幾款LED燈帶作為反向電流感應測試

文章目錄

1.為什么使用LED燈帶作為光敏感器?

2.幾款LED燈排

3.測量項目

1.LED燈帶2

（1）基本結(jié)構(gòu)

（2）電路成分

（3）LED基本參數(shù)

（4）測量電流放大波形

2.LED燈帶3

（1）基本參數(shù)

（2）測量放大電流波形

3.LED燈帶4

（1）基本特性

（2）點亮串聯(lián)

1.基本結(jié)論

2.用作光電檢測

相關(guān)CSDN博文： 金黃色的LED燈帶感光特性測量

1.為什么使用LED燈帶作為光敏感器?

使用LED燈帶作為光電傳感器起源于以下前期工作，對于使用LED來作為 全國大學生智能車競賽 中計時系統(tǒng)的車模通過檢測器。

測試各種型號LED的反向光敏電流與光伏信號

幾款表貼LED反向電流特性

對于來自范兵提供光電檢測帶模塊解析

可否使用串聯(lián)LED（或者光敏LED）來制作光電檢測板？

表貼光電池 FU-NJL6402R-2 的特性

通過前期測試，確定了以下幾點應用LED進行光電檢測指導意見：

LED的顏色： 通過實驗發(fā)現(xiàn)，無論是光伏效應，還是反向光敏電流效應，都是黃色LED最為敏感。下圖是來自于 The Forward Voltages of Different LEDs 中關(guān)于不同顏色的LED對應的前向?qū)妷号c材料。但是為什么黃色（或者橘黃色）LED具有很大的光敏系數(shù)，的機理不得而知。

放大LED反向電流： 使用達林頓管（ h F E ≥ 40000 h_{FE} \ge 40000 hFE ≥40000）來放大微弱的反向光敏電流。

由于應用在智能車競賽中，需要檢測車模是否在賽道上通過，因此需要對于賽道上一個橫截面進行檢測是否有車模壓過，并由其引起光線的變化來測量是否有車模通過。因此需要在賽道上部署一條線上，間隔小于3厘米（車模輪胎寬度）一排LED（光電傳感器）來檢測。使用 LED燈帶 可以滿足LED檢測排列要求。

2.幾款LED燈排

下面表格給出了幾款在TB購買到的LED燈帶的相關(guān)信息。

【表1-1 LED燈帶】

現(xiàn)在除了LED燈帶1,5，也就是黃金眼色的其它三個LED燈帶都到了。下面對其進行檢測測量。

3.測量項目

燈帶的基本機械結(jié)構(gòu)

燈帶的電氣結(jié)構(gòu)

燈帶反向電流測量

1.LED燈帶2

燈帶的基本結(jié)構(gòu)包括雙面貼、鋁基帶、熱名熱縮管等。

燈帶是可以直接連接220V，所以它電路上兩頭具有兩個器件：

整流橋： 具有一個整流橋電路；

線性LED驅(qū)動： PT4515 單端式線性LED驅(qū)動芯片

下圖是PT4515的內(nèi)部功能模塊。

表面封裝顏色： 黃色

點亮LED顏色： 白色

使用在 幾款表貼LED反向電流特性 對于LED反向電流放大電路（使用Darlington三極管 SCP-13）來放大LED的反向光敏電流。

使用示波器讀取T1（SCP-13）集電極的電壓波形。

測試電路在面包板臨時搭建。

下圖顯示了在桌面照明情況下，對于的SCP-13集電極的電壓波形。

如果將LED燈帶翻過來，下面的波形消失，這說明這個波形信號是由桌面上方的燈光引起的。

如果使用手直接遮擋燈帶上面的燈光的時候，對應的信號出現(xiàn)跳變。

只有當手遮擋靠近等待一端LED時候，才能夠引起波形減小。而對應的另外一端則所產(chǎn)生的變化效果比較弱。

這說明現(xiàn)在燈帶上的LED對于反向電流影響的效果不同位置影響的效果不同。

另外，使用改錐觸碰燈帶的鋁基板也會引起電壓波形變化很大。

2.LED燈帶3

在施加超過10V的電壓的時候，燈帶逐步發(fā)出白色的燈光。

燈帶是由若干段的基本單元組成。每個單元是由三個LED和一個限流電阻組成。這些單元從電氣上是并聯(lián)在一起的。

下面是對應的基本單元的電路圖。

使用和上面相同的達林頓管相同的電路，對于LED的反相電流進行放大。通過測量集電極上的電壓波形反映了反相電流的波形。

在桌面上，可以測量得到的電流波形如下圖所示：

這說明，桌面上的亮度波形出現(xiàn)了50Hz的波動關(guān)系。

3.LED燈帶4

LED燈帶是由若干段相互等價的小段組成。每一段的LED都是相互并聯(lián)的白色LED，總數(shù)5個。

通過3V左右可以同時將5個并聯(lián)的ED同時點亮。

點亮每一段的LED需要3V左右。如果將其中一段中的焊錫小焊盤使用焊錫短接的，就可以將此節(jié)之前的LED串聯(lián)在一起。

比如將第11節(jié)對應的短路，則前面11節(jié)串聯(lián)。需要大約3V×11=33V可以將燈帶點亮。

由于這個燈帶沒有限流電阻，所以如果供電電源沒有限流的話

， 很容易將該燈帶燒掉 。

1.基本結(jié)論

根據(jù)前面測量，研究三類燈帶的基本結(jié)構(gòu)。

對于使用220V供電的燈帶，它具有數(shù)量眾多的LED串聯(lián)，并配有整流橋以及限流集成芯片。為了散熱，它使用了鋁基板材提供整體散熱。

對于使用低壓供電的LED，它們是由若干段標準小段LED經(jīng)過并聯(lián)而成。在手邊的燈帶包括有兩類，一類是由限流電阻，一類是沒有限流電阻的。

由于購買到的燈帶大都是白色LED，反向電流不敏感。使用SCP-13達林頓管進行放大時，集電極的電阻使用100kΩ，可以觀察到桌面的燈光的50Hz的波動。

2.用作光電檢測

用作光電檢測的LED燈帶從本質(zhì)上將應該是使用全串聯(lián)的形式。如果使用分段相同并串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，則會降低檢測靈敏度的。

由于購買到的是白色LED，由于他們的光電系數(shù)小，所以不太適合用作光電檢測的傳感器。

最后等待所購買到的LED燈帶1，LED燈帶5這類黃色LED燈帶，到貨之后再進行相應的實驗。

■ 相關(guān)文獻鏈接:

第十六屆全國大學智能汽車競賽競速比賽規(guī)則

測試各種型號LED的反向光敏電流與光伏信號

幾款表貼LED反向電流特性

對于來自范兵提供光電檢測帶模塊解析

可否使用串聯(lián)LED（或者光敏LED）來制作光電檢測板？

表貼光電池 FU-NJL6402R-2 的特性

The Forward Voltages of Different LEDs

LED燈帶

黃金燈光帶

超亮220V硬燈條LED

led燈帶12V 5050

吸頂燈led燈條

低壓12v高亮2000K

PT4515 單端式線性LED驅(qū)動芯片

單片機 硬件開發(fā)

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