发光二极管反向电压

一、发光二极管反向电压

发光二极管反向电压的相关知识点

发光二极管是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电子产品中。发光二极管的工作原理是基于电流通过半导体材料时产生的光发射。然而,发光二极管在应用中需要正确的电压和电流参数,其中反向电压是一个重要的参数。

发光二极管反向电压的定义

发光二极管反向电压是指其两端之间的电压,其中电源电压连接到发光二极管的负极。由于发光二极管具有单向导电性,因此反向电压必须在电路中正确配置,否则会对其性能产生负面影响甚至损坏发光二极管。

发光二极管反向电压的影响

如果反向电压过高,发光二极管可能会被烧毁或损坏。此外,过高的反向电压还可能导致发光二极管的性能下降,例如亮度降低、颜色失真等。因此,正确设置发光二极管的反向电压是非常重要的。

如何选择适当的反向电压

为了选择适当的反向电压,您需要参考发光二极管的规格书或制造商的指南。一般来说,不同型号的发光二极管需要不同的反向电压范围。如果您不确定如何选择适当的反向电压,您可以联系制造商或电子产品维修服务商以获取帮助。

注意事项

在应用发光二极管时,请务必遵循正确的安装和使用方法。避免过高的反向电压、正确的电流和散热都是至关重要的。如果您不确定如何操作,请务必参考发光二极管的规格书或制造商的指南,或者寻求专业人士的帮助。

总的来说,发光二极管反向电压是一个容易被忽视但至关重要的参数。正确设置和使用发光二极管可以确保其性能得到充分发挥,同时延长其使用寿命。

二、正向电压反向电压?

1、正向电压:阳极相对于阴极为正时,施加在阀或桥臂的阳极与阴极端子间的电压。

2、反向电压:阳极相对于阴极为负时,施加在阀或桥臂的阳极与阴极端子间的电压。

具体介绍:

1、正向电压:是半导体二极管器件的基础。当PN结两端加正向电压(即P侧接电源的正极,N侧接电源的负极),此时PN结呈现的电阻很低,正向电流大(PN结处于导通状态)。

2、反向电压:用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称PN结,半导体二极管器件中有PN结,反向电压即P侧接电源的负极,N侧接电源的正。

三、深入探讨发光二极管的反向电压特性

发光二极管是一种常见的半导体器件,广泛应用于电子设备、照明等领域。在正向偏压下,发光二极管能够发出光,这是其最主要的功能。但在实际应用中,我们也需要了解发光二极管在反向偏压下的特性,这对于设计电路、提高设备性能都有重要意义。

发光二极管的反向电压特性

当给发光二极管施加反向偏压时,其电压-电流特性会发生变化。一般情况下,反向偏压会使发光二极管的电流非常小,接近于零。这是因为在反向偏压下,二极管的PN结会形成耗尽层,阻碍电流的流动。

但是,如果反向偏压继续增大,到达一定值时,就会出现击穿现象。此时,二极管的电流会急剧增大,甚至可能烧毁二极管。这个临界值就称为反向击穿电压。反向击穿电压是发光二极管的一个重要参数,设计电路时需要特别注意不能让二极管工作在击穿区域。

除了反向击穿电压,发光二极管在反向偏压下还有一个重要特性,就是反向漏电流。即使在反向偏压下,二极管也会有一小部分电流流过,这就是反向漏电流。反向漏电流虽然很小,但在某些对电流敏感的电路中,也需要考虑其影响。

反向电压特性的应用

发光二极管的反向电压特性在电路设计中有多方面的应用:

  • 保护电路:在某些电路中,如果出现电压反向,可以利用发光二极管的反向击穿特性,将其作为保护元件,防止电路受损。
  • 检测电路:利用发光二极管的反向漏电流特性,可以设计出简单的电压检测电路,检测电路中是否出现反向电压。
  • 光电耦合器:发光二极管的反向电压特性是光电耦合器工作的基础,可以实现电路之间的隔离。

总之,深入了解发光二极管的反向电压特性,对于电路设计、器件保护等都有重要意义。希望通过本文的介绍,能够帮助大家更好地理解和应用这一特性。感谢您的阅读,祝您工作顺利!

四、发光二极管几伏电压才能发光?

这里不同颜色的发光二极管,工作电压都不一样,这里给你总结了比较常见的发光二极管。

发光二极管的工作原理是什么?为什么可以发出不同颜色的光

这里在给你详细介绍一下发光二极管,相信你会对发光二极管有个更为深刻的立交。

一、什么是发光二极管?

发光二极管(LED)本质上是一种特殊类型的二极管,因为发光二极管具有与PN结二极管非常相似的电气特性。当电流流过发光二极管(LED)时,发光二极管(LED)允许电流正向流动,并且阻止电流反向流动。

发光二极管由非常薄的一层但相当重掺杂的半导体材料制成。根据所使用的半导体1材料和掺杂量,当正向偏置时,发光二极管(LED)将发出特定光谱波长的彩色光。如下图所示,发光二极管(LED)用透明罩封装,以可以发出光来。

发光二极管实物图

二、发光二极管电路符号

发光二极管符号与二极管符号相似,只是有两个小箭头表示光的发射,因此称为发光二极管(LED)。发光二极管包括两个端子,即阳极(+)和阴极(-),发光二极管的符号如下所示。

发光二极管符号

三、发光二极管正负极怎么区分?

这个在我之前的文章里面有详细的讲解,可以直接点击下面这个文章。

二极管怎么区分正负极

这里简单地讲一下。

  • 发光二极管比较常用,正负极容易区分。长引脚为正极,短引脚为负极。
  • 引脚相同的情况下,LED管体内极小的金属为正极,大块的为负极。
  • 贴片式发光二极管,一般都有一个小凸点区分正负极,有特殊标记为负极,无特殊标记为正极。
发光二极管正负极性判断图
发光二极管正负极性判断图

三、发光二极管怎么测好坏?

更为具体的,大家可以去看我的这篇文章,直接点击进入就可以了。

二极管怎么测好坏?

四、发光二极管的工作原理

发光二极管在正向偏置时发光,当在结上施加电压以使其正向偏置时,电流就像在任何 PN 结的情况下一样流动。来自 p 型区域的空穴和来自 n 型区域的电子进入结并像普通二极管一样重新组合以使电流流动。当这种情况发生时,能量被释放,其中一些以光子的形式出现。

发现大部分光是从靠近 P 型区域的结区域产生的。因此,二极管的设计使得该区域尽可能靠近器件的表面,以确保结构中吸收的光量最少。具体的原理可以看下图。

发光二极管工作原理图

上图显示了发光二极管的工作原理以及该图的分布过程。

  • 从上图中,我们可以观察到 N 型硅是红色的,包括由黑色圆圈表示的电子。
  • P 型硅是蓝色的,它包含空穴,它们由白色圆圈表示。
  • pn结上的电源使二极管正向偏置并将电子从n型推向p型。向相反方向推动空穴。
  • 结处的电子和空穴结合在一起。
  • 随着电子和空穴的重新结合,光子被释放出来。
发光二级管原理图

五、发光二极管怎么发出不同颜色的光?

发光二极管由特殊半导体化合物制成,例如砷化镓 (GaAs)、磷化镓 (GaP)、砷化镓磷化物 (GaAsP)、碳化硅 (SiC) 或氮化镓铟 (GaInN) 都以不同的比例混合在一起,以产生不同波长的颜色。

不同的 LED 化合物在可见光谱的特定区域发光,因此产生不同的强度水平。所用半导体材料的准确选择将决定光子发射的总波长,从而决定发射光的颜色。

发光二极管的实际颜色取决于所发射光的波长,而该波长又取决于制造过程中用于形成 PN 结的实际半导体化合物。

因此,LED 发出的光的颜色不是由 LED 塑料体的颜色决定的,尽管这些塑料体略微着色以增强光输出并在其未被电源照亮时指示其颜色。

六、发光二极管材料

为了产生可以看见的光,必须优化PN结并且必须选择正确的材料。常用的半导体材料包括硅和锗,都是一些简单的元素,但这些材料制成的PN结不会发光。相反,包括砷化镓、磷化镓和磷化铟在内的化合物半导体是化合物半导体,由这些材料制成的结确实会发光。

纯砷化镓在光谱的红外部分释放能量,为了将光发射带入光谱的可见红色端,将铝添加到半导体中以产生砷化铝镓 (AlGaAs),也可以添加磷以发出红光。对于其他颜色,则使用其他材料。例如,磷化镓发出绿光,而铝铟镓磷化物则用于发出黄光和橙光,大多数发光二极管基于镓半导体。

不同发光二极管的材料

  • 砷化镓 (GaAs) – 红外线
  • 砷化镓磷化物 (GaAsP) – 红色至红外线,橙色
  • 砷化铝镓磷化物 (AlGaAsP) – 高亮度红色、橙红色、橙色和黄色
  • 磷化镓 (GaP) – 红色、黄色和绿色
  • 磷化铝镓 (AlGaP) – 绿色
  • 氮化镓 (GaN) – 绿色、翠绿色
  • 氮化镓铟 (GaInN) – 近紫外线、蓝绿色和蓝色
  • 碳化硅 (SiC) – 蓝色作为基材
  • 硒化锌 (ZnSe) – 蓝色
  • 氮化铝镓 (AlGaN) – 紫外线

更加具体的大家可以看下面这个图,下图涵盖了发光二极管的材料,发光二极管颜色,发光二极管工作电压、发光二极管波长。

发光二极管颜色材料对应图

七、发光二极管VI特性

目前有不同类型的发光二极管可供选择,并且拥有不同的LED 特性,包括颜色光或波长辐射、光强度。LED的重要特性是颜色。在开始使用 LED 时,只有红色。随着半导体工艺的帮助,LED的使用量增加,对LED新金属的研究,形成了不同的颜色。

发光二极管VI特性图

八、发光二极管的应用

LED 有很多应用,下面将解释其中的一些。

  • LED在家庭和工业中用作灯泡
  • 发光二极管用于摩托车和汽车
  • 这些在手机中用于显示消息
  • 在红绿灯信号灯处使用 LED

1、发光二极管串联电阻电路

串联电阻值R S可以通过简单地使用欧姆定律计算得出,通过知道 LED 所需的正向电流I F、组合两端的电源电压V S和 LED 的预期正向电压降V F在所需的电流水平,限流电阻计算如下:

LED串联电阻电路

2、发光二极管示例

正向压降为 2 伏的琥珀色 LED 将连接到 5.0v 稳定直流电源。使用上述电路计算将正向电流限制在 10mA 以下所需的串联电阻值。如果使用 100Ω 串联电阻而不是先计算,还要计算流过二极管的电流。

1)串联电阻需要在 10mA 。

发光二极管串联电阻公式

2)用100Ω串联电阻。

发光二极管串联电流公式

上面的第一个计算表明,要将流过 LED 的电流精确地限制在 10mA,我们需要一个300Ω的电阻器。在E12系列电阻中没有300Ω电阻,因此我们需要选择下一个最高值,即330Ω。快速重新计算显示新的正向电流值现在为 9.1mA。

3、发光二极管串联电路

我们可以将 LED 串联在一起,以增加所需的数量或在显示器中使用时增加亮度。与串联电阻一样,串联的 LED 都具有相同的正向电流,IF仅作为一个流过它们。由于所有串联的 LED 都通过相同的电流,因此通常最好是它们都具有相同的颜色或类型。

发光二极管串联电路图

虽然 LED 串联链中流过相同的电流,但在计算所需的限流电阻R S电阻时,需要考虑它们之间的串联压降。如果我们假设每个 LED 在点亮时都有一个 1.2 伏的电压降,那么这三个 LED 上的电压降将为 3 x 1.2v = 3.6 伏。

如果我们还假设三个 LED 由同一个 5 V逻辑器件点亮或提供大约 10 毫安的正向电流,同上。然后电阻两端的电压降RS及其电阻值将计算为:

发光二极管串联公式

同样,在E12(10% 容差)系列电阻器中没有140Ω电阻器,因此我们需要选择下一个最高值,即150Ω。

4、用于偏置的发光二极管电路

大多数 LED 的额定电压为 1 伏至 3 伏,而正向电流额定值为 200 毫安至 100 毫安。

用于偏置的发光二极管电路图

LED 偏压如果向 LED 施加电压(1V 至 3V),则由于施加的电压在工作范围内的电流流动,因此它可以正常工作。类似地,如果施加到 LED 的电压高于工作电压,则发光二极管内的耗尽区将由于高电流而击穿。这种意想不到的高电流会损坏设备。

这可以通过将电阻与电压源和 LED 串联来避免。LED 的安全额定电压范围为 1V 至 3 V,而安全额定电流范围为 200 mA 至 100 mA。

这里,设置在电压源和 LED 之间的电阻器称为限流电阻器,因为该电阻器限制电流的流动,否则 LED 可能会损坏它。所以这个电阻在保护LED方面起着关键作用。

流过 LED 的电流可以写成:

IF = Vs – VD/Rs

'IF' 是正向电流

“Vs”是电压源

“VD”是发光二极管两端的电压降

“Rs”是限流电阻

电压量下降以破坏耗尽区的势垒。LED 电压降范围为 2V 至 3V,而 Si 或 Ge 二极管为 0.3,否则为 0.7 V。

因此,与Si或Ge二极管相比,LED可以通过使用高电压来操作。

发光二极管比硅或锗二极管消耗更多的能量来工作。

5、发光二级管驱动电路

TTL 和 CMOS 逻辑门的输出级都可以提供和吸收有用的电流量,因此可用于驱动 LED。普通集成电路 (IC) 在灌入模式配置中具有高达 50mA 的输出驱动电流,但在源极模式配置中具有约 30mA 的内部限制输出电流。

通过上面应该已经很明白了,无论哪种方式,都必须使用串联电阻将 LED 电流限制在安全值。以下是使用反相 IC 驱动发光二极管的一些示例,但对于任何类型的集成电路输出,无论是组合的还是顺序的,其想法都是相同的。

6、IC发光二极管驱动电路

IC驱动LED电路图

如果多个LED需要同时驱动,例如在大型 LED 阵列中,或者集成电路的负载电流过高,或者只使用分立元件而不是IC。那么另一种驱动方式下面给出了使用双极 NPN 或 PNP 晶体管作为开关的 LED。和以前一样,需要一个串联电阻R S来限制 LED 电流。

7、晶体管驱动电路

晶体管LED驱动电路

发光二极管的亮度不能通过简单地改变流过它的电流来控制。允许更多电流流过 LED 会使其发光更亮,但也会导致其散发更多热量。LED 旨在产生一定数量的光,工作在大约 10 至 20mA 的特定正向电流下。

在节电很重要的情况下,可以使用更少的电流。但是,将电流降低到 5mA 以下可能会使其光输出变暗,甚至将 LED 完全“关闭”。控制 LED 亮度的更好方法是使用称为“脉冲宽度调制”或 PWM 的控制过程,其中 LED 根据所需的光强度以不同的频率重复“打开”和“关闭”。

7、使用PWM的发光二极管光强度

PWM的LED光强度图

当需要更高的光输出时,具有相当短占空比(“ON-OFF”比)的脉冲宽度调制电流允许二极管电流,因此在实际脉冲期间输出光强度显着增加,同时仍保持 LED “平均电流水平”和安全范围内的功耗。

这种“开-关”闪烁条件不会影响人眼所见,因为它“填充”了“开”和“关”光脉冲之间的间隙,只要脉冲频率足够高,使其看起来像连续的光输出。因此,频率为 100Hz 或更高的脉冲实际上在眼睛看来比具有相同平均强度的连续光更亮。

8、LED显示屏

除了单色或多色 LED 外,多个发光二极管还可以组合在一个封装内,以生产条形图、条形、阵列和七段显示器等显示器。

7 段 LED 显示屏在正确解码时提供了一种非常方便的方式,以数字、字母甚至字母数字字符的形式显示信息或数字数据,顾名思义,它们由七个单独的 LED(段)组成,在一个单独的展示包中。

为了分别产生所需的从0到9和A到F的数字或字符,需要在显示屏上点亮 LED 段的正确组合。标准的七段 LED 显示屏通常有八个输入连接,每个 LED 段一个,一个用作所有内部段的公共端子或连接。

  • 共阴极显示器 (CCD) – 在共阴极显示器中,LED 的所有阴极连接都连接在一起,并且通过应用高逻辑“1”信号照亮各个段。
  • 共阳极显示器 (CAD) – 在共阳极显示器中,LED 的所有阳极连接都连接在一起,并且通过将端子连接到低逻辑“0”信号来照亮各个段。

9、典型的七段 LED 显示屏

典型七段LED显示屏

10、发光二极管光耦合器

最后,发光二极管的另一个有用应用是光耦合。也称为光耦合器或光隔离器,是由发光二极管与光电二极管、光电晶体管或光电三端双向可控硅开关组成的单个电子设备,可在输入之间提供光信号路径连接和输出连接,同时保持两个电路之间的电气隔离。

光隔离器由一个不透光的塑料体组成,在输入(光电二极管)和输出(光电晶体管)电路之间具有高达 5000 伏的典型击穿电压。当需要来自低电压电路(例如电池供电电路、计算机或微控制器)的信号来操作或控制另一个在潜在危险电源电压下操作的外部电路时,这种电气隔离特别有用。

光电二极管和光电晶体管光耦合器

光隔离器中使用的两个组件,一个光发射器,如发射红外线的砷化镓 LED 和一个光接收器,如光电晶体管,光耦合紧密,并使用光在其输入之间发送信号和/或信息和输出。这允许信息在没有电气连接或公共接地电位的电路之间传输。

光隔离器是数字或开关器件,因此它们传输“开-关”控制信号或数字数据。模拟信号可以通过频率或脉宽调制来传输。

九、LED的优缺点

发光二极管的优点包括以下几点。

  • LED的成本更低,而且很小。
  • 通过使用 LED 的电力进行控制。
  • LED 的强度在微控制器的帮助下有所不同。
  • 长寿命
  • 高效节能
  • 无预热期
  • 崎岖
  • 不受低温影响
  • 定向
  • 显色性非常好
  • 环保
  • 可控

发光二极管的缺点包括以下几点。

  • 价钱
  • 温度敏感性
  • 温度依赖性
  • 光质
  • 电极性
  • 电压灵敏度
  • 效率下降
  • 对昆虫的影响

以上就是关于发光二极管的一些基础知识及工作原理,大家有什么疑问,欢迎在评论区留言。

相关内容有参考网络

图片来源于网络

五、电机反向电压?

反向电压是指与电源的电动势方向相反的电压。

电路中存在多个电源时可能出现反电动势。比如同一导轨回路上的两根金属棒切割磁场的速度不等,有可能出现反电动势;动生电动势和感生电动势同时存在时可能出现反电动势。对线圈而言,其中的通电电流发生变化时就会在线圈的两端产生反电动势。比如LC振荡电路中电感线圈两端电压的变化与反电动势紧密联系;电动机线圈在转动时,反电动势也伴随产生了。

六、发光二极管接反向电压为什么会亮?

发光二极管本质上就是一个pn结,只是它都是用高掺杂半导体制造的,因此它的反向击穿电压一般都比较低,所以其反向电压不可能很高。

如果在测量反向电压时,不串联一个较大的电阻来限制电流的话,那么必将会烧毁发光管。发光管工作时加的是正向电压,并且较低;主要是通过一定的电流来让其发光(注入非平衡载流子,然后复合发光)。

七、发光二极管的反向击穿电压是多少?

中大功率的LED(发光二极管)的反向击穿电压一般在30V-60V之间(有离散性,不是完全一样的),而正向工作电压约3V,所以其正向电压最好不要超过3V,否则容易烧毁。如果不加限措施的话,给LED加个5V正向电压的话这个LED就死翘翘了。。。所以LED在正常工作时都要对它的电流加以限制的。 希望我的回答对你有所帮助!

八、vpp电压是不是反向电压?

vpp电压不是反向电压。

VPP(Voltage Peak-Peak):峰峰值电压。

峰峰值描述了信号值的变化范围的大小。峰值是以0刻度为基准的最大值,有正有负。而峰峰值是最大值和最小值的差值,只有正的。

峰值是指一个周期内信号最高值或最低值到平均值之间差的.值。一般来说,峰值对上下对称的信号才有定义。可以看到,峰值等于峰峰值的一半。

九、二极管反向电压

二极管反向电压介绍

二极管反向电压是指二极管处于反向连接状态时所承受的电压。在电子电路中,二极管通常被用作整流、钳位、退耦等作用,其工作状态往往需要承受一定的电压。本文将介绍二极管反向电压的基本概念及其影响。

二极管反向电压的种类

二极管反向电压可以根据电路需求和材料特性分为不同的种类,常见的有直流电压、交流电压、脉冲电压等。不同类型的电压对二极管的性能和寿命影响也不同,因此在选择二极管时需要根据实际应用场景选择合适的电压类型。

二极管反向电压的影响

二极管反向电压的大小和波形对其性能和寿命有重要影响。过高的反向电压可能导致二极管击穿,甚至烧毁。同时,不同的波形也会对二极管的响应时间和恢复能力产生影响。因此,在设计和使用二极管时需要充分考虑其反向电压的影响,选择合适的二极管型号和参数。

如何选择合适的二极管型号

选择合适的二极管型号需要考虑电路的实际需求和二极管的性能参数。首先,需要了解电路的工作频率、工作温度、脉冲特性等因素,这些因素会影响到二极管的电气性能。其次,需要参考相关手册和资料,了解不同型号二极管的电气性能和适用范围。最后,可以通过实验和测试来验证所选二极管的性能是否满足实际需求。

总结

二极管反向电压是电子电路中一个重要的概念,不同类型的电压和过高的反向电压都会对二极管的性能和寿命产生影响。在设计和使用二极管时,需要充分考虑其工作状态和实际需求,选择合适的二极管型号和参数。同时,也要注意安全问题,避免因过高的电压导致电路损坏或人身伤害。

十、反向电压怎么判断?

正向电压和反向电压判断方法是:

1、当金属板接电源负极,使得光电子加速,此时光电管两端的电压为光电效应是正向电压,正向电压是阳极相对于阴极为正时,施加在阀或桥臂的阳极与阴极端子间的电压。

2、当金属板接电源正极,使得光电子减速,此时光电管两端的电压为光电效应是反向电压,反向电压是阳极相对于阴极为负时,施加在阀或桥臂的阳极与阴极端子间的电压。

上一篇:下一篇:如何用计算器算相电压?
下一篇:上一篇:返回栏目