LED在汽车灯领域的应用.doc

目录
目录 - 3 -
摘 要 - 5 -
第一章 绪 论 - 6 -
课题介绍 - 6 -
课题设计的目的 - 6 -
第二章 系统设计 - 7 -
课题的技术方案 - 7 -
LE设计中，我通过对LED汽车灯电路的分析与优化设计，制作出PCB，然后进行组装，最后测试老化，确保LED汽车灯的性能，使LED汽车灯产品更加完善。
LED的介绍
LED的概述
图1 LED剖面图
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来（如图1）。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。
LED发光原理
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（***化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷***化镓）等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光，发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
LED的特性
极限参数的意义
1）允许功耗Pm：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。
2）最大正向直流电流IFm：允许加在LED两端的最大正向直流电流。超过此值可损坏二极管。
3）最大反向电压VRm：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。
4）工作环境topm：发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。
电参数的意义
1）光谱分布和峰值波长：某一个发光二极管所发之光并非单一波长，其波长大体按图2所示。 由图可见，该发光管所发之光中某一波长λ的光强最大，该波长为峰值波长。
图 2 光谱分布和峰值波长
2）发光强度IV：发光二极管的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。由于一般LED的发光强度小，所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。
3）光谱半宽度Δλ：它表示发光管的光谱纯度。是指图2中1/2峰值光强所对应两波长之间隔。 　
4）半值角θ1/2和视角：θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。半值角的2倍为视角（或称半功率角）。
•IFm以下。
6）正向工作电压VF：发光二极管的正向工作电压是在给定的正向电流（一般是在IF=20mA时）下测得的。～。在外界温度升高时，VF将下降。
7）V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系可用图4表示。 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。由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。
图 4 V-I特性曲线图
LED的分类
按发光管发光颜色分
按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中还包含二种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管可做指示灯用。
按发光管出光面特征分
按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ3mm、、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；-1（1/4），把φ5mm的记作T-1（3/4）。
由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角来分有三类：
1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不