众所周知,LED具有非常低的,不明显的电源重启延迟,但是测量时有多快?(纳秒?)
换句话说,要完全熄灭的LED需要多长时间才能达到最佳亮度,从全亮度变为熄灭需要多长时间?我认为当前应用会有所作为吗?
我之所以这么问,是因为现代的LED背光监视器使用PWM来达到不同的亮度水平,即使在以数千赫兹的频率闪烁的背光中,LED似乎也几乎可以立即做出响应(不像CFL,后者的电源循环很慢)。
众所周知,LED具有非常低的,不明显的电源重启延迟,但是测量时有多快?(纳秒?)
换句话说,要完全熄灭的LED需要多长时间才能达到最佳亮度,从全亮度变为熄灭需要多长时间?我认为当前应用会有所作为吗?
我之所以这么问,是因为现代的LED背光监视器使用PWM来达到不同的亮度水平,即使在以数千赫兹的频率闪烁的背光中,LED似乎也几乎可以立即做出响应(不像CFL,后者的电源循环很慢)。
Answers:
为了解决该问题,首先需要在荧光粉LED (#1)(例如白色LED,可能是一些绿色LED)和直接发射LED(例如最可见的彩色LED,IR和UV LED)之间进行区分。
直接发射的LED典型地具有了转向上在时间单位数纳秒,较长的为更大的LED。可关断时间这些都是在几十纳秒,略高于开启慢。由于前面提到的原因,IR LED通常显示最快的转换时间。
提供特殊用途的LED,其结和键合线的几何形状经过专门设计,可允许800皮秒至2纳秒的脉冲。对于更短的脉冲,在许多方面类似于LED的操作中,专用激光二极管一直可工作至50皮秒脉冲。
正如@ConnorWolf在评论中指出的那样,还存在一系列具有特殊光束整形的LED产品,它们具有500至1000皮秒的脉冲宽度。
磷光型LED的开启和关闭时间在几十到几百纳秒之间,比直接发射的LED慢得多。
快速LED切换的主要因素不仅是LED固有的发射跃迁时间:
因此,在实践中,用于实施的设计的限制时间常数可以在数百纳秒内。这在很大程度上是由于外部因素,即驱动电路。与此相比,LED结的转换时间短得多。
要了解驱动电路设计相对于LED本身的主导地位,请参阅美国政府最近发布的RFI(2013年4月),寻求能够保证LED切换时间在20纳秒范围内的电路设计。
注意事项:
#1: 磷光体类型的LED具有下面的发光结,通常在远蓝或紫外范围内,然后激发磷光体涂层。结果是多个发射波长的组合,因此比直接发射LED的波长光谱更宽,这被认为是近似白色的(对于白色LED)。
次级磷光体的发射或关断速度远慢于结过渡。同样,在关闭时,大多数磷光体的尾巴较长,这进一步延长了关闭时间。
#2: 结的几何形状会显着影响结电容。因此,采取了类似的步骤来制造专门设计用于MHz范围内高速信号传输的LED,就像用于高频开关二极管设计那样。电容受耗尽层厚度以及结面积的影响。材料选择(GaAsP v / s GaP等)也会影响结点处的载流子迁移率,从而改变“切换时间”。
您可能正在寻找的是辐射复合时间:通常,空穴和电子通过发射光子进行复合所需的时间,这是一个随机过程,因此可能需要任何时间。从工程师的角度来看,在克服电阻,电感和电容等电效应(包括LED,LED的电效应)后,您必须首先以所需的速率添加制造空穴和电子所需的任何时间。包装和驱动电路。
仅凭此信息,您仍可能会遇到这样一个事实,即半导体的总体重组时间特别是辐射重组时间特别大,尤其是在具有间接带隙的半导体之间(通常只制造非常低效的LED,例如硅) )以及具有直接带隙的LED(通常用于LED)。也要注意对波长的依赖性。
虽然我还没有数字,但光电子学的数量级应该是纳秒。根据RP Photonics百科全书,当优化用作激光(基本上是优化用于光反馈的反射镜内部的LED)时,重组时间或上态寿命通常为几纳秒。我的猜测是,普通的LED不会超过该值,而且,除非经过特别优化,否则也不会更快。