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发光二极管正向导通电压 浅析发光二极管电压工作范围及其原理

发表日期:2021-07-05 17:42  作者:admin  浏览:

  本文主要是关于发光二极管的相关介绍,并着重对发光二极管的电压进行了详尽的阐述。

  发光二极管(Light-Emitting Diode)是一种能发光的半导体电子元件,简称LED 。LED是一种透过三价与五价元素所组成的复合光源这种电子元件早在1962年出现,早期只能发出低光度的红光,被hp买价专利后当作指示灯利用。之后发展出其他单色光的版本,时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着白光发光二极管的出现,近年续渐发展至被用作照明。

  不同颜色的发光二极管的正向导通电压是不一样的,红和黄的是2v左右,蓝、绿、白的是3v左右,具体的都有不同,厂家生产出来就不一样,厂家有专门的设备分电压。不过一般用的线v算。

  在规定的正向电流下,二极管的正向电压降,是二极管能够导通的正向最低电压。

  小电流硅二极管的正向压降在中等电流水平下,约0.6~0.8 V;锗二极管约0.2~0.3 V。大功率的硅二极管的正向压降往往达到1V。

  发光二极管可以看成恒压负载。LED的电压降取决于内部光子发射所需跃过的能量势垒。能量势垒由发光颜色决定,因此电压降也取决于发光颜色。由于生产过程的差异,使得每一个LED的波长不尽相同,所以也造成了电压降上的差异。最高波长的偏差带通常为10u/o。

  在设计LED驱动电路时,最常见的错误是基于LED正向导通压降典型值k。yp进行设计。这种设计思路把多个LED串、二手储罐设备转让并联了起来,并认为各LED串的总正向导通压降是相同的,流经各串的电流也是相等的。实际上,LED正向导通压降的偏差很大。例如,单个1w的luxeon star型白光LED的正向导通压降典型值为ⅵ=3.42 v,但实际值中最小的仅为2.79 v,最大的达3.99 v。正向导通压降的偏差高达15%以上。

  常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。限流电阻R可用下式计算:

  式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的正常工作电流。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。

  PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

  LED(发光二极管)的工作电压随制造材料不同也不同。普通做提醒指示用磷砷化镓材料的在1.55V-----1.85V之间;磷化镓材料的在1.85V-----2.15V之间,这种LED有红、绿、黄、橙(双色LED)多种发光颜色供选择。一般工作电流很小,约在5-----10mA(0.005A-----0.010A),亮度不是很高,不能用于照明。手电筒中用的LED是一种超高亮度的,它的工作电压较高,通常为3.35V------3.65V,工作电流也相对较大,在30mA-----50mA,亮度很高,目前发光颜色单一,为冷光色。其实LED还有许多种类,在民用、工业、科技、国防、航空和航天等领域得到了广泛的应用!

  LED发光二极管有着工作电流很小,工作电压很低,可靠性高,寿命长,抗冲击和抗震性能好。可以通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱等传统照明设备所不具有的优点,因此可以得到广泛的运用。

  关于发光二极管的相关介绍就到这了,希望通过本文能让你对发光二极管有更全面的认识,如有不足之处欢迎指正。

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