Чому інтенсивність світла в світлодіодах не збільшується зі струмом після певного значення?


11

Я читав у книгах, що інтенсивність світла від світлодіода не збільшується понад певне значення струму.

Кількість випромінюваного світла залежить від поєднання дірок і електронів. Якщо так, то в міру збільшення потоку електронів у ланцюзі також повинна збільшуватися ефективна комбінація, що призводить до більш високої інтенсивності.

Але взагалі, чому це не відбувається у світлодіоді, що перевищує певне значення?

Відповіді:


11

Максим вимагає дещо іншого механізму (теплового), ніж той, що цитує Дейв Твід:

введіть тут опис зображення

У міру збільшення струмів світлодіодних приводів для мультиплексування також збільшуються внутрішні температури всередині світлодіода. Існує момент, коли підвищення температури викликає падіння ефективності перетворення фотонів, що, в свою чергу, заперечує ефект підвищеної щільності струму через перехід. У цей момент збільшення струмів приводу може призвести до невеликого збільшення, жодних змін або навіть зменшення світлових виходів від світлодіодного чіпа.

Різниця може бути важливою, якщо на світлодіод подаються дуже короткі імпульси струму.


+1 Для малюнка. Але я не можу зрозуміти, що ви насправді говорите під назвою "Температура заперечує ефект збільшення густини струму через перехід".
Ендрю Флеммінг

1
@RelevationsSajith: Це перша частина, яка важлива - temperature increase causes a drop in photon conversion efficiency. З підвищенням струму світлодіод стає гарячішим; тепло знижує працездатність. Поза певним моментом зниження ефективності від гарячого може бути більше, ніж збільшення від додаткового струму.
psmears

Теплова інерція світлодіодного напівпровідника повинна допускати більш високу інтенсивність, якщо імпульс струму короткий.
cuddlyable3

15

Не всі рекомбінації призводять до випромінювання фотона видимого світла. Тільки ті, що виникають у PN-переході самого світлодіода, мають енергію для цього, і цей об'єм може стати "насиченим" при високих рівнях струму. Коли це відбувається, частина електронів і дірок проходить весь шлях через з'єднання, перш ніж рекомбінувати в основний матеріал по обидва боки, де вони роблять це зі зниженою енергією, внаслідок чого вивільняються фотони довшої хвилі (тепло).


4
+1. це в основному "тому, що він розпалює вогонь, перш ніж він може блиснути"
Володимир Крейвер

Чи можуть електрони проходити через PN-перехід, не рекомбінуючись? Тому що я думав, що електрони рухаються по займаючим отворам поперек переходу від одного кінця до іншого.
Ендрю Флеммінг

4

Подібно до поточних відповідей штатів Спехро і Дейва, обмежуючим фактором є тепло, яке генерується струмом.

Зі збільшенням струму, світловіддача збільшується, але при збільшенні струму перехід світлодіода стає гарячим. Чим гарячіший перехід, тим менш ефективним стає світлодіод. Таким чином, ви досягаєте точки, коли збільшення струму фактично зменшує світловіддачу просто тому, що світлодіод стає менш ефективним при перетворенні електроенергії у світло.

Поширена практика підвищення ефективності світлодіода шляхом його охолодження через радіатори. (Мало хто також називається «тепловими плитами», оскільки деякі популярні світлодіоди поставляються заздалегідь, встановленими на мідних друкованих плат.)

Щоб отримати найкраще співвідношення світловіддачі та струму з налаштування світлодіодів, загальною практикою є використання декількох світлодіодів для цієї мети та недостатнього керування ним. Використовуючи менший струм на світлодіод, ви отримуєте більшу ефективність, однак це за рахунок використання більшої кількості світлодіодів у будь-якій конструкції.

Світлодіоди можуть також пропускати через них більше струму порівняно з постійним струмом. Це використовується для великого ефекту в деяких сценічних освітлювальних приладах, а також інших продуктах, які використовують високі інтенсивності стрибуючих ефектів, таких як цей рятувальний маяк .

В цілому світлодіод обмежений по інтенсивності кількістю теплоти, яку він виробляє.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.