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如何使用分檔機制來區分LED的類型

時間:2019-02-15 09:56:47來源:不詳 作者:電子愛好者 點擊:
發光二極管(LED)是各種應用的理想選擇,包括儀表板指示燈,建筑重點照明和普通照明。挑戰在于,盡管進行了仔細的過程控制,但即使是同一晶圓的LED的輸出特性也會發生變化

發光二極管(LED)是各種應用的理想選擇,包括儀表板指示燈,建筑重點照明和普通照明。挑戰在于,盡管進行了仔細的過程控制,但即使是同一晶圓的LED的輸出特性也會發生變化,有時甚至會很大。業界繼續研究這個問題,但與此同時,通過將成品設備分組或分組來解決問題。

為確保LED滿足設計需求,了解其屬性非常重要。這意味著要了解制造商如何使用分檔來構建其產品,這并不像聽起來那么容易。

LED由在p型或n型襯底上外延生長的p-n結組成。材料的帶隙決定了LED芯片的發射波長,其范圍可以從近紅外到紫外光譜區域。與二極管激光器相比,二極管激光器配有僅支持窄譜線寬度激光的諧振腔,LED產生相對寬帶的輸出。我們不談論輸出波長,而是討論峰值波長。

雖然LED制造是一種高度精細的工藝,但外延層與基板之間的熱系數不匹配會導致應變引起的缺陷。這些缺陷反過來導致空穴和電子在結處非輻射地結合,這降低了器件產生的光通量。結果,即使在同一基板上并排生長的LED也可能顯示出不同的亮度。

生產白光LED的最常用技術是將黃色熒光粉(通常為鈰摻雜的釔鋁石榴石(Ce:YAG))應用于藍色LED。磷光體向下將一些藍色發射轉換為黃色,人眼將混合物視為白光。光的確切色溫部分地由磷光體的厚度和濃度驅動。同樣,即使最好的過程控制也不能產生完全一致的產品,因此LED通常顯示單元間的顏色變化。彩色LED也顯示出變化,盡管它通常不像白光設備那樣是個問題。

為了在面對這些問題時最大化產量,制造商通過光通量和色度(用于白色LED)或顏色(用于彩色設備)對LED進行分類,將它們分成箱。該方法可幫助供應商管理庫存以確保可用性,并使用戶清楚了解可獲得的輸出特性。

顏色分類

美國國家標準協會的ANSI_NEMA_ANSLG C78.377-2008標準定義了一系列色彩四邊形,這些四邊形沿著Commission Internationale de l‘Eclairage(CIE)色度空間中的黑體線條(更多信息)信息請參閱TechZone有關LED規格的文章 - 了解白色。另請參見下面的圖1.)

如何使用分檔機制來區分LED的類型

圖1:CIE 1931 x,y中的黑體線色度空間(左)提供了一種定量方法,用于比較LED的顏色與黑體輻射器的顏色。 ANSI_NEMA_ANSLG C78.377-2008標準(右)規定了一系列色度四邊形,用于定義一般照明應用的最大允許色彩變化。 (來源:ANSI)

四邊形基本上對應于模擬白光源(從冷白到暖白)的相關色溫(CCT),如圖2所示。制造商將白光LED的色度調整到不同程度粒度,使用色度四邊形的子集,再次如圖2所示。箱子越小,設備性能越一致。但是,需要進行權衡。假設供應商甚至提供單箱,通過單箱購買涉及價格上漲兩個數量級。更常見,更經濟的方法是購買將多個垃圾箱組合在一起的產品。

如何使用分檔機制來區分LED的類型

如何使用分檔機制來區分LED的類型

圖2:制造商將ANSI色度四邊形劃分為稱為二進制位的段,然后根據這些輸出特性對設備進行分組。 (資料來源:歐司朗光電半導體公司)

歐司朗光電半導體公司為其DURIS E3普通照明設備指定了62個不同的色度分檔,然后將它們分為暖白色,中性白色或冷白色等產品。數據表給出了每個箱的精確CIE x,y坐標,并且邊界箱號出現在零件ID的末尾。對于除了最苛刻的應用之外的所有應用,來自多個相關箱柜的混合設備可以平滑變化,從而產生看似均勻的輸出。

盡管產品往往包含多個分檔,但模具通常會分類。例如,購買包含8個箱的暖白色LED產品的客戶可能會收到8個磁帶卷,每個磁帶卷包含來自單個箱的芯片。雖然LED的輸出在卷軸與卷軸之間變化足以使人眼可辨別,但顏色混合使效果均勻。

對于大多數用途來說這很好,但有些應用程序根本無法容忍任何變化。對于博物館或零售照明等定向應用,Cree的多芯片XLamp MT-G EasyWhite LED提供了另一種選擇。該公司將模具分組為ANSI四邊形的中心,但只是其一小部分。更重要的是,產品不是作為團體銷售的,允許客戶選擇他們需要的垃圾箱。例如,在博物館中,準確的顯色性是必不可少的,選擇特定箱子的能力提供了巨大的好處。

制造商還根據光通量的變化對LED進行裝箱。與顏色分類相比,助焊劑的篩選裝置往往只涉及少量的箱子。數據表上的表格通常首先通過光通量對LED進行分類,然后通過色度或顏色對LED進行分類。這些器件可以通過正向電壓進一步細分,盡管這主要用于彩色LED。

要選擇合適的LED,首先要根據光通量,色度或顏色以及允許的帶寬來定義要求。檢查光通量分檔表,確保設備提供所需的亮度。接下來,使用規格表上的顏色數據來確定哪個色度四邊形將提供正確的波長。最后,轉到產品表并確定哪個選項包含所需的輸出特性。許多制造商在部件號中包含助焊劑和顏色分檔的代碼,但語法各不相同,因此請仔細閱讀。w w w . d z i u u . c o m

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