二極管發(fā)光原理以及LED燈帶

二極管就是把一個(gè)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體疊放一起，N型P型是向半導(dǎo)體中摻入了不同的雜質(zhì)，由于N型、P型半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性，在二極管的電路中電流只能由N極向P極單向?qū)ā?/p>

在電路里，二極管作為基礎(chǔ)器件的原理就是用于“整流”，將交流電轉(zhuǎn)為直流電(生活中電網(wǎng)上的電都是交流的，所以無(wú)論什么電器都必須帶個(gè)電源模塊將交流電轉(zhuǎn)為直流使用)，而且實(shí)現(xiàn)了單向?qū)ǎ^指哪打哪，有了二極管工程師們才可以發(fā)揮他們的聰明才智將電流導(dǎo)向需要的地方實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的功能。

發(fā)光二極管將P極和N極鏈接的部分做一些特殊處理，我們可以稱之為發(fā)光層，當(dāng)電子從N極進(jìn)入P極時(shí)，電子在發(fā)光層產(chǎn)生能階的降低從而釋放出能量，這種能量以光子的形式釋放就形成了可見(jiàn)光。

發(fā)光二極管的發(fā)光亮度與單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電子數(shù)量有關(guān)，通過(guò)的電子數(shù)量越多釋放的能量就越大從而產(chǎn)生“更亮”的光。但是電子太多，電流太大會(huì)“擊穿”二極管，一般的工作電流在5mA至20mA，電流太小燈不亮，太大就會(huì)燒壞。發(fā)光二極管的自帶電阻很小，在一般使用中我們可以認(rèn)為其電阻為0，所以直接向二極管兩端加電壓會(huì)導(dǎo)致燒壞。這也就是為啥會(huì)在二極管電路中加上一個(gè)電阻，阻值一般是300歐姆左右。如果是5V的電壓，可算得電流是16mA，3V的電壓算得的電流是10mA。

那么我們現(xiàn)在隨便買一個(gè)商用的LED燈帶，仔細(xì)看的話會(huì)發(fā)現(xiàn)一組燈珠會(huì)有3個(gè)181歐姆的電阻，一條燈帶一般有20組燈珠。在結(jié)構(gòu)上，一組燈珠內(nèi)的LED燈是串聯(lián)的，但整體結(jié)構(gòu)又是并聯(lián)的20組燈珠。

計(jì)算可得并聯(lián)電路中單路的電流是24mA(這種商用的5050LED一般電流小于60mA都沒(méi)問(wèn)題)，總路電流為24mA*20=480mA(并聯(lián)電路中并聯(lián)的電阻越多，總電阻越小)。從這個(gè)例子中也可以看出為啥家用電器不能太多，家用電路通過(guò)插口接入的都是并聯(lián)電路，接入的電器越多總電阻反而越小，總電流越來(lái)越大，最后電流超過(guò)電線的承載能力導(dǎo)致短路。

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