发光二极管正向和反向电压的电路图

2022-01-22 10:01分类：电子元器件阅读：

文中主要是有关发光二极管的有关详细介绍，并主要对发光二极管的顺向工作电压与反方向工作电压的区别开展了详尽的叙述。

发光二极管

发光二极管通称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化学物质做成。

当电子器件与空穴复合型时要辐射源出能见光，因此能够用于做成发光二极管。在电源电路及仪器设备中做为显示灯，或是构成文本或数据表明。氮化镓二极管发彩光，磷化镓二极管发绿色光，碳碳复合材料二极管变黄光，氮化镓二极管发高清蓝光。因物理性质又分有机化学发光二极管OLED和无机物发光二极管LED。

基本原理

它是半导体材料二极管的一种，能够把电力转变成太阳能。发光二极管与一般二极

管一样是由一个PN结构成，也具备单方面导电率。当给发光二极管再加上正方向电流后，从P区引入到N区的氧空位和由N区引入到P区的电子器件，在PN结周边数μm内各自与N区的电子器件和P区的空穴复合型，造成自发辐射的莹光。不一样的半导体器件中电子器件和空穴所在的动能情况不一样。当电子器件和空穴复合型时释放的热量是多少不一样，释放出来的热量越多，则传出的光波长越少。常见的是发彩光、绿色光或白光的二极管。发光二极管的反方向击穿电压超过5伏。它的正方向光电流特点曲线图很陡，应用时务必串连功率电阻以操纵根据二极管的电流量。功率电阻R可以用下式测算：

R=（E－UF）/IF

式中E为电源电压，UF为LED的顺向损耗，IF为LED的常规工作中电流量。发光二极管的关键部份是由P型半导体和N型半导体构成的芯片，在P型半导体和N型半导体中间有一个衔接层，称之为PN结。在一些半导体的PN结中，引入的极少数自由电子与大部分自由电子复合型的时候会把不必要的力量以光的方式释放出，进而把电磁能立即变换为太阳能。PN结加反方向工作电压，极少数自由电子无法引入，故不发亮。这类运用注入式电致发光基本原理制造的二极管叫发光二极管，统称LED。当它处在正方向运行状态时（即两头再加上正方向工作电压），电流量从LED阳极氧化流入负极时，半导体材料结晶就产生从紫外线到红外线不一样顏色的光源，光的高低与工作电流相关。

特性

工作电压

LED应用低电压开关电源，供电系统电流在直流电3-24V中间，依据设备不一样而异，也是有极少数DC36V、DC40V等，因此它是一个比应用直流高压电源更可靠的开关电源，尤其适用公共场合。

效率

耗费动能较同特效的日光灯降低80%上下，较led节能灯降低40%上下。

适用范围

容积不大，每一个模块LED小块是3-5mm的方形，因此能够配制成各种形状的元器件，而且适用于易失的自然环境

可靠性

十万钟头，光损为原始的50%

响应速度

其日光灯的反应时间为ms级，LED灯的反应时间为纳秒级

空气污染

不带有害金属材料汞等

色调

发光二极管便捷地经过化学修饰方式，调节材质的可带构造和带隙，完成红黄绿蓝橙多色发亮。彩光管工作标准电压较小，色调不一样的红、橙、黄、绿、蓝的发光二极管的工作标准电压先后上升。

价钱

LED的价钱愈来愈大众化，因LED节电的特点，或许没多久的未来，大家都是把日光灯换为LED灯。在我国部份大城市道路、院校、工业区等地方已改装完LED路灯、led节能灯等。

发光二极管正方向和反方向工作电压的原理图

根据简单的实验表明二极管的正面特点和方向特点。?

1. 正方向特点。?

在电子线路中，将二极管的阳极接在高电位端，负级接进低电位差端，二极管便会通断，这类接口方式，称之为正方向参考点。务必表明，当加在二极管两边的顺向工作电压很钟头，二极管依然无法通断，穿过二极管的正面电流量十分很弱。仅有当正方向工作电压超过某一标值（这一标值称之为“门坎工作电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）之后，二极管才可以直正通断。通断后二极管两边的工作电压大部分维持不会改变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称之为二极管的“正方向损耗”。?

2. 反方向特点。?

在电子线路中，二极管的正级接进低电位差端，负级接在高电位端，这时二极管中基本上沒有电流量穿过，这时二极管处在截至情况，这类接口方式，称之为反方向参考点。二极管处在方向参考点时，依然会出现细小的方向电流量穿过二极管，称之为泄露电流。当二极管两边的方向工作电压扩大到某一标值，反方向电流量会大幅度扩大，二极管将丧失单方位导电性特点，这类情况称之为二极管的穿透。

正方向不一定发亮（要做到阀值），反方向不发亮

发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化学物质，如GaAs（氮化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷氮化镓）等半导体材料制作的，其关键是PN结。因而它具备一般P-N结的I-N特点，即正指导通，反方向?截至、穿透特点。除此之外，在一定标准下，它还具备发亮特点。在正方向工作电压下，电子器件由N区引入P区，空穴由P区引入N区。进到另一方地区的极少数自由电子（少子）一部分与大部分自由电子（多子）复合型而发亮。

假定发亮是在P区中产生的,那麼引入的电子器件与价带空穴立即复合型而发亮,或是先被发亮管理中心捕捉后，再与空穴复合型发亮。除开这类发亮复合型外，还有一些电子器件被非发亮管理中心（这一管理中心处于导带、介带正中间周边）捕捉，然后再与空穴复合型，每一次释放出来的动能并不大，不可以产生能见光。发亮的复合型量相对性于非发亮复合型量的占比越大，量子高效率越高。因为复合型是在少子蔓延区域内发亮的，因此光仅在挨近PN结面数μm之内造成。

发光二极管正向和反向电压的电路图

发光二极管工作电压与色调关系图

发光二极管正方向工作电压与反方向工作电压的差别

正方向工作电压便是工作标准电压，便是发光二极管工作中时，灯两边的电流值，这一工作电压值跟电流量有关系！图中中，用140mA电流量供电系统时，发光二极管正方向工作电压是3.0V。

负向工作电压便是发光二极管的反方向击穿电压，便是发光二极管接错后，超出这一工作电压将会会烧毁！有时候给LED供电系统的线路是交流电流，这时候就需要留意负向工作电压！一般在直流电源工作上，发光二极管的负性工作电压能够忽视无论！图中中，发光二极管接反5V工作电压时，走电电流量是0.00uA。

发光二极管有二极管特性，电流量上升到150mA，工作电压很有可能也是3.00V，也可能是3.02V。这一值并不是一定的，有可能电流量加进1000mA，工作电压也仅有3.00V。白灯的电流会高一点，正方向工作标准电压一般在2.7-3.3V。绿灯的工作标准电压还不上2.0V。蓝灯与信号灯工作电压又不一样！