Какова латентность светодиода?

Известно, что светодиоды имеют очень низкую незаметную задержку включения питания, но насколько быстро они измеряются? (Наносекунды?)

Другими словами, сколько времени требуется для светодиода, который полностью отключен, чтобы достичь оптимальной яркости, и сколько времени требуется, чтобы перейти от полной яркости к выключенному? Я предполагаю, что применяемый ток имеет значение?

Я прошу об этом, так как современные мониторы с LED-подсветкой используют PWM для достижения разных уровней яркости и даже в задние фонари, которые мерцают на тысячах герц , светодиоды, кажется, реагируют почти мгновенно (в отличие от CFL, которые довольно медленны при циклировании питания).

39 голосов | спросил ayane_m 28 +04002013-10-28T10:04:53+04:00312013bEurope/MoscowMon, 28 Oct 2013 10:04:53 +0400 2013, 10:04:53

2 ответа


46

Чтобы решить этот вопрос, сначала необходимо провести различие между светодиодами люминофора (# 1) (например, белые светодиоды, возможно, некоторые зеленые светодиоды) и светодиоды прямого излучения (например, большинство видимых цветных светодиодов, ИК-и УФ-светодиодов).

Светодиоды прямого излучения обычно имеют время включения в однозначных наносекундах , что больше для больших светодиодов. Turn off для них находятся в десятки наносекунд , что немного медленнее, чем включение. ИК-индикаторы обычно показывают самые быстрые времена перехода по причинам, указанным выше.

Светодиоды специального назначения , чьи геометрия перехода и геометрии проводов специально разработана для обеспечения 800 пикосекунд до 2 наносекундных импульсов . Для еще более коротких импульсов лазерные диоды специального назначения, во многом оперативно сходные с светодиодами, работают вплоть до 50 пикосекундных импульсов.

Как указано в комментариях @ConnorWolf, существует также семейство эти 5-миллиметровые сквозные светодиоды имеют емкость соединения 50 пФ номинальная. Меньшие соединения, например. 0602 Светодиоды SMD имеют соответственно меньшую емкость соединения и в любом случае более вероятно, будут использоваться для подсветки экрана.

  • Паразитная емкость (трассы и опорная схема) играет важную роль в увеличении постоянной времени RC и тем самым замедлении переходов.
  • Типичные светодиодные ведущие топологии, например. низковольтная коммутация MOSFET, не активно тянуть напряжение на светодиоде вниз при выключении , поэтому время выключения обычно медленнее, чем включение.
  • В результате приведенных выше индуктивных и емкостных факторов, чем выше прямое напряжение светодиода , тем больше время нарастания и спада, из-за того, что источник питания должен более активно преодолевать ток эти факторы. Таким образом, ИК-светодиоды, как правило, самые низкие напряжения вперед, являются наиболее быстрыми.
  • Таким образом, на практике предельные постоянные времени для реализованной конструкции могут составлять сотни наносекунд . Это в значительной степени обусловлено внешними факторами, то есть схемой возбуждения. Сравните это с гораздо более коротким временем перехода светодиодного перехода.

    Чтобы получить представление о доминировании конструкции управляющей схемы в отличие от самих светодиодов, см. этот недавний RFI правительства США (апрель 2013 г.), ища схемы, которые могут гарантировать время переключения светодиодов в диапазоне 20 наносекунд .


    Примечания

    # 1: Светодиод типа люминофора имеет базовое светоизлучающее соединение, обычно в дальнем синем или ультрафиолетовом диапазоне, которое затем возбуждает люминофорное покрытие. Результатом является сочетание нескольких излучаемых длин волн, следовательно, более широкий спектр длин волн, чем светодиод прямого излучения, что воспринимаетсякак белый (для белых светодиодов).

    Вторичное излучение люминофора включается или выключается намного медленнее, чем переход перехода. Кроме того, при выключении большинство люминофоров имеют длинный хвост, который еще больше сокращает время выключения.

    # 2: Геометрия соединения существенно влияет на емкость соединения. Следовательно, аналогичные шаги предпринимаются для изготовления светодиодов, специально предназначенных для высокоскоростной сигнализации в диапазоне МГц, которые используются для высокочастотной коммутации диодов. На емкость влияет мощность слоя истощения, а также площадь соединения. Выбор материала (GaAsP v /s GaP и т. Д.) Также влияет на подвижность носителей на стыке, тем самым изменяя «время переключения».

    ответил Anindo Ghosh 28 +04002013-10-28T11:00:35+04:00312013bEurope/MoscowMon, 28 Oct 2013 11:00:35 +0400 2013, 11:00:35
    4

    То, что вы, вероятно, ищете, - это время радиационной рекомбинации: время, которое обычно требуется для дырки, и электрон рекомбинирует при этом, испуская фотон, что является стохастическим процессом и, следовательно, может занять какое-то время. С точки зрения инженера, вам нужно будет добавить к этому время, необходимое для создания дыр и электронов с нужной скоростью, в первую очередь, после преодоления электрических эффектов, таких как сопротивление, индуктивность и мощность, в том числе светодиодов, упаковки и вашей управляющей схемы.

    Используя только эту информацию, вы все же можете столкнуться с тем, что общее время рекомбинации в целом и время радиационной рекомбинации в частности сильно различаются в полупроводниках, что наиболее существенно между теми, у которых есть косвенная запрещенная зона (те, которые обычно производят только очень неэффективные светодиоды , как и кремний) и те, которые имеют прямую запрещенную зону (которые обычно используются для светодиодов). Также имейте в виду зависимость от длины волны.

    Пока у меня нет чисел наготове, порядок для оптоэлектроники должен составлять наносекунды. Оптимизированный для использования в качестве лазера, который в основном представляет собой светодиод внутри зеркал, оптимизированный для оптической обратной связи, время рекомбинации или время жизни верхнего состояния обычно составляет несколько наносекунд в соответствии с энциклопедия RP Photonics . Я предполагаю, что обычные светодиоды не превысят этого значения, но также, возможно, если специально не оптимизировано, не будет намного быстрее.

    ответил pyramids 28 +04002013-10-28T17:07:00+04:00312013bEurope/MoscowMon, 28 Oct 2013 17:07:00 +0400 2013, 17:07:00

    Похожие вопросы

    Популярные теги

    security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132