一、发光二极管基本原理

　　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。

　　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。

　　二、发光二极管特点

　　与灯泡和氖灯对比，发光二极管的特征是：工作标准电压很低（有的仅一点几伏）；工作中电流量不大（有的仅零点几mAh就可以发亮）；耐冲击和防震功能好，稳定性高，使用寿命长；根据调配根据的电流量高低能够便捷地调配发亮的高低。因为有那些特性，发光二极管在一些光学控制系统中作为灯源，在很多电子产品中用于数据信号显示屏。把它的管心制成条形，用7条条形的发光二极管构成7段式半导体材料数码显示管，每一个数码显示管可表明0～9，10个阿拉伯数及其A，B，C，D，E，F等一部分英文字母（务必区别英文大小写）。

　　三、发光二极管电阻计算方式

　　假定发光二极管的顺向工作电压为3.5v，观查曲线图就了解电流量会趋向无穷，但你也许要说，我就用数字万用表检测过去了，电流量不容易很大。这儿我想说的是，曲线图是满意的状况，具体工作中时候有联线电阻器、电源开关电阻器、电池内阻等串在电源电路里，他们尽管小，可对等同于短路故障的电源电路而言，0.1欧姆就己经非常大了。只靠这种另加电阻器是不稳定且不稳定的，你无法在一切一家发光二极管生产厂家的材料表明里见到容许立即用电压源联接发光二极管而不接功率电阻的，除非是接的是直流电源。

　　对于电阻器的尺寸，用欧姆定律V＝I&TImes;R测算就可以算出阻值，计算方法为：供电系统工作电压12V-发亮二极管压降3V/15mA＝0.6K。如果有标准，能够 测一下发光二极管的正指导通工作电压值，用一个可调式电压源，串一个小电阻器，再串连上发光二极管，用万用表测量发光二极管两边的工作电压，留意没有电阻器，再把电压源从0开始渐渐地提升，当电压源工作电压提升，发光二极管色度快速提升，而数字万用表工作电压提升却变迟缓时，数字万用表的电流值便是发光二极管的正指导通工作电压值。

　　假定正指导通工作电压数值3.5V，输出功率3瓦的发光二极管，另加最大4.2V的锂电，这时候的最大的电流量应是：I=3W/3.5V=0.85A，最少串联电阻应是：R＝（4.2－3.5）/0.85=0.82欧母。也许你没有适合的电阻器，那麼0.5欧母的还可以，大家测算一下：电流量：I＝（4.2－3.5）/0.5=1.4A 输出功率为：P＝I&TImes;V＝1.4&TImes;3.5=4.9W。

　　你的发光二极管将运行在5W下，自然这基本都是理想化的状况，强光手电桶机壳等导电性电源电路都是会有一定电阻器的，详细情况有标准的还可以自身去测一下，没标准的，提议或是加一个电阻器测试吧，那怕是仅有0.5欧母，很有可能都是会救你的发光二极管一命。当然，针对各种各样不一样输出功率、工作电压标准的发光二极管电阻器，都能够参照里面的计算公式自身测算。

　　四、发光二极管的功率电阻的测算

　　发光二极管一般电流量低于20mA，不大电流量都能照亮二极管的。无需十分精准是多少电阻器。一切正常状况下你也就选10mA电流计算电阻分压过流保护就可以的。例如现在是工作电压是24V，一般二极管分压电路3V，那24-3=21V，电流量选10mA，那麼电阻器R=21/10=2.1K，那麼选2.1K相贴近的电阻器就可以。

　　五、发光二极管电阻器接线方法

　　发光二极管的最好开关电源是直流电源，就象日日光灯、led节能灯要用电子镇流器，氙气灯、高压钠灯最好用恒输出功率源，扩音机、录音机务必用电压源一样，这种全是由其负荷的特征影响的。依据长时间的实践经验证明，应用恒源流，发光二极管才可以更长久稳定性的运行。下边笔者就举例子发光二极管为什么要用恒源流，发光二极管电阻器接线方法哪一种更强。

　　接线方法举例说明：

　　例一：1护栏灯用108个白光LED，每只LED预置电流量为13～14mA。

　　（1）用电压源的接线方法：（耗电量5.8w）

　　方式 一：每一组串6灯加功率电阻，后并18组，需开关电源24V，240mA

　　方式 二：每一组串3灯加功率电阻，后并36组，需开关电源12V，480mA

　　注：功率电阻＝（电源电压－串连LED灯组工作电压）÷预置LED灯流

　　（2）用直流电源的接线方法：（耗电量4.8W，省电20%）

　　方式 一：每一组并18灯加并1个维护稳压极管，后串6组，需开关电源20V，240mA

　　方式 二：每一组并12灯加并1个维护稳压极管，后串9组，需开关电源30V，160mA

　　方式 三：每一组并6灯加并1个维护稳压极管，后串18组，需开关电源60V，80mA

　　注：稳压二极管的电流值≈串联LED灯组工作电压＝单独LED工作电压（详细后文）

　　例二：想要190mA，0－40V的直流电源，照亮108个白光LED，预置灯流9－11mA，问LED应如何连接？

　　1、估计每一组应串联的灯数

　　190mA÷9mA/只≈21.1只（数最多21，取低于并最贴近它的整数金额）

　　190mA÷11mA/只≈17.2只（至少18，取超过并最贴近它的整数金额）

　　每一组LED串联的灯数为18、19、20、21均可。

　　2、测算串连个数

　　用总灯数各自除于18－21的整数金额，从这当中寻找一个能整除的数。

　　108÷18＝6 108÷19≈5.7 108÷20＝5.4 108÷21≈5.1

　　108能被18整除，相当于6，这“18”是串联数，“6”便是串连个数，每一组应串联18个，随后串连6组。

　　3、检算

　　灯流：190mA÷18只≈10.6mA/只

　　灯压：6组&TImes;3.3V/组≈20V

　　每一组串联18个，随后串连6组。这时，灯流为10.6mA，总工作电压约20V。

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