LED介紹

LED或發光二極管是一種簡單的PN結二極管，由具有更大能壘的材料制成。當供應給LED結時，電子從價帶移動到導帶。當電子失去能量并回到其原始狀態時，將發射光子。該發射的光處于光的可見頻率范圍的頻帶中。

LED

當其pn結被低至1伏的電壓偏置時，這種簡單的二極管就會發光。大多數LED在1.5伏至2伏之間工作，但是高亮度類型（尤其是白，藍和粉紅色LED）需要3伏才能提供最大的亮度。通過LED的電流應限制為20 -30毫安，否則設備將被燒毀。白光和藍光LED可以承受40毫安的電流。

LED具有由鎵化合物組成的半導體芯片，該鎵化合物具有受電流影響而發出光子的特性。芯片連接到兩個用于提供電源電壓的接線柱。整個組件封裝在環氧樹脂盒中，并且端子伸出。LED的長引線為正，而短引線為負。最初，LED中使用的半導體是砷化鎵磷酸鹽（GaAsP），而砷化鎵鋁（GaAlAs）現在在高亮度LED中使用了幾天。藍色和白色LED使用氮化銦鎵（InGaN），而多色LED使用不同的材料組合來產生不同的顏色。白光LED包含帶有白色無機熒光粉的藍籌碼。當藍光撞擊熒光粉時，將發出白光。

LED根據電致發光發光。LED中的半導體材料具有P型和N型區域。p區帶有正電荷，稱為正空穴，而N區則釋放電子。光子發射材料夾在P和N層之間。當在P和N層之間施加電勢差時，來自N層的電子向著活性材料移動并與空穴結合。這從活性材料以光的形式釋放能量。根據活性材料的類型，將產生不同的顏色。

8種類型的LED及其所用材料

1.砷化鋁鎵–紅外LED

2.砷化鋁鎵，磷化鎵砷，磷化鎵–紅色LED

3.磷化鋁鎵，氮化鎵–綠色LED

4.鋁鎵磷化物，砷化鎵磷化物，磷鎵化物–黃色LED

5.鋁鎵銦磷化物–橙色LED

6.氮化銦鎵，碳化硅，藍寶石，硒化鋅–藍色LED

7.基于氮化鎵的氮化銦鎵–白光LED

8.氮化銦鎵，氮化鋁鎵–紫外線LED

8個LED參數

1.光通量-它是來自LED的能量，以流明（lm）或毫流明（mlm）為單位進行測量

2.發光強度–它是一個覆蓋區域的發光通量，以坎德拉（cd）表示。LED的亮度取決于發光強度。

3.發光效率–表示相對于所施加電壓的光。它的單位是流明每瓦（lm w）。

4.正向電壓（Vf）–它是LED兩端的電壓降。它的范圍從紅色LED的1.8伏到綠色和黃色LED的2.2伏不等。在藍色和白色LED中，該電壓為3.2伏。

5.正向電流（If）–這是允許通過LED的最大電流。普通LED的范圍為10 mA至20mA，而白色和藍色LED的范圍為20mA至40mA。高亮度1瓦LED需要100 – 350毫安的電流。

6.視角–也稱為偏軸角度。它是發光強度下降到半軸值。這會導致在全條件下充滿亮度。高亮度類型的LED具有狹窄的視角，因此光將聚焦成光束。

7.能級– 光輸出中的能級取決于所施加的電壓和半導體電子中的電荷。能級為E = qV，其中q是電子中的電荷，V是施加的電壓。q通常為-1.6×1019焦耳。

8. LED的功率–是正向電壓乘以正向電流。如果多余的電流流過LED，則會縮短其壽命。因此，通常使用470歐姆至1K的串聯電阻來限制流過LED的電流。

可以使用公式Vs – Vf / If選擇LED電阻器。其中Vs是輸入電壓，Vf是LED的正向電壓，If是LED的正向電流。

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