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發(fā)光二極管壓降介紹 發(fā)光二極管壓降是如何產(chǎn)生的

2018年08月31日 10:46 作者:工程師譚軍 用戶評論(0

  本文主要是關(guān)于發(fā)光二極管壓降的相關(guān)介紹,并著重對發(fā)光二極管壓降原理及其壓降計算進(jìn)行了詳盡的闡述。

  發(fā)光二極管壓降介紹

  1.發(fā)光二極管壓降--簡介

  發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode)是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件,簡稱LED 。LED是一種透過三價與五價元素所組成的復(fù)合光源這種電子元件早在1962年出現(xiàn),早期只能發(fā)出低光度的紅光,被hp買價專利后當(dāng)作指示燈利用。之后發(fā)展出其他單色光的版本,時至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線,光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛?。而用途也由初時作為指示燈、顯示板等;隨著白光發(fā)光二極管的出現(xiàn),近年續(xù)漸發(fā)展至被用作照明。

  直插超亮發(fā)光二極管壓降

  二極管的顏色主要有三種,然而三種發(fā)光二極管的壓降都不相同,具體

  壓降參考值如下:

  紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0--2.2V

  黃色發(fā)光二極管的壓降為1.8—2.0V

  綠色發(fā)光二極管的壓降為3.0—3.2V

  正常發(fā)光時的額定電流約為20mA。

  貼片LED壓降

  具體壓降參考值如下:

  紅色的壓降為1.82-1.88V電流5-8mA

  綠色的壓降為1.75-1.82V電流3-5mA

  橙色的壓降為1.7-1.8V電流3-5mA

  蘭色的壓降為3.1-3.3V電流8-10mA

  白色的壓降為3-3.2V電流10-15mA.

  在發(fā)光二極管導(dǎo)通起始點,都會產(chǎn)生一段電壓的壓降,具體的壓降值取決于不同制造廠商選用的摻雜材料和波長。兩個LED之間的溫度不同也會帶來顏色上的不同,從而造成電壓降的差異。

  發(fā)光二極管壓降是如何產(chǎn)生的

  發(fā)光二極管可以看成恒壓負(fù)載。LED的電壓降取決于內(nèi)部光子發(fā)射所需躍過的能量勢壘。能量勢壘由發(fā)光顏色決定,因此電壓降也取決于發(fā)光顏色。由于生產(chǎn)過程的差異,使得每一個LED的波長不盡相同,所以也造成了電壓降上的差異。最高波長的偏差帶通常為±10u/o。

  在設(shè)計LED驅(qū)動電路時,最常見的錯誤是基于LED正向?qū)▔航档湫椭祂。yp進(jìn)行設(shè)計。這種設(shè)計思路把多個LED串、并聯(lián)了起來,并認(rèn)為各LED串的總正向?qū)▔航凳窍嗤?,流?jīng)各串的電流也是相等的。實際上,LED正向?qū)▔航档钠詈艽?。例如,單個1w的luxeon star型白光LED的正向?qū)▔航档湫椭禐棰?3.42 v,但實際值中最小的僅為2.79 v,最大的達(dá)3.99 v。正向?qū)▔航档钠罡哌_(dá)±15%以上。

  發(fā)光二極管壓降與電流

  發(fā)光二極管壓降計算方法

  壓降的計算方法有很多種,而發(fā)光二極管壓降計算方法也一樣。至于有哪些計算發(fā)光二極管壓降的方法呢?請聽小編娓娓道來。首先先估算出負(fù)載電流,根據(jù)設(shè)備的功率算出電流,電流大小,和功率有關(guān),而且和電壓也有這直接的關(guān)系,直接用功率大小算出電流;而后就是電壓的計算,根據(jù)發(fā)光二極管的負(fù)荷距,估算電壓上的損失值,根據(jù)電流選擇截面面積。而后就可以進(jìn)行計算發(fā)光二極管壓降了。

  發(fā)光二極管壓降計算公式

  有了計算發(fā)光二極管壓降的方法,當(dāng)然也需要公式的套用了。首先計算的電流I,公式為I= P/1.732×U×cosθ,其中P功率,U電壓,cosθ功率因素;而后就是電阻R的計算公式了,R=ρ×L/S, ρ指的是導(dǎo)體電阻率,L線路的長度,S代表線路的橫截面積;最后就是計算發(fā)光二極管壓降的公式了,ΔU=I×R,電壓乘以電阻,就得出發(fā)光二極管壓降的差值了。就是這么簡單,就是這么快速。

  

  貼片發(fā)光二極管壓降

  貼片發(fā)光二極管壓降,顏色有很多種,不同顏色的發(fā)光二極管壓降,其壓降值都不一樣。比如紅色的,其壓降為1.82v-1.88v,電流為5-8mA;橙色發(fā)光二極管壓降為1.7v-1.8v,電流為3-5mA;綠色,其壓降為1.75v-1.82v,電流為3-5mA;白色壓降為3v-3.2v,電流為10-15mA;最后一個蘭色,其壓降為3.1-3.3V,電流8-10mA。這些發(fā)光二極管壓降值,僅供參考!

  直插超量發(fā)光二極管壓降

  直插超量LED,有多種不同顏色,不同顏色的直插超量發(fā)光二極管,其壓降都不一樣,這個直插超量發(fā)光二極管壓降,也是根據(jù)使用的不同,所通過電流中,所產(chǎn)生的電壓壓降差值,具體的直插超量發(fā)光二極管壓降,小編無法給出一個準(zhǔn)確的答案,不過推薦的這些直插超量發(fā)光二極管壓降差值,可以給大家作為一個參考,根據(jù)不同顏色的直插超亮發(fā)光二極管壓降值,請繼續(xù)往下看。

  不同顏色發(fā)光二極管壓降

  不同顏色的發(fā)光二極管壓降都不同,以下具體壓降值僅供參考哦!紅色發(fā)光二極管的壓降為2.0-2.2V ;綠色發(fā)光二極管的壓降為3.0—3.2V;正常發(fā)光時的額定電流約為20mA。黃色發(fā)光二極管的壓降為1.8—2.0V。然而,這些不同顏色的發(fā)光二極管壓降,其經(jīng)過的電流以及電阻值也不一樣。其中直徑3毫米的白藍(lán)紫10毫安,紅綠黃5毫安,直徑5毫米的翻倍。電流則根據(jù)不同的材料以及截面多決定。

  二極管壓降認(rèn)識的誤區(qū)

  相信許多工程師對二極管壓降的認(rèn)識,仍然停留在模電書上的那句話:硅二極管的正向壓降為0.6-0.7V,這句話很害人,它應(yīng)該加上條件:正向測量電流。

  更多的人則了解PN結(jié)的伏安特性,即PN結(jié)壓降與正向電流關(guān)系呈對數(shù)關(guān)系,如果說1mA時為0.6V, 10mA時為0.7V, 那么100mA, 1000mA 將可能對應(yīng)0.82V及0.95V左右。

  實際上,以上關(guān)系只在小電流下成立,當(dāng)電流較大時則要考慮二極管電阻分量的壓降了,我們目前知道,二極管除了具有PN結(jié),還具有半導(dǎo)體材料的體電阻,封裝綁定線的電阻及引腳的電阻,這些電阻分量在幾百mA至幾A的情況下,壓降是很明顯的,可以認(rèn)為,在小電流時主要由伏安特性決定壓降,而大電流時則主要由體電阻決定壓降。

  下面的附圖是MBR20100的V-I曲線,我們可以看出,在大電流條件下,二極管的壓降增加很快

  

  結(jié)語

  關(guān)于發(fā)光二極管壓降的相關(guān)介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。

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