تغییرات ویژگی های مربوط به دما (در نورانیت، طول موج، ولتاژ رو به جلو)ویژگی های یک لامپ LED با توجه به دمای تراشه تغییر می کند (Tj: دمای اتصال ساطع کننده نور). دمای تراشه هم شامل دمای محیط و هم گرمای ساطع شده توسط خود LED است. متن زیر تغییرات معمولی در ویژگی ها را توصیف می کند.
درخشندگیمقدار نور ساطع شده توسط لامپ LED با بالا رفتن Tj کاهش می یابد. این به دلیل افزایش ترکیب مجدد سوراخ ها و الکترون هایی است که هیچ سهمی در انتشار نور نمی کنند. داده های فنی لامپ LED توشیبا گراف هایی از ویژگی های شدت نورانی نسبت به دمای مورد را نشان می دهد (جایی که شدت نورانی تا ۱٫۰ در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد استاندارد می شود - به آپاندیس ۱ نگاه کنید). در محدوده دمای عملیاتی تضمین شده، شدت نورانی از ۰٫۷ تا ۱٫۲ متفاوت است (بر اساس شدت نورانی ۱٫۰ در ۲۵ درجه سانتی گراد)
طول موجمانند شدت نورانی، طول موج ساطع شده نیز تغییر می کند که عمدتاً به دلیل تغییرات شکاف انرژی نیمه هادی ناشی از تغییرات دما است. وسعت تغییرات طول موج با توجه به ماده نیمه هادی متفاوت است؛ در LEDهای نوع InGaAlP، افزایش دما باعث تغییر d در حدود 0.1 nm /°C می شود. برای برنامه های کاربردی که در آن استانداردهای طول موج سخت مورد نیاز است، هر گونه تغییر در طول موج در محدوده دمای عملیاتی تضمین شده از تجهیزات باید مورد توجه قرار گیرد.
ولتاژ رو به جلو (Vf)به جز موارد خاص، تغییرات در Vf، مانند تغییرات طول موج ساطع شده، ناشی از تغییرات شکاف انرژی نیمه هادی است. با بالا رفتن دما، Vf حدود ۲ میلی ولت بر درجه سانتی گراد سقوط می کند. تغییر در Vf یک ملاحظه عمده در طراحی مدار است. جایی که لامپ LED بر روی جریان ثابت عمل می کند، تغییرات در Vf بر ثابت های مدار تأثیری نمی گذارد. با این حال، جایی که لامپ LED در ولتاژ تقریباً ثابت عمل می کند، Vf با بالا رفتن دما و افزایش جریان سقوط می کند. افزایش جریان باعث می شود که Tj هنوز بیشتر افزایش یابد و Vf بیشتر سقوط کند. جریان تا رسیدن به تعادل همچنان رو به افزایش است. برعکس، در دماهای پایین Vf بالا می رود و جریان سقوط می کند. شدت نورانی مورد نیاز ممکن است زمانی که مدار در یک ولتاژ ثابت عمل می شود به دست نمی آید.
نوسانات در ویژگی هاتنوع در مقادیر ویژگی های بین LEDهای مختلف در مرحله ساخت به وجود می آورد. توشیبا حداقل مقداری را برای در نورانیت و مقدار کمین یا حداکثر برای هر یک از پارامترهای مشخصه الکتریکی مشخص می کند. از این رو مدارهای نوری باید طراحی شوند که این نوسانات را به حساب می آورد. به عنوان مثال علاوه بر تغییرات دما، Vf توزیع خاصی نیز دارد. هنگامی که یک مدار هیچ حاشیه طراحی داخلی ندارد، دستگاه هایی با نوسان Vf بزرگ باید بررسی شوند تا اطمینان حاصل شود که ویژگی های مورد نظر هنوز هم می توانند زمانی که دما تغییر می کند به دست آید. بسته به ویژگی مدار یا تجهیزات ممکن است لازم باشد که مقدار نوسان در مقادیر مشخصه لامپ LED محدود شود. در چنین مواردی توشیبا بررسی خواهد کرد که نیاز به استاندارد ویژه ای وجود دارد و تصمیم می گیرد که آیا می توان استاندارد ویژه ای را اعمال کرد یا نه.
تفاوت بین LEDهای مرئی و منابع نور حسگر
لامپ های ال ای دی ساطع کننده نور مرئی هستند. از این رو استانداردهای LED بر اساس نور قابل مشاهده برای انسان است. بر این اساس، مارکتک استفاده از LED قابل مشاهده به عنوان منبع نور برای یک حسگر نوری را توصیه نمی کند. کارایی نسبی شکل ۶ منحنی کارایی نورانی را نشان می دهد که ویژگی های طول موج نور را که چشم انسان به آن حساس است، در بر می گیرد. چشم انسان بیشتر به نور با طول موج تقریباً ۵ نی متر حساس است. هنگامی که در نورانیت یک LED اندازه گیری می شود، مقدار در نورانیت در هر طول موج باید با توجه به منحنی کارایی نورانی نشان داده شده در شکل ۶ اصلاح شود.
شکل 6 – منحنی کارایی نورانی
یا از منحنی کارایی نورانی برای تصحیح خروجی LEDها برای هر طول موج استفاده کنید تا اندازه گیری شود یا خروجی LEDها را بگذرانید تا از طریق یک فیلتر نوری با ویژگی های انتقال یکسان منحنی کارایی نورانی اندازه گیری شود. طبیعتاً باید ویژگی های طول موج فتودکتور را نیز در نظر گرفت. گاهی اوقات از فتودیودها یا حسگرهای تصویر CCD در فتودکتورها برای بررسی درخشش استفاده می شود. در این موارد تفاوت در نورانیت LEDهای مرئی به سادگی ناشی از تفاوت حساسیت عوامل فتودکتور آن ها نیست. به عنوان مثال، مقایسه ساده بین شدت نورانی یک GaA 660-nm As LED و یک LED InGaAlP 570 nm نشان می دهد که دومی شدت نورانی نسبت به اولی دارد. با این حال، با در نظر گرفتن ویژگی های طول موج حساسیت پذیرش فتودکتورها با فتودیودها یا حسگرهای تصویر CCD، LED GaAlAs 660-nm خروجی بالاتری دارد. علاوه بر این، نمودار مشخصه طول موج در داده های فنی تنها طیف نور مرئی را نشان می دهد و نشان نمی دهد که هیچ نور دیگری از LED ساطع نمی شود. به طور خاص، بسته به نوع LED، انتشار ممکن است قله بزرگی در منطقه نزدیک به مادون قرمز داشته باشد. هنگام استفاده از فتودیودها برای اندازه گیری درخشندگی، فراموش نکنید که نور مادون قرمز را در نظر ب گیرید.
