要的是需要白光,目前背光用led白光的实现办法有四种方式:

1)rgb三色led经混色产生白光。

优点:高输出光效;单独散热设计;

缺点就是需要借助专门的混光设计。

2)蓝光led芯片激发黄色荧光粉,由led蓝光和荧光粉发出的黄绿光合成白光。

优点:结构简单,发光效率高;

缺点是红光成分少,还原性差约65%左右。

3)紫外、近紫外led+rgb荧光组合而成白光。

优点:色彩还原性好;

缺点:紫外光使封装树脂和荧光粉加速老化。

4)rgb三色led一体化封装的白色led

优点:不需要外部混光,b/l结构紧凑;

缺点是受电流与散热影响大,与好性能芯片封装存在问题。

LED工作原理

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