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發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導體制成的，其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-N特性，即正向導通，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區注入P區，空穴由P區注入N區。進(jìn)入對方區域的少數載流子（少子）一部分與多數載流子（多子）復合而發(fā)光，如圖1所示?！　〖僭O發(fā)光是在P區中發(fā)生的，那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復合發(fā)光。除了這種發(fā)光復合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個(gè)中心介于導帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復合，每次釋放的能量不大，不能形成可見(jiàn)光。發(fā)光的復合量相對于非發(fā)光復合量的比例越大，光量子效率越高。由于復合是在少子擴散區內發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結面數μm以?xún)犬a(chǎn)生?！　±碚摵蛯?shí)踐證明，光的峰值波長(cháng)λ與發(fā)光區域的半導體材料禁帶寬度Eg有關(guān)，即　　λ≈1240/Eg（mm）　　式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見(jiàn)光（波長(cháng)在380nm紫光～780nm紅光），半導體材料的Eg應在3.26～1.63eV之間。比紅光波長(cháng)長(cháng)的光為紅外光?，F在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發(fā)光二極管，但其中藍光二極管成本、價(jià)格很高，使用不普遍。

LED的調光控制

　　傳統上，LED的調光是利用一個(gè)DC信號或濾液PWM對LED中的正向電流進(jìn)行調節來(lái)完成的。減小LED電流將起到調節LED光輸出強度的作用，然而，正向電流的變化也會(huì )改變LED的彩色，因為LED的色度會(huì )隨著(zhù)電流的變化而變化。許多應用（例如汽車(chē)和LCDTV背光照明）都不能允許LED發(fā)生任何的色彩漂移。在這些應用中，由于周?chē)h(huán)境中存在不同的光線(xiàn)變化，而且人眼對于光強的微小變化都很敏感，因此寬范圍調光是必需的。通過(guò)施加一個(gè)PWM信號來(lái)控制LED亮度的做法允許不改變彩色的情況下完成LED的調光?！　∪藗兂Ｕf(shuō)的真正彩色（TrueColor）PWM調光是利用一個(gè)PWM信號來(lái)調節LED的亮度?！　≌{節LED亮度有三種常用方法：　　（1）使用SET電阻，在LED驅動(dòng)控制IC引腳RSET兩端并聯(lián)不同的轉換電阻，使用一個(gè)直流電壓設置LED驅動(dòng)控制IC引腳RSET的電流，從而改變LED的正向工作電流，達到調節ALED發(fā)光亮度的目的?！　?/span>（2）采用PWM技術(shù)，利用PWM控制信號，通過(guò)控制LED的正向工作電流的占空比來(lái)調節ALED的發(fā)光亮度?！　?/span>（3）線(xiàn)性調節

　　　簡(jiǎn)便的方法是在LED驅動(dòng)控制C中使用外部SET電阻來(lái)實(shí)現LED的調光控制。雖然，這種調光控制方法有效，但卻缺乏靈活性，無(wú)法讓用戶(hù)改變光強度。線(xiàn)性調節則會(huì )降低效率，并引起白光LED朝向黃色光譜的色彩偏移?？赡苁禽p微的偏移，但可在敏感應用中檢測出?！　〔捎脭底只蚪?/span>PWM的LED調光控制法以大于100HZ的開(kāi)關(guān)工作頻率，以脈寬調制的方法改變LED驅動(dòng)電流的脈沖占空比來(lái)實(shí)理LED的調光控制，選用大于100HZ開(kāi)關(guān)調光控制頻率主要是為了避免人眼感覺(jué)到調光閃爍現象，在LED的PWM調光控制下，LED的發(fā)光亮度正比于PWM的脈沖占空比，在這種調光控制方法下，可以在高度調光比范圍內保持LED的發(fā)光顏色不變，采用PWM的LED調光控制的調光比范圍可達3000：1?！　【€(xiàn)性LED調光控制方法就是采用模擬調光控制方法，在模擬調光控制下，通過(guò)調節LED的正向工作電流來(lái)實(shí)現LED的調光控制，調光控制范圍可達10：1?！　∪绻M(jìn)一步降低LED的正向工作電流則會(huì )產(chǎn)生LED發(fā)光顏色發(fā)生變化和不能準確調節控制LED的正向工作電流的問(wèn)題。

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