发光二极管

发光二极管与通俗二极管一样是由一个PN结构成，也具有单领导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注进到N区的空***和由N区注进到P区的电子，在PN结四周数微米内别离与N区的电子和P区的空***复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材估中电子和空***所处的能量状况不同。当电子和空***复合时开释出的能量多少不同，开释出的能量越多，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。

中文名	外文名	简称	LED
发光二极管	Light Emitting Diode	用途	照明、广告灯、屏幕

 

中文名 外文名 简称 LED

发光二极管 Light Emitting Diode 用途 照明、广告灯、屏幕

 

目录

1、发光二极管简介

2、发光二极管类型

3、发光二极管主要参数

4、发光二极管的工作原理

5、发光二极管的选型

6、发光二极管的优点

 

 

发光二极管简介

发光二极管简称LED(英文light emitting diode的缩写)是二极管的一种，当加以正向电压超过某一值后，二极管会发出某种颜色的光，具体发光的颜色与发光二极管的制造材料有关。早期的发光二极管的亮度只能用作为指示器或数字表的显示，如今可以制作成各种灯，如路灯、交通灯、霓虹灯等，还可以拼接成LED大屏幕。

发光二极管具有普通二极管的普遍特性比如单向导电性，其伏安特性曲线与普通二极管一样：在施加正向电压小于某一值(叫阈值)时，电流极小，这时不导通也不发光;而当施加反向电压时不导通，处于截止状态，当反向电压超过一定值，二极管将被击穿而损毁。

当发光二极管两端所所施加的正向电压超过某一值后，电流迅速增加，并且发出光来，正向工作电压一般在1.4～3 V。正常发光时发光二极管的正向电流在十几毫安到几十毫安之间，但是在LED中有一种特殊型号工作电流通常在2 mA以下，但是其发光的亮度与普通灯管是一样的。

发光二极管类型

发光二极管按照装配方式分为贴片和插件两种。

按照发光类型还可分为通俗单色发光二极管、高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管等。

2.1通俗单色发光二极管

通俗单色发光二极管具有体积孝工作电压低、工作电流孝发光均匀不变、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件，应用时需串接合适的限流电阻。

通俗单色发光二极管的发光色彩与发光的波长有关，而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料。红色发光二极管的波长一般为650~700nm，琥珀色发光二极管的波长一般为630~650nm，橙色发光二极管的波长一般为610~630nm摆布，黄色发光二极管的波长一般为585nm摆布，绿色发光二极管的波长一般为555~570nm。

常用的国产通俗单色发光二极管有BT(厂标型号)系列、FG(部标型号)系列和2EF系列。常用的进口通俗单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等。

2.2高亮度发光二极管

高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管应用的半导体材料与通俗单色发光二极管不同，所以发光的强度也不同。平日，高亮度单色发光二极管应用砷铝化镓(GaAlAs)等材料，超高亮度单色发光二极管应用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料，而通俗单色发光二极管应用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料。

2.3变色发光二极管

变色发光二极管是能变换发光色彩的发光二极管。变色发光二极管发光色彩种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种色彩)发光二极管。

变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。

常用的双色发光二极管有2EF系列和TB系列，常用的三色发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号。长用

2.4电压控制型发光二极管

通俗发光二极管属于电流控制型器件，在应用时需串接恰当阻值的限流电阻。电压控制型发光二极管(BTV)是将发光二极管和限流电阻集成制造为一体，应用时可直接并接在电源两端。

2.5红外发光二极管

红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光(不成见光)并能辐射出往的发光器件，重要应用于各种光控及远控发射电路中。

红外发光二极管的结构、道理与通俗发光二极管邻近，只是应用的半导体材料不同。红外发光二极管平日应用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料，采用全透明或浅蓝色、玄色的树脂封装。

常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等

 

发光二极管主要参数及其特点

3.1.发光二极管正向电压VF

正向电压指LED通过的正向电流为规定值时，正、负极之间产生的电压降，用符号VF表示。我司常用的贴片发光二极管 正向电压为2.0V-3.5V，超过了正常工作电压，二极管可能被击穿。此外，在正向电压正小于某一值(叫阈值)时，电流极小，不发光。当电压超过某一值 后，正向电流随电压迅速增加，发光。

3.2.发光二极管正向电流IF

正向电流指LED在正常工作时的电流，一般普通发光二极管的工作电流很小，只有10mA-45mA。在电压增加时，电流会有很大程度的上升，所以一般发光二极管都串接有保护电阻

3.3.发光二极管反向电压VR

反向电压指LED两端所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。我司常用的发光二极管最大反向电压一般为5V

3.4.发光二极管最大功耗PD

最大功耗是指允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。LED耗 电相当低，直流驱动，超低功耗(单管0.03-0.06瓦)，电光功率转换接近100%。一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是 0.02-0.03A;这就是说，它消耗的电能不超过0.1W，相同照明效果比传统光源节能80%以上。

 

发光二极管的工作原理

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一定的电流后，电子与空穴不断流过PN结或与之类似的结构面，并进行自发复合产生辐射光的二极管半导体器件。

发光二极管的选型

5.1.允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。

5.2.最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。

5.3.最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。

5.4.工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。

5.5.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。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。

5.6.正向工作电压VF：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。

5.7.V- I特性：发光二极管的电压与电流的关系可用图4表示。在正向电压正小于某一值(叫阈值)时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增 加，发光。由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流IR<10μA以下。

 

 

发光二极管的优点

5.1.发光二极管没有灯丝会烧坏，所以寿命就更长。

5.2.发光二极管的小小塑性灯泡使得发光二极管更持久耐用。还可以更加容易适合现在的电子电路。传统

5.3.发光二极管所发出的热少，相对来说，越多电能直接发光就是越大程度上减少对电能的需求。

直到现在，因为是用先进半导体材料制造所以发光二极管在大多数照明应用上还过于昂贵。半导体器件的价格在过去10年里大幅度地降低，然而，使得发光二极管在更广的应用下的一个更划算照明选择，在不远的将来，发光二极管将会在世界技术上扮演更加大的角色。