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LED灯泡是如何工作的

来源:方田科技点击: 发布时间:2019-07-04 08:49

  要想弄清楚LED灯作业原理,先对LED简略了解下:

  LED(Light Emitting Diode),发光二极管,它是一种固态的半导体器材,能够直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成,一部分是P型半导体,在它里边空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边首要是电子,中间一般是1至5个周期的量子阱。当电流经过导线作用于这个晶片的时分,电子和空穴就会被推向量子阱,在量子阱内电子跟空穴复合,然后就会以光子的方式宣布能量,这便是LED发光的原理。而光的波长也便是光的色彩,是由构成P-N结的资料决议的。

  LED特性:

  与白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特色是:作业电压很低(有的仅一点几伏);作业电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;经过调制经过的电流强弱能够方便地调制发光的强弱。因为有这些特色,发光二极管在一些光电操控设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显现器。把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显现0~9,10个阿拉伯数字以及A,B,C,D,E,F等部分字母(有必要区分大小写)。

  LED分类:

  发光二极管还可分为一般单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪耀发光二极管、电压操控型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。

  LED的操控模式有恒流和恒压两种,有多种调光方式,比方模拟调光和PWM调光,大多数的LED都选用的是恒流操控,这样能够坚持LED电流的安稳,不易受VF的改变,能够延伸LED灯具的运用寿命。

  一般单色发光二极管

  一般单色发光二极管具有体积小、作业电压低、作业电流小、发光均匀安稳、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、沟通、脉冲等电源驱动点亮。它归于电流操控型半导体器材,运用时需串接合适的限流电阻。

  一般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资料。赤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630~650 nm ,橙色发光二极管的波长一般为610~630 nm左右,黄色发光二极管的波长一般为585 nm左右,绿色发光二极管的波长一般为555~570 nm。 常用的国产一般单色发光二极管有BT(厂标类型)系列、FG(部标类型)系列和2EF系列,见表4-26、表4-27和表4-28。

  常用的进口一般单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等。

  高亮度单色发光二极管

  高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管运用的半导体资料与一般单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同。

  一般,高亮度单色发光二极管运用砷铝化镓(GaAlAs)等资料,超高亮度单色发光二极管运用磷铟砷化镓(GaAsInP)等资料,而一般单色发光二极管运用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等资料。

  常用的高亮度赤色发光二极管的首要参数见表4-29,常用的超高亮度单色发光二极管的首要参数见表4-30。

  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等类型。

  闪耀发光二极管

  闪耀发光二极管(BTS)是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器材,可用于报警指示及欠压、超压指示。

  闪耀发光二极管在运用时,无须外接其它元件,只需在其引脚两头加上恰当的直流作业电压(5V)即可闪耀发光。

  电压操控型发光二极管

  一般发光二极管归于电流操控型器材,在运用时需串接恰当阻值的限流电阻。电压操控型发光二极管(BTV)是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,运用时可直接并接在电源两头。使一般红光发光二极管

  电压能够作业在3伏-10伏如YX503URC,YX304URC,YX503BRC电压型LED发光二极管,为工程技术开发人员提供更大的挑选。

  红外发光二极管

  红外发光二极管也称红外线发射二极管,它是能够将电能直接转换成红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器材,首要应用于各种光控及遥控发射电路中。

  红外发光二极管的结构、原理与一般发光二极管相近,只是运用的半导体资料不同。红外发光二极管一般运用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等资料,选用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。

  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。

  电池LED灯

  iViTi On,有一个可令它发光最长3小时的内置电池。有电时,电池充电,而且灯泡正常发光。停电时,灯泡自动切换到电池模式。

  作业原理:

  它是半导体二极管的一种,能够把电能转化成光能。发光二极管与一般二极管相同是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体资料中电子和空穴所在的能量状况不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则宣布的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,运用时有必要串联限流电阻以操控经过二极管的电流。限流电阻R可用下式核算:R=(E-UF)/IF

  式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的正常作业电流。发光二极管的中心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体资料的PN结中,注入的少量载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的方式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少量载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向作业状况时(即两头加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就宣布从紫外到红外不同色彩的光线,光的强弱与电流有关。

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