发光二极管的工作电压

发光二极管的工作电压 发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光。

它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管与

普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。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约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管子的电流。限流电阻R可用下式计算:

R=(E-UF)/IF

式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极。

与小白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管(图),每个

数码管可显示0~9十个数目字。

红色和黄色的发光二极管的工作电压是2伏的,其他颜色的工作电压都是3伏的一般的发光二极管的工作电流是20毫安,如果接在五伏的电源上,电源电压减二极管的工作电压就是分压电阻要分掉的电压,再用这个电压除以二极管工作的电流就能计算出这个电阻的阻值。比如说3伏的二极管(5-3)/0.02=100欧,2伏的二极管(5-2)/0.02=150欧,但是

不是所有的发光二极管的工作电流都是20毫安,有的大一点有的小一点,实际使用的时候也可以用整流二极管来分压,一只二极管的压降是0.7伏,用3只串联分掉的电压就是2.1伏,剩下的正好是3.1伏或者用四个串联剩下2.2伏。限流到20ma以下,红灯1.2v,绿灯

1.4v(导通时)。

正向工作电流If:它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。 一般LED发光二极管的工作电流在十几mA至几

十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同)。

正向工作电压VF:一般发光二极管参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。 发光二极管正向工作电压VF在1.4~3V。在外界温度升高时,VF将下降。

R≈V/I 一般应用取I=3~5mA,则R=?。

亮度与电流不是线性关系,电流大到一定值时,亮度

变化不大。只要電流超過了最大正向電流就會燒了。特殊的主要看资料,一般的电流选定在3-20mA。

要控制发光二极管的正向电流,就必须知道发光二极管的一个重要参数:Vf值。

不同颜色的发光二极管有不同的Vf值,同颜色的发光二极管的Vf值也不一样,绝大部分应用中都需要进行分光和分色。

不同种类的发光二极管的最大正向电流是不一样的。我

们常用的直径5mm的发光二极管的最大正向电流一般都是25mA,实际应用中常工作在20mA。为了保证发光二极管能够可靠稳定工作,很多场合都要求采用恒流技术来进行发光二极管的驱动。


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