led二极管灯泡是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能;常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个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。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。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。
发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。
1、普通单色发光二极管
普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、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,使用时需串接合适的限流电阻。
普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关,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630~650 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。
2、(超)高亮度单色发光二极管(2种)
高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同。
通常,高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓(GaAlAs)等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料,而普通单色发光二极管使用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料。
常用的高亮度红色发光二极管的主要参数见表4-29,常用的超高亮度单色发光二极管的主要参数见表4-30。
3、变色发光二极管
变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。变色发光二极管发光颜色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、白四种颜色)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。
4、闪烁发光二极管
闪烁发光二极管(BTS)是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示。
闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压(5V)即可闪烁发光。
5、电压控制型发光二极管
普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值的限流电阻。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作为一体,使用时可直接并接在电源两端。
6、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(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主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、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料,采用全透明或浅蓝色、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
1、电压
LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。
2、效能
消耗能量较同光效的白炽灯减少80%
3、适用性
很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境
4、稳定性
10万小时,光衰为初始的50%
5、响应时间
其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级
6、对环境污染
无有害金属汞
7、颜色
改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色
8、价格
LED的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成。
式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的一般工作电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应按电源正极。有的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极。
与小白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(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;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。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,每个数码管可显示0~9十个数目字。
不能。LED灯珠,虽然是二极管,一些特性也符合二极的要求,但是,1管压高。除红色外,LED的正向压降大2.5V。2反压低,LED的反向压电压只有5V。3LED的允许电流较小。所以LED不能当普通二极管...
1.是因为二极管的电阻太大 限制了电流。2.一个灯泡、三个灯泡两股支路是都有电流通过3.电流选择阻碍作用小的电路流的多
发光二极管(LED)所需的工作电流远小于白炽灯泡,所以它们串联后LED正常发光而白炽灯泡不会亮,正是由于LED的这种低功耗高发光效率的特性,使它成为前景很好的目前各类灯具的替代者。另外LED正常工作时...
1 姓名:刘玉东 学号: 2111403132 电子与通信工程 2 班 LED(发光二极管 ) 摘要 发光二极管 LED 是一种能发光的半导体电子元件。是一种透过三价与五价元素所组成 的复合光源这种电子元件早在 1962 年出现,早期只能发出低光度的红光,被 hp 买价专利 后当作指示灯利用。 之后发展出其他单色光的版本, 时至今日能发出的光已遍及可见光、 红 外线及紫外线, 光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着白 光发光二极管的出现,近年续渐发展至被用作照明。 1.LED图片 2.LED的发展史 20世纪 50年代,英国科学家发明了第一个具有现代意义的 LED,并于 60年代面世, 但此时的 LED只能发出不可见的红外光。在 60 年代末,发明了第一个可以发出可见的 红光的 LED。到了七八十年代,又发明出了可以发出橙光、绿光、黄光的 LED。90年代 由
LED发光二极管 半导体发光器件包括半导体发光二极管(简称 LED)、数码管、符号管、米字管及点阵式 显示屏(简称矩阵管)等。事实上,数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单 元都是一个发光二极管。 一、 半导体发光二极管工作原理、特性及应用 (一) LED发光原理 发光二极管是由Ⅲ -Ⅳ族化合物,如 GaAs(砷化镓)、 GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷 化镓)等半导体制成的,其核心是 PN结。因此它具有一般 P-N结的 I-N 特性,即正向导 通,反向 截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下, 电子由 N区注入 P区,空穴由 P区注入 N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部 分与多数载流子(多子)复合而发光,如图 1所示。 假设发光是在 P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发 光中心捕获后,再与空穴复合发光。 除了这种发光