文章
- 产品
- 文章
）实质上是一种额表类型的二极管，由于发光二极管拥有与PN结二极管特殊彷佛的电气特征。当电流流过发光二极管（
发光二极管由特殊薄的一层但相当重掺杂的半导体资料造成。遵照所操纵的半导体1资料和掺杂量，当正向偏置时，发光二极管（LED）将发出特定光谱波长的彩色光。如下图所示，发光二极管（LED）用透后罩封装，以可能发出光来。
发光二极管符号与二极管符号彷佛，只是有两个幼箭头展现光的发射，于是称为发光二极管（LED）。发光二极管囊括两个端子，即阳极（+）和阴极（-），发光二极管的符号如下所示。
发光二极管正在正向偏置时发光，当正在结上施加电压以使其正向偏置时，电流就像正在职何 PN 结的情状下相似滚动。来自 p 型区域的空穴和来自 n 型区域的电子进入结并像平淡二极管相似从头组合以使电流滚动。当这种情状爆发时，能量被开释，个中少少以光子的方式映现。
察觉大部门光是从亲密 P 型区域的结区域形成的。于是，二极管的打算使得该区域尽恐怕亲密器件的表观，以确保组织中汲取的光量起码。完全的道理可能看下图。
发光二极管由额表半导体化合物造成，比方砷化镓 (GaAs)、磷化镓 (GaP)、砷化镓磷化物 (GaAsP)、碳化硅 (SiC) 或氮化镓铟 (GaInN) 都以分歧的比例混淆正在沿途，以形成分歧波长的色彩。
分歧的 LED 化合物正在可见光谱的特定区域发光，于是形成分歧的强度程度。所用半导体资料的切确选取将确定光子发射的总波长，从而确定发射光的色彩。
发光二极管的实质色彩取决于所发射光的波长，而该波长又取决于成立经过顶用于造成 PN 结的实质半导体化合物。
于是，LED 发出的光的色彩不是由 LED 塑料体的色彩确定的，纵然这些塑料体略微着色以巩固光输出并正在其未被电源照亮时指示其色彩。
为了形成可能望见的光，必需优化PN结而且必需选取无误的资料。常用的半导体资料囊括硅和锗，都是少少简便的元素，但这些资料造成的PN结不会发光。相反，囊括砷化镓、磷化镓和磷化铟正在内的化合物半导体是化合物半导体，由这些资料造成的结确实会发光。
纯砷化镓正在光谱的红表部离开释能量，为了将光发射带入光谱的可见赤色端，将铝增加到半导体中以形成砷化铝镓 (AlGaAs)，也可能增加磷以发出红光。对付其他色彩，则操纵其他资料。比方，磷化镓发出绿光，而铝铟镓磷化物则用于发出黄光和橙光，大大批发光二极管基于镓半导体。
越发完全的大多可能看下面这个图，下图涵盖了发光二极管的资料，发光二极管色彩，发光二极监管事电压、发光二极管波长。
目前有分歧类型的发光二极管可供选取，而且具有分歧的LED 特征，囊括色彩光或波长辐射、光强度。LED的苛重特征是色彩。正在开端操纵 LED 时，唯有赤色。跟着半导体工艺的帮帮，LED的操纵量增长，对LED新金属的查究，造成了分歧的色彩。
串联电阻值R S可能通过简便地操纵欧姆定律算计得出，通过真切 LED 所需的正向电流I F、组合两头的电源电压V S和 LED 的预期正向电压降V F正在所需的电流程度，限流电阻算计如下：
正向压降为 2 伏的琥珀色 LED 将邻接到 5.0v 安靖直流电源。操纵上述电途算计将正向电流局部正在 10mA 以下所需的串联电阻值。要是操纵 100Ω 串联电阻而不是先算计，还要算计流过二极管的电流。
上面的第一个算计剖明，要将流过 LED 的电流无误地局部正在 10mA，咱们必要一个300Ω的电阻器。正在E12系列电阻中没有300Ω电阻，于是咱们必要选取下一个最高值，即330Ω。神速从头算计显示新的正向电流值现正在为 9.1mA。
咱们可能将 LED 串联正在沿途，以增长所需的数目或正在显示器中操纵时增长亮度。与串联电阻相似，串联的 LED 都拥有肖似的正向电流，IF仅行动一个流过它们。因为一共串联的 LED 都通过肖似的电流，于是普通最好是它们都拥有肖似的色彩或类型。
固然 LED 串联链中流过肖似的电流，但正在算计所需的限流电阻R S电阻时，必要探究它们之间的串联压降。要是咱们假设每个 LED 正在点亮时都有一个 1.2 伏的电压降，那么这三个 LED 上的电压降将为 3 x 1.2v = 3.6 伏。
要是咱们还假设三个 LED 由统一个 5 V逻辑器件点亮或供给约莫 10 毫安的正向电流，同上。然后电阻两头的电压降RS及其电阻值将算计为：
同样，正在E12（10% 容差）系列电阻器中没有140Ω电阻器，于是咱们必要选取下一个最高值，即150Ω。
大大批 LED 的额定电压为 1 伏至 3 伏，而正向电流额定值为 200 毫安至 100 毫安。
LED 偏压要是向 LED 施加电压（1V 至 3V），则因为施加的电压正在管事范畴内的电流滚动，于是它可能寻常管事。相同地，要是施加到 LED 的电压高于管事电压，则发光二极管内的耗尽区将因为高电流而击穿。这种意思不到的高电流会损坏修立。
这可能通过将电阻与电压源和 LED 串联来避免。LED 的安适额定电压范畴为 1V 至 3 V，而安适额定电流范畴为 200 mA 至 100 mA。
这里，扶植正在电压源和 LED 之间的电阻器称为限流电阻器，由于该电阻器局部电流的滚动，不然 LED 恐怕会损坏它。是以这个电阻正在回护LED方面起着症结功用。
电压量低浸以捣蛋耗尽区的势垒。LED 电压降范畴为 2V 至 3V，而 Si 或 Ge 二极管为 0.3，不然为 0.7 V。
TTL 和 CMOS 逻辑门的输出级都可能供给和汲取有效的电流量，于是可用于驱动 LED。平淡集成电途 (IC) 正在灌入形式摆设中拥有高达 50mA 的输出驱动电流，但正在源极形式摆设中拥有约 30mA 的内部局部输出电流。
通过上面应当曾经很领悟了，无论哪种方法，都必需操纵串联电阻将 LED 电流局部正在安适值。以下是操纵反相 IC 驱动发光二极管的少少示例，但对付任何类型的集成电途输出，无论是组合的依然规律的，其思法都是肖似的。
要是多个LED必要同时驱动，比刚正在大型 LED 阵列中，或者集成电途的负载电流过高，或者只操纵分立元件而不是IC。那么另一种驱动方法下面给出了操纵双极 NPN 或 PNP 晶体管行动开合的 LED。和以前相似，必要一个串联电阻R S来局部 LED 电流。
发光二极管的亮度不行通过简便地更改流过它的电流来把握。答允更多电流流过 LED 会使其发光更亮，但也会导致其分散更多热量。LED 旨正在形成必定命主意光，管事正在约莫 10 至 20mA 的特定正向电流下。
正在节电很苛重的情状下，可能操纵更少的电流。然而，将电流消浸到 5mA 以下恐怕会使其光输出变暗，乃至将 LED 完整“封闭”。把握 LED 亮度的更好步骤是操纵称为“脉冲宽度调造”或 PWM 的把握经过，个中 LED 遵照所需的光强度以分歧的频率反复“翻开”和“封闭”。
当必要更高的光输出时，拥有相当短占空比（“ON-OFF”比）的脉冲宽度调造电流答允二极管电流，于是正在实质脉冲岁月输出光强度显着增长，同时仍维系 LED “均匀电流程度”和安适范畴内的功耗。
这种“开-合”明灭要求不会影响人眼所见，由于它“填充”了“开”和“合”光脉冲之间的间隙，只须脉冲频率足够高，使其看起来像相联的光输出。于是，频率为 100Hz 或更高的脉冲实质上正在眼睛看来比拥有肖似均匀强度的相联光更亮。
除了单色或多色 LED 表，多个发光二极管还可能组合正在一个封装内，以分娩条形图、条形、阵列和七段显示器等显示器。
7 段 LED 显示屏正在无歪曲码时供给了一种特殊便利的方法，以数字、字母乃至字母数字字符的方式显示音讯或数字数据，顾名思义，它们由七个孑立的 LED（段）构成，正在一个孑立的显现包中。
为了差别形成所需的从0到9和A到F的数字或字符，必要正在显示屏上点亮 LED 段的无误组合。准绳的七段 LED 显示屏普通有八个输入邻接，每个 LED 段一个，一个用作一共内部段的民多端子或邻接。
共阴极显示器 (CCD) – 正在共阴极显示器中，LED 的一共阴极邻接都邻接正在沿途，而且通过运用高逻辑“1”信号照亮各个段。
共阳极显示器 (CAD) – 正在共阳极显示器中，LED 的一共阳极邻接都邻接正在沿途，而且通过将端子邻接到低逻辑“0”信号来照亮各个段。
最终，发光二极管的另一个有效运用是光耦合。也称为光耦合器或光分隔器，是由发光二极管与光电二极管、光电晶体管或光电三端双向可控硅开合构成的单个电子修立，可正在输入之间供给光信号途途邻接和输出邻接，同时维系两个电途之间的电气分隔。
光分隔器由一个不透光的塑料体构成，正在输入（光电二极管）和输出（光电晶体管）电途之间拥有高达 5000 伏的规范击穿电压。当必要来自低电压电途（比方电池供电电途、算计机或微把握器）的信号来操作或把握另一个正在潜正在损害电源电压下操作的表部电途时，这种电气分隔尤其有效。
光分隔器中操纵的两个组件，一个光发射器，如发射红表线的砷化镓 LED 和一个光汲取器，如光电晶体管，光耦合周密，并操纵光正在其输入之间发送信号和/或音讯和输出。这答允音讯正在没有电气邻接或民多接地电位的电途之间传输。
光分隔器是数字或开合器件，于是它们传输“开-合”把握信号或数字数据。模仿信号可能通过频率或脉宽调造来传输。
上一篇：半导体配置有哪些半导是什么东西半导体四大配置半导体配置公司名单 下一篇：二极管操纵周围国内二极管厂家前十名二极管品牌大全发光二极管就业远景