二极管、发光二极管参数详解

详细说明二极管和发光二极管的参数

一、二极管参数详解

普通发光二极管的正向饱和压降为１．６Ｖ～２．１Ｖ, 正向工作电流为5~20mA
LED的特性
1.极限参数的意义
(1)允许功耗Pm:允许加于LED两端的正直流电压和流过电流的最大值。超过此值，LED发烧，损坏。
(2)最大正直流电流IFm：允许增加的最大正直流电流。超过此值会损坏二极管。
(3)最大反向电压VRm：允许的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。
(4)工作环境topm:发光二极管的环境温度范围可以正常工作。如果低于或高于此温度范围，发光二极管将无法正常工作，效率将大大降低。
2.电参数的意义
(1)正工作电流If：指发光二极管正常发光时的正电流值。在实际使用中，应根据需要进行选择IF在0.6·IFm以下。
(2)正向工作电压VF：在给定的正电流下获得参数表中给出的工作电压。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在1.4～3V。当外部温度升高时，VF将下降。
(3)V-I特点：发光二极管电压与电流的关系
当正电压小于某一值（称为阈值）时，电流非常小，不发光。当电压超过一定值时，正电流随电压迅速增加并发光。由V-I曲线可以得到发光管的正电压、反电流和反电压。正向发光管反向泄漏电流IR<10μA以下。

LED的分类
1． 根据发光管的发光颜色
根据发光管的发光颜色，可分为红色、橙色、绿色（细分为黄绿色、标准绿色和纯绿色）、蓝光等。此外，一些发光二极管包含两种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管的极管也可分为四种类型：有色透明、无色透明、有色散射和无色散射。散射发光二极管和达到指示灯。
2． 根据发光管出光面特征进行分类
圆灯、方灯、矩形、表面发光管、侧向管、表面安装微管等。根据发光管的出光面特性。圆灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm记录发光二极管T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。
圆形发光强度角的分布可以从半值角的大小来估计。发光强度角分布图分为三类：
(1)高方向性。一般为尖头环氧包装，或带金属反射腔包装，无散射剂。半值角为5°～20°或者更小，指向性高，可以用作局部照明光源，也可以用光检出器组成自动检测系统。
(2)标准型。通常用作指示灯，其半值角为20°～45°。
(3)散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大，散射剂量更大。
3.根据发光二极管的结构进行分割
按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。
4.根据发光强度和工作电流进行分配
根据发光强度和工作电流，具有普通亮度LED（发光强度<10mcd）；超高亮度的LED（发光强度>100mcd）；把发光强度在10～100mcd称为高亮度发光二极管。
一般LED十几个工作电流mA至几十mA，而低电流LED工作电流为2mA以下(亮度与普通发光管相同)。
除上述分类方法外，还有芯片材料和功能的分类方法。

因为发光二极管有最大的正电流IFm、最大反向电压VRm限制，使用时，应保证不超过此值。为了安全起见，实际电流IF应在0.6IFm下面；应允许可能的反向电压VR<0。6VRm。
白色发光二极管的发光原理与其它发光二极管略有不同。目前，有两种发光模式可以使发光二极管发出白光。一是二波长蓝光+黄光 白色发光二极管的发光模式，结构如图1所示，其基本部分是蓝色发光二极管，在蓝色发光二极管芯片外覆盖一层荧光层，当蓝色发光二极管芯片发出蓝光时，部分通过荧光体被荧光体吸收，变成黄光，黄通过荧光体的蓝光混合发出白光。例如有的白色发光二极管发出的光是纯白的，而有的发出的光是白偏蓝的。
另一种是三波长蓝光+绿光+红光 全彩发光二极管的发光模式，结构如图2所示。红、绿、蓝三发光二极管包装在同一管壳内，三原色光混合也能产生白光，但由于全彩发光二极管成本相对较高，一般不使用全彩发光二极管制作照明，全彩发光二极管主要用于制作全彩显示屏，全彩发光二极管照明将大大提高产品成本。
白色发光二极管的正电压降不同于其他发光二极管。
白色发光二极管的正电压降约为3.5V左右，需要正工作电流≥只有15ma左右，才能正常发光

二：发光二极管压降

1.直插二极管
红色Red：2.00-2.20V20mA

黄色Yellow：1.80-2.00V20mA

绿色Green： 3.00-3.20V20mA

二、贴片二极管
红色Red：1.82-1.88V5-8mA

绿色Green：1.75-1.82V3-5mA

橙色Orange：1.70-1.80V  3-5mA 

蓝色Blue：    3.10-3.30V  8-10mA

白色White：  3.00-3.20V  10-15mA

3.其它发光二极管压降
1.光耦控制端的二极管(大多数)：1.2V  1-10mA

2.整流二极管1N4007：1V 1A 反向：1000V 

 

二：发光二极管串联、并联和限流电阻计算

例如：单个LED电压2V 20mA

1.并联(2个)：2V40mA。各并联元件具有相同的电压, 但电流存在波动

2.串联(2个)：4V20mA。各串联元件具有相同的电流, 但电压存在波动

3.限流电阻(12V)：R=(vcc-压降)/二极管电流=(12-2)/20=500欧

 
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