שינויים במאפיינים הקשורים לטמפרטורה (זוהר, אורך גל, מתח קדימה)המאפיינים של מנורת LED משתנים בהתאם לטמפרטורת השבב (Tj: טמפרטורת הצומת הפולט את האור). טמפרטורת השבב כוללת הן את טמפרטורת הסביבה והן את החום הנפלט על ידי ה- LED עצמו. הטקסט הבא מתאר שינויים אופייניים במאפיינים.
זוהרכמות האור הנפלטת על ידי מנורת ה- LED פוחתת ככל ש- Tj עולה. הסיבה לכך היא עלייה בשילוב מחדש של חורים ואלקטרונים שאינם תורמים לפליטת אור. הנתונים הטכניים של מנורת ה-LED של Toshiba מציגים גרפים של מאפייני העוצמה הזוהרת ביחס לטמפרטורת המארז (כאשר העוצמה הזוהרת מתוקננת ל- 1.0 ב- 25 מעלות צלזיוס - ראו נספח 1). בטווח טמפרטורת ההפעלה המובטחת, העוצמה הזוהרת משתנה מ- 0.7 ל- 1.2 (בהתבסס על עוצמה זוהרת של 1.0 ב- 25°C)
אורך גלבדומה לעוצמה הזוהרת, גם אורך הגל הנפלט משתנה, בעיקר בשל שינויים בפער אנרגיית המוליכים למחצה הנגרמים על ידי שינויים בטמפרטורה. היקף השינויים אורך הגל משתנה בהתאם לחומר המוליך למחצה; ב נוריות מסוג InGaAlP, עלייה בטמפרטורה גורמת d לשנות על ידי כ 0.1 ננומטר / ° C. עבור יישומים שבהם נדרשים תקני אורך גל קפדניים, יש לקחת בחשבון כל שינוי אורך הגל בטווח טמפרטורת ההפעלה המובטח של הציוד.
מתח קדמי (Vf)למעט מקרים מיוחדים, שינויים ב- VF, כמו שינויים אורך הגל הנפלט, נגרמים על ידי שינויים בפער אנרגיית המוליכים למחצה. כאשר הטמפרטורה עולה, Vf נופל על ידי כ 2 mV / ° C. שינוי ב- Vf הוא שיקול מרכזי בתכנון מעגלים. כאשר מנורת ה- LED פועלת על זרם קבוע, שינויים ב- Vf אינם משפיעים על קבועי המעגל. עם זאת, כאשר מנורת LED פועלת במתח קבוע בערך, Vf נופל כמו הטמפרטורה עולה ואת הזרם עולה. עלייה בזרם גורמת Tj לעלות עוד יותר Vf ליפול עוד יותר. הזרם ממשיך לגדול עד להשגת איזון. לעומת זאת, בטמפרטורות נמוכות Vf עולה והזרם יורד. ייתכן שהעוצמה הזוהרת הנדרשת לא תתקבל כאשר המעגל מופעל במתח קבוע.
תנודות במאפייניםשונות בערכי המאפיינים בין נוריות LED שונות מתעוררת בשלב הייצור. Toshiba מציינת ערך מינימלי עבור הזוהר וערך מינימלי או מרבי עבור כל אחד מהפרמטרים האופייניים החשמליים. לפיכך, מעגלים אופטיים חייבים להיות מתוכננים לוקח תנודות אלה בחשבון. לדוגמה, בנוסף לשינויים בטמפרטורה, Vf יש גם התפלגות מסוימת. כאשר למעגל אין שולי עיצוב מובנים, יש לבדוק התקנים עם תנודות Vf גדולות כדי להבטיח שניתן עדיין להשיג את המאפיינים הרצויים כאשר הטמפרטורה משתנה. בהתאם למאפיין של המעגל או הציוד, ייתכן שיהיה צורך להגביל את כמות התנודתיות בערכים האופייניים למנורת ה- LED. במקרים כאלה, Toshiba יחקור יש צורך בתקן מיוחד ולהחליט אם ניתן להחיל סטנדרט מיוחד או לא.
הבדלים בין נוריות LED גלויות למקורות אור של חיישן
מנורות LED הן פולטים של אור נראה. לפיכך, תקני LED מבוססים על אור הנראה לבני אדם. בהתאם לכך, Marktech אינה ממליצה להשתמש ב-LED גלוי כמקור האור עבור חיישן אופטי. יעילות יחסית איור 6 מציג את עקומת היעילות הזוהרת, הכוללת את מאפייני אורך הגל של האור שאליו העין האנושית רגישה. העין האנושית רגישה ביותר לאור עם אורך גל של כ 555 ננומטר. כאשר נמדד הזוהר של נורית LED, יש לתקן את ערך הזוהר בכל אורך גל בהתאם לעקומת היעילות הזוהרת המוצגת באיור 6.
איור 6 – עקומת יעילות זוהרת
או להשתמש בעקומת היעילות הזוהרת כדי לתקן את תפוקת נוריות ה- LED עבור כל אורך גל שיש למדוד או להעביר את פלט נורות ה- LED להימדד באמצעות מסנן אופטי עם אותם מאפייני שידור כמו עקומת היעילות הזוהרת. באופן טבעי, יש צורך גם לקחת בחשבון את המאפיינים אורך הגל של photodetector. פוטודיודות או חיישני תמונה CCD משמשים לעתים פוטו-דקטורים לבדיקת זוהר. במקרים אלה, ההבדל בין הזוהר של נוריות גלויות אינו נובע רק מההבדלים ברגישות של הפוטודקטורים שלהם. לדוגמה, השוואה פשוטה בין העוצמה הזוהרת של GaA 660-nm כמו LED לבין זה של LED InGaAlP 570-nm מראה כי האחרון יש עוצמה זוהרת מאשר לשעבר. עם זאת, אם ניקח בחשבון את המאפיינים אורך הגל של רגישות הקבלה של photodetectors עם photodiodes או חיישני תמונה CCD, LED GaAlAs 660-nm יש את הפלט הגבוה יותר. בנוסף, הדיאגרמה האופיינית לאורכי הגל בנתונים הטכניים מציגה רק את ספקטרום האור הנראה ואינה מציינת כי אין אור אחר הנפלט מה- LED. בפרט, בהתאם לסוג ה- LED, ייתכן שלפליטה יש שיא גדול באזור הכמעט אינפרא אדום. בעת שימוש photodiodes כדי למדוד זוהר, לא לשכוח לקחת אור אינפרא אדום בחשבון.
