発光ダイオードLEDの主な特性と試験方法をご紹介します。

発光ダイオード、または略して LED は、電気エネルギーを光エネルギーに変換する半導体デバイスです。特定の順方向電流が管を通過すると、エネルギーが光の形で放出されます。光度は順電流にほぼ比例します。発光色はチューブの材質に関係します。
まずはLEDの主な特徴です。
(1) 動作電圧が低く、ライトを点灯するのに 1.5 ～ 1.7 V しか必要ないものもあります。(2) 動作電流は小さく、標準値は約 10mA です。(3) 通常のダイオードと同様の一方向導通特性を持ちますが、不感帯の電圧が若干高くなります。(4) シリコンツェナーダイオードと同様の電圧安定化特性を持っています。(5) 応答速度が速く、電圧印加から発光までの時間はわずか 1 ～ 10ms、応答周波数は 100Hz に達します。耐用年数は長く、一般に最大100,000時間以上です。
現在、一般的に使用されている発光ダイオードは赤色および緑色の燐光蛍光体 (GaP) LED であり、順方向電圧降下は VF = 2.3V です。赤色燐光ヒ素蛍光体 (GaASP) LED、順方向電圧降下は VF = 1.5 ～ 1.7 V です。炭化ケイ素とサファイア材料を使用した黄色と青色の LED の場合、順方向電圧降下 VF = 6V になります。
LED の順電圧-電流曲線は急峻であるため、チューブの焼損を避けるために電流制限抵抗を直列に接続する必要があります。DC 回路では、電流制限抵抗 R は次の式を使用して推定できます。
R = (E-VF) / IF
AC 回路では、電流制限抵抗 R は次の式で推定できます: R = (e-VF) / 2IF (e は AC 電源電圧の実効値)。
第二に、発光ダイオードのテスト
特別な機器がない場合、LED はマルチメータでも推定できます (ここでは MF30 マルチメータを例にします)。まず、マルチメータを Rx1k または Rx100 に設定し、LED の順方向抵抗と逆方向抵抗を測定します。順方向抵抗が 50kΩ 未満の場合、逆方向抵抗は無限大であり、真空管が正常であることを示します。順方向と逆方向の両方がゼロまたは無限大である場合、または順方向と逆方向の抵抗値が近い場合は、真空管に欠陥があることを意味します。
次に、LEDの発光を測定する必要があります。順方向電圧降下は 1.5V を超えるため、Rx1、Rx1O、Rx1k で直接測定することはできません。Rx1Ok は 15V 電池を使用しますが、内部抵抗が高すぎるため、真空管をオンにして発光することができません。ただし、テストにはダブルメーター法を使用できます。2 つのマルチメーターが直列に接続されており、両方とも Rx1 の位置に配置されています。このようにして、合計バッテリー電圧は 3V、合計内部抵抗は 50Ω になります。L プリントに供給される動作電流は 10mA を超えており、チューブをオンにして発光させるのに十分です。テスト中にチューブが光らない場合は、チューブに欠陥があることを示します。
VF = 6V LED の場合、テスト用に別の 6V バッテリと電流制限抵抗を使用できます。