二极管、发光二极管参数详解

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两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。 
         （2）最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 
         （3）最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极管可能被击穿损坏。 
          （4）工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。 
          2．电参数的意义 
          (1)正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。 
          (2)正向工作电压VF：参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。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。在外界温度升高时，VF将下降。 
           (3)V-I特性：发光二极管的电压与电流的关系 
           在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。由V-I曲线可以得出发光管的正向电压，反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流IR<10μA以下。 

           LED的分类 
           1． 按发光管发光颜色分 
            按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。 
            根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。 
            2． 按发光管出光面特征分 
           按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。 
           由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类： 
            （1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。
            （2）标准型。通常作指示灯用，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，散射剂的量较大。 
            3．按发光二极管的结构分 
           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．按发光强度和工作电流分 
            按发光强度和工作电流分有普通亮度的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间的叫高亮度发光二极管。 
            一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）。 
           除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。 

           由于发光二极管具有最大正向电流IFm、最大反向电压VRm的限制，使用时，应保证不超过此值。为安全起见，实际电流IF应在0.6IFm以下；应让可能出现的反向电压VR<0。6VRm。 
             白色发光二极管的发光原理与其它发光二极管的发光原理稍有一点不同。目前有两种发光模式能使发光二极管发出白色光。一种是采用二波长蓝色光＋黄色光 发光模式的白色发光二极管，结构如图１所示，其基础部分是一颗蓝色发光二极管，在蓝色发光二极管芯片的外面覆盖一层荧光体层，当蓝色发光二极管芯片发射出来的蓝色光，有一部分在透过荧光体时被荧光体吸收，变成了黄光，黄光又与透过荧光体的蓝光混合后就发出白色光。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。 
            另一种是采用三波长蓝色光＋绿色光＋红色光 发光模式的全彩色发光二极管，结构如图２所示。将红、绿、蓝三颗发光二极管封装在同一个管壳中，三种原色的光混合也可以产生出白光，但是由于制作全彩色发光二极管的成本要相对较高，所以一般不会用全彩色发光二极管来制作照明灯，全彩色发光二极管主要是用来制造全彩色显示屏，用全彩色发光二极管制作照明灯会大大增加产品的成本。 
             白色发光二极管的正向电压降与其他发光二极管的正向电压降不同。 
              白色发光二极管的正向电压降约为3.5Ｖ左右，需要正向工作电流≥１５ｍＡ左右时，才能使其正常发光

二：发光二极管压降

1.直插二极管

红色Red：    2.00-2.20V  20mA    

黄色Yellow：1.80-2.00V  20mA    

绿色Green： 3.00-3.20V  20mA

2.贴片二极管

红色Red：     1.82-1.88V  5-8mA          

绿色Green：  1.75-1.82V  3-5mA

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