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发光二极管的工作原理:它是一种半导体二极管，可以将电能转化为光能。
1、LED(发光二极管)是一种固态半导体器件，可以直接将电转化为光。
发光二极管是一种半导体二极管，可以将电能转化为光能。
2、发光二极管的很多特性是普通发光器件无法比拟的，包括安全、高效、环保、寿命长、响应快、体积小、结构牢固等。
释放的能量越多，光的波长就越短。
3、它是一种半导体二极管，可以将电能转化为光能；通常缩写为LED二极管是半导体设备中最常见的器件之一。
大多数半导体是由掺杂的半导体材料(原子和其他物质)制成的。
发光二极管的导体材料通常是砷化铝。
4、在纯砷化铝中，所有原子都与它们的邻居完美结合，不会留下自由电子连接电流。
5、这种利用注入电致发光原理制成的二极管称为发光二极管，俗称led。
6、LD的发射功率更高，光谱更窄，直接调制带宽更宽，而LED的发射功率更低，光谱更宽，直接调制带宽更窄。
开关二极管等等，不同种类的二极管有不同的工作原理和作用。
7、齐纳二极管用于稳压，整流二极管用于整流，TVS二极管用于浪涌过压保护，ESD二极管用于静电保护。
8、编号:时间:X，X，2021蜀山有路，学海无涯，好难作舟页码:第7页共7页其实数码管、符号管、斜接管、矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。
半导体发光二极管的工作原理、特点及应用(一)LED发光原理发光二极管由III-IV族化合物制成，如GaAs(磷化镓)、GaAsP(磷化镓)等半导体，其核心是PN结。
因此具有一般pn结的I-N特性，即正向导通、反向截止和击穿特性。
此外，在一定条件下，它还具有发光特性。
在直流电压下，电子从N区注入P区，空穴从P区注入N区。
进入对面区域的部分少数载流子(少数载流子)与多数载流子(多载流子)复合发光，如图1所示。
假设发光发生在P区，注入的电子直接与价带空穴结合发光，或者先被发光中心俘获再与空穴结合发光。
除了这种发光复合，还有一部分电子被非发光中心(这个中心在导带和介电带中间附近)俘获，然后与空穴复合，每次释放的能量都不大，所以不能形成可见光。
发光复合量与非发光复合量的比率越大，光量子效率越高。
因为复合在少数载流子扩散区发光，所以仅在PN结表面附近的几个微米内产生光。
理论和实践证明，光的峰值波长与发光区半导体材料的带隙宽度EG有关，即1240/Eg(mm)中Eg的单位为电子伏(eV)。
如果能产生可见光(波长380nm的紫光到波长780nm的红光)，半导体材料的Eg应该在2663ev之间。
波长比红光长的光是红外光。
目前有红外、红、黄、绿、蓝光发光二极管，但蓝光发光二极管价格昂贵，应用不广泛。
(二)LED的特性1。
极限参数的意义(允许功耗Pm:施加在LED两端的正向DC电压和流过它的电流的乘积的最大值。
如果超过这个值，LED就会发热损坏。
(最大正向DC电流IFm:最大允许正向DC电流。
超过该值会损坏二极管。
(最大反向电压VRm:最大允许反向电压。
如果超过该值，LED可能会因击穿而损坏。
(工作环境topm:led能够正常工作的环境温度范围。
低于或高于这个温度范围，LED都不会正常工作，效率会大大降低。
电参数的意义(光谱分布和峰值波长:某个LED发出的光不是单一波长，其波长一般如图2所示。
从图中可以看出，LED发出的光中某一波长0的光强最大，这个波长就是峰值波长。
(发光强度IV:发光二极管的发光强度通常是指法线(圆柱形发光管的轴线)方向的发光强度。
当这个方向的辐射强度为(1/W/sr时，它发出1坎德拉(符号cd)。
由于一般LED的发光强度较小，所以通常用坎德拉(mcd)来测量发光强度。
(光谱半宽:表示LED的光谱纯度，指图3中1/2峰值光强对应的两个波长之间的间隔。
(半值角1/2与视角:1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与光轴(法线方向)之间的夹角。
两倍半值角就是视角(或半功率角)。
的图3显示了两种不同类型的发光二极管的发光强度的角度分布。
中间垂直线(法线)AO的坐标为相对发光强度(即发光强度与最大发光强度之比)。
很明显，法线方向的相对发光强度为1，远离法线方向的角度越大，相对发光强度越小。
从这个图可以得出半值角或视角值。
(正向工作电流If:指发光二极管正常发光时的正向电流值。
在实际使用中，IF应根据需要低于6IFm。
(正向工作电压VF:参数表中给定的工作电压是在给定的正向电流下得到的。
一般在IF=20mA时测量。
发光二极管的正向工作电压VF为43V。
当外部温度升高时，VF会降低。
的V-I特性(:LED的电压和电流的关系如图4所示。
当直流电压刚好低于某个值(称为阈值)时，电流极小，不发光。
当电压超过一定值时，正向电流随电压迅速增加并发光。
从V-I曲线可以得到LED的直流电压、反向电流和反向电压。
LED正向漏电流IR(三)发光二极管的分类1。
根据发光二极管的发光颜色可分为红色、橙色、绿色(进一步细分为黄绿色、标准绿色和纯绿色)和蓝色光。
此外，一些led包含两种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管是否掺杂散射剂、有色或无色，各种颜色的发光二极管可分为有色透明、无色透明、有色散射、无色散射四种。
散射发光二极管和发光二极管可用作指示灯。
根据LED的发光面特性分为圆灯、方灯、矩形、面LED、侧管、表面贴装用微管等。
圆形灯的直径分为2mm、4mm、5mm、8mm、10mm、20mm。
在国外，3mm发光二极管通常记为T-1；5mm记为T-1(3/；把4mm写成T-1(1/。
圆形光强的角分布可以用半值角来估计。
从发光强度的角度分布图来看，有三类:(高指向性。
一般是尖头环氧封装或者有金属反射腔的封装，不加散射剂。
半值角为520以下，指向性高，可作为局部照明光源或与光探测器组合形成自动检测系统。
(标准型通常用作指示灯，其半值角为2045。
散射型这是一个视角很大的指示灯，半值角在4590以上，有大量的散射剂。
根据发光二极管的结构分为全环氧封装、金属基环氧封装、陶瓷基环氧封装和玻璃封装。
根据发光强度和工作电流-有普通亮度的led(发光强度100MCD)根据发光强度和工作电流；发光强度在10和10100mcd之间的称为高亮度发光二极管。
一般LED的工作电流在几十毫安到几十毫安的范围内，而小电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通LED相同)。
除了上述分类方法，还有芯片材料分类和功能分类的方法。
(四)led的应用-由于led在颜色、大小、形状、发光强度、透明度等方面的差异，应根据实际需要进行适当的选择。
由于LED最大正向电流IFm和最大反向电压VRm的限制，使用时应保证不超过该值。
出于安全原因，实际电流IF应低于6IFm应该允许可能的反向电压VR。
6VRmLED广泛应用于各种电子仪器设备中，可用作电源指示器、电平指示器或微型光源。
红外发光管常用于电视机、录像机等的遥控器。
(制造高亮度或超高亮度发光二极管微型手电筒的电路如图5所示。
图中电阻R为限流电阻，其值应保证电源电压最高时LED的电流小于最大允许电流IFm。
(图6(a)、(b)、(c)分别为DC电源、整流电源、交流电源指示电路。
图中的电阻(e-VF)/if(a)；R(4Vi-VF)/IF在图(b)；图(c)中RVi/IF公式中，Vi为交流电压的有效值。
(单LED液位指示器电路在放大器、振荡器或脉冲数字电路的输出端，可以用LED指示输出信号是否正常，如图7所示。
r是限流电阻。
只有当输出电压大于LED的阈值电压时，LED才能发光。
(单个LED可以用作低压稳压器。
由于LED正向导通，电流随电压变化非常快，具有普通稳压管的稳压特性。
LED的稳定电压在43V之间，应根据需要选择VF，如图8所示。
(液位计目前，LED电平表广泛应用于音响设备中。
它使用多个发光二极管来表示输出信号电平，即发光二极管数量的不同表示输出电平的变化。
图9是由五个发光二极管组成的液位计。
当输入信号电平很低时，它根本不会发光。
当输入信号电平增加时，首先LED1点亮，然后LED2点亮.(发光二极管的检测1。
普通发光二极管的检测(用万用表检测。
用10k档位的指针式万用表可以大致判断发光二极管的好坏。
正常情况下，二极管正向电阻为几十到200k，反向电阻为。
如果正向电阻值为0或，反向电阻值较小或为0，则容易损坏。
这种检测方式实际上看不到LED的发光情况，因为10k的块不能给LED提供大的正向电流。
如果有两个指针式万用表(最好是同型号的)，可以更好的检查发光二极管的发光情况。
用导线将一个万用表的“+”端与另一个万用表的“-”端相连。
剩余的“-”笔连接到被测LED的正极(区域P)，剩余的“+”笔连接到被测LED的负极(区域N)。
两个万用表都有10齿轮。
正常情况下，接通后可以正常发光。
如果亮度很低，甚至不发光，两个万用表都可以设置为1。
如果还是很暗，甚至不发光，说明LED性能不好或者损坏了。
需要注意的是，测量开始时两个万用表不要放在1，以免电流过大，损坏LED。
(外部电源的测量使用3V稳压电源或两节串联干电池和一个万用表(模拟和数字均可)可以精确测量发光二极管的光学和电学特性。
为此，电路可以如图10所示连接。
如果测得的VF在43v之间，发光亮度正常，可以说发光强度正常。
如果测得VF=0或者VF3V，不发光，说明LED坏了。
红外发光二极管的检测因为红外发光二极管，它发出13微米的红外光，人眼是看不见的。
通常单个红外LED的发射功率只有几毫瓦，不同类型的红外LED发光强度的角度分布也是不同的。
红外LED的正向压降一般为35V。
正是因为它发出的红外光是人眼看不到的，所以可见光LED的检测方法只能判断其PN结的正反电特性是否正常，而不能判断其发光是否正常。
所以最好准备一个光敏器件(如2CR、2DR硅光电池)作为接收器。
用万用表测量电池两端电压的变化。
以判断红外LED在加上适当的正向电流后是否发出红外光。
测量电路如图11所示。
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