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發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)

目錄

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什么是發(fā)光二極管

發(fā)光二極管是指當(dāng)在其整流方向施加電壓(稱為順方向)時(shí)，有電流注入，電子與空穴復(fù)合發(fā)光二極管，其一部分能量變換為光并發(fā)射的二極管。這種LED由半導(dǎo)體制成，屬于固體元件，工作狀態(tài)穩(wěn)定、可靠性高，其連續(xù)通電時(shí)間(壽命)可達(dá)105h以上。

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發(fā)光二極管的參數(shù)

發(fā)光二極管的主要參數(shù)有最大工作電流IFM和最大反向電壓URM。

1．最大工作電流

最大工作電流URM是指發(fā)光二極管長期正常工作所允許通過的最大正向電流。使用中不能超過此值，否則將會(huì)燒毀發(fā)光二極管。

2．最大反向電壓

最大反向電壓URM是指發(fā)光二極管在不被擊穿的前提下，所能承受的最大反向電壓。發(fā)光二極管的最大反向電壓URM一般在5V左右，使用中不應(yīng)使發(fā)光二極管承受超過5V的反向電壓，否則發(fā)光二極管將可能被擊穿。

3．其他參數(shù)

發(fā)光二極管還有發(fā)光波長、發(fā)光強(qiáng)度等參數(shù)，一般使用時(shí)可不必考慮，只要選擇自己喜歡的顏色和形狀就可以了。

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發(fā)光二極管的特點(diǎn)與作用

發(fā)光二極管的特點(diǎn)是會(huì)發(fā)光。發(fā)光二極管與普通二極管一樣具有單向?qū)щ娦?，?dāng)有足夠的正向電流通過PN結(jié)時(shí)，便會(huì)發(fā)出不同顏色的可見光或紅外光。

發(fā)光二極管的主要作用是指示和光發(fā)射，并可作為穩(wěn)壓管使用。

1．指示

(1)發(fā)光二極管的典型應(yīng)用電路如圖所示，R為限流電阻，I為通過發(fā)光二極管的正向電流。發(fā)光二極管的管壓降一般比普通二極管大，為2V左右，電源電壓必須大于管壓降，發(fā)光二極管才能正常工作。

(2)發(fā)光二極管用于交流電源指示的電路如圖所示，VD_1為整流二極管發(fā)光二極管，VD_2為發(fā)光二極管，R為限流電阻，T為電源變壓器。

2．光發(fā)射

在紅外遙控器、接近開關(guān)、光電耦合器等電路中，紅外發(fā)光二極管擔(dān)任光發(fā)射管，電路如圖所示，VT為開關(guān)調(diào)制晶體管，VD為紅外發(fā)光二極管。信號源通過VT驅(qū)動(dòng)和調(diào)制VD，使VD向外發(fā)射調(diào)制紅外光。

3．穩(wěn)壓

發(fā)光二極管可作為低電壓穩(wěn)壓二極管使用。圖所示簡單并聯(lián)穩(wěn)壓電路，利用發(fā)光二極管VD的管壓降，可提供+2V的直流穩(wěn)壓輸出。VD同時(shí)具有電源指示功能。

4．發(fā)光

二極管的掃描驅(qū)動(dòng)需要點(diǎn)亮多個(gè)發(fā)光二極管時(shí)，可以采用掃描驅(qū)動(dòng)的方式，以簡化電路和節(jié)約電能。如圖所示，電子開關(guān)將電源電壓依次快速輪流接入4只發(fā)光二極管，只要輪流的速度足夠快，看起來這4只發(fā)光二極管都一直在亮著。

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發(fā)光二級管的分類

按發(fā)光顏色分，發(fā)光二極管分為紅色、橙色、綠色(又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠)、藍(lán)光等。另外有的發(fā)光二極管中包含兩種或三種顏色的芯片。根據(jù)摻或不摻散射劑、有色還是無色，又可分為有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管常用來做指示燈。

按發(fā)光管出光面特征分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等，其中圓形燈按直徑分為Φ2mm、Φ4.4mm、Φ5mm、Φ8mm、Φ10mm及Φ20mm等，外形尺寸以Φ3mm、Φ5mml最為常見。國外通常把Φ3mm的發(fā)光二極管記作T-1，把Φ5mm的記作T-1(3/4)，把Φ4.4mm的記作T-1(1/4)。

按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的LED(發(fā)光強(qiáng)度100mcd)、高亮度的LED(發(fā)光強(qiáng)度在10～100mcd間)。

一般LED的工作電流在十幾毫安至幾十毫安，但低電流LED的工作電流在2mA以下(亮度與普通發(fā)光管相同)。

除上述分類方法外．還有按芯片材料分類及按功能分類的方法。

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發(fā)光二極管的應(yīng)用

①電源通斷指示發(fā)光二極管作為電源通斷指示電路，如圖所示，通常稱為指示燈，在實(shí)際應(yīng)用中給人提供很大的方便。發(fā)光二極管的供電電源既可以是直流的也可以是交流的，但必須注意的是．發(fā)光二極管是一種電流控制器件，應(yīng)用中只要保證發(fā)光二極管的正向工作電流在所規(guī)定的范圍之內(nèi)，它就可以正常發(fā)光。具體的工作電流可查閱有關(guān)資料。

②數(shù)碼管是電子技術(shù)中應(yīng)用的主要顯示器件，其就是用發(fā)光二極管經(jīng)過一定的排列組成的，如圖(a)所示。

這是最常用的七段數(shù)碼顯示。要使它顯示0～9的一系列數(shù)字只要點(diǎn)亮其內(nèi)部相應(yīng)的顯示段即可。七段數(shù)碼顯示有共陽極[圖(b)]和共陰極[圖(c)]之分。數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式有直流驅(qū)動(dòng)和脈沖驅(qū)動(dòng)兩種，應(yīng)用中可任意選擇。數(shù)碼管應(yīng)用十分廣泛，可以說．凡是需要指示或讀數(shù)的場合，都可采用數(shù)碼管顯示。

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參考文獻(xiàn)

李文峰，顧潔，趙亞輝.光電顯示技術(shù).清華大學(xué)出版社,2010.02↑ 門宏.電工元器件.人民郵電出版社,2008.11 陳梓城，汪臨偉，胡敏敏.實(shí)用電子電路設(shè)計(jì)與調(diào)試 模擬電路.中國電力出版社,2011.04 陳斗.電工與電子技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社,2010.02

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文章由啟和科技編輯