簡易發光二極管測試儀的設計研究

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摘 要：為方便快捷的測試出發光二極管的各項特性參數，詳細介紹了一種簡易、低成本的發光二極管測試儀的系統構成、功能和硬件設計，并用該測試儀測試了幾種不同顏色發光二極管的伏安、光照、顏色和方向特性參數。測試結果表明該測試儀可以方便、快速和準確地測量出發光二極管多項特性參數，并具有低成本、易操作等優點。

關鍵詞：發光二極管； 伏安特性； 光照特性； 半值角； RGB值

0 引 言

發光二極管（LED） 作為一種能發光的半導體固體發光元件具有工作電壓低、功耗小、體積小、效率高等優點，在現代照明技術中有著非常廣泛的應用[1-4]。發光二極管的核心部分與普通二極管相同，在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結[5]。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。當給PN結加反向電壓時，少數載流子難以注入，故不發光；當PN結處于正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流大小有關。

在發光二極管的研究與應用中，特性參數則是一個非常重要的考慮因素[6-8]。目前國內外都對發光二極管的測試進行了深入的研究和探索[8-11]，但都是基于工業應用生產的大型復雜測試儀器，成本和價格都比較昂貴。針對這一現狀，本文將詳細介紹一種簡易、低成本的發光二極管測試儀，并用該測試儀測試出了幾種不同顏色發光二極管的伏安、光照、顏色和方向特性參數。該裝置既能方便準確地測量出發光二極管的特性參數，又可以方便的用于教學實驗演示，增強學生對發光二極管技術的興趣，加深對發光二極管參數和應用的了解和認識。