發(fā)光二極管

發(fā)光二極管簡稱為LED。由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。

當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光，氮化鎵二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)又分有機發(fā)光二極管OLED和無機發(fā)光二極管LED。

特點

電壓

LED使用低壓電源，供電電壓在直流3-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，也有少數(shù)DC36V、DC40V等，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。

效能

消耗能量較同光效的白熾燈減少80%左右，較節(jié)能燈減少40%左右。

適用性

體積很小，每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境

穩(wěn)定性

10萬小時，光衰為初始的50%

響應(yīng)時間

其白熾燈的響應(yīng)時間為毫秒級，LED燈的響應(yīng)時間為納秒級

環(huán)境污染

不含有害金屬汞等

顏色

發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和禁帶寬度，實現(xiàn)紅黃綠藍(lán)橙多色發(fā)光。紅光管工作電壓較小，顏色不同的紅、橙、黃、綠、藍(lán)的發(fā)光二極管的工作電壓依次升高。

價格

LED的價格越來越平民化，因LED省電的特性，也許不久的將來，人們都會把白熾燈換成LED燈。我國部分城市公路、學(xué)校、廠區(qū)等場所已換裝完LED路燈、節(jié)能燈等。

發(fā)光二極管電流和電壓的關(guān)系

發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算：

R＝（E－UF）／IF

式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應(yīng)按電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極。

與小白熾燈泡和氖燈相比，發(fā)光二極管的特點是：工作電壓很低（有的僅一點幾伏）；工作電流很小（有的僅零點幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調(diào)制通過的電流強弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強弱。由于有這些特點，發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源，在許多電子設(shè)備中用作信號顯示器。把它的管心做成條狀，用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導(dǎo)體數(shù)碼管（圖），每個數(shù)碼管可顯示0～9十個數(shù)目字。

紅色和黃色的發(fā)光二極管的工作電壓是2伏的，其他顏色的工作電壓都是3伏的一般的發(fā)光二極管的工作電流是20毫安，如果接在五伏的電源上，電源電壓減二極管的工作電壓就是分壓電阻要分掉的電壓，再用這個電壓除以二極管工作的電流就能計算出這個電阻的阻值。比如說3伏的二極管（5-3）/0.02=100歐，2伏的二極管（5-2）/0.02=150歐，但是不是所有的發(fā)光二極管的工作電流都是20毫安，有的大一點有的小一點，實際使用的時候也可以用整流二極管來分壓，一只二極管的壓降是0.7伏，用3只串聯(lián)分掉的電壓就是2.1伏，剩下的正好是3.1伏或者用四個串聯(lián)剩下2.2伏

限流到20ma以下，紅燈1.2v，綠燈1.4v（導(dǎo)通時）。

正向工作電流If：它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時的正向電流值。 一般LED發(fā)光二極管的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。

正向工作電壓VF：一般發(fā)光二極管參數(shù)表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時測得的。 發(fā)光二極管正向工作電壓VF在1.4～3V。在外界溫度升高時，VF將下降。

R≈V/I

一般應(yīng)用取I＝3～5mA，則R＝？。

亮度與電流不是線性關(guān)系，電流大到一定值時，亮度變化不大。只要電流超過了最大正向電流就會燒了。特殊的主要看資料，一般的電流選定在3-20mA。

要控制發(fā)光二極管的正向電流，就必須知道發(fā)光二極管的一個重要參數(shù)：Vf值。

不同顏色的發(fā)光二極管有不同的Vf值，同顏色的發(fā)光二極管的Vf值也不一樣，絕大部分應(yīng)用中都需要進(jìn)行分光和分色。

不同種類的發(fā)光二極管的最大正向電流是不一樣的。我們常用的直徑5mm的發(fā)光二極管的最大正向電流一般都是25mA，實際應(yīng)用中常工作在20mA。為了保證發(fā)光二極管能夠可靠穩(wěn)定工作，很多場合都要求采用恒流技術(shù)來進(jìn)行發(fā)光二極管的驅(qū)動。

它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。

淺談發(fā)光二極管壓降計算

發(fā)光二極管壓降計算方法

壓降的計算方法有很多種，而發(fā)光二極管壓降計算方法也一樣。至于有哪些計算發(fā)光二極管壓降的方法呢？請聽小編娓娓道來。首先先估算出負(fù)載電流，根據(jù)設(shè)備的功率算出電流，電流大小，和功率有關(guān)，而且和電壓也有這直接的關(guān)系，直接用功率大小算出電流；而后就是電壓的計算，根據(jù)發(fā)光二極管的負(fù)荷距，估算電壓上的損失值，根據(jù)電流選擇截面面積。而后就可以進(jìn)行計算發(fā)光二極管壓降了。

發(fā)光二極管壓降計算公式

有了計算發(fā)光二極管壓降的方法，當(dāng)然也需要公式的套用了。首先計算的電流I，公式為I= P/1.732×U×cosθ，其中P功率，U電壓，cosθ功率因素；而后就是電阻R的計算公式了，R=ρ×L/S， ρ指的是導(dǎo)體電阻率，L線路的長度，S代表線路的橫截面積；最后就是計算發(fā)光二極管壓降的公式了，ΔU=I×R，電壓乘以電阻，就得出發(fā)光二極管壓降的差值了。就是這么簡單，就是這么快速。

貼片發(fā)光二極管壓降

貼片發(fā)光二極管壓降，顏色有很多種，不同顏色的發(fā)光二極管壓降，其壓降值都不一樣。比如紅色的，其壓降為1.82v-1.88v，電流為5-8mA；橙色發(fā)光二極管壓降為1.7v-1.8v，電流為3-5mA；綠色，其壓降為1.75v-1.82v，電流為3-5mA；白色壓降為3v-3.2v，電流為10-15mA；最后一個蘭色，其壓降為3.1-3.3V，電流8-10mA。

不同顏色發(fā)光二極管壓降

不同顏色的發(fā)光二極管壓降都不同，以下具體壓降值僅供參考哦！紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0-2.2V ；綠色發(fā)光二極管的壓降為3.0—3.2V；正常發(fā)光時的額定電流約為20mA。黃色發(fā)光二極管的壓降為1.8—2.0V。然而，這些不同顏色的發(fā)光二極管壓降，其經(jīng)過的電流以及電阻值也不一樣。其中直徑3毫米的白藍(lán)紫10毫安，紅綠黃5毫安，直徑5毫米的翻倍。電流則根據(jù)不同的材料以及截面多決定。