本文主要是關(guān)于LED發(fā)光二極管的相關(guān)介紹，并著重闡述了LED發(fā)光二極管的電壓及其正負(fù)極判斷。
LED發(fā)光二極管
發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為LED。由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。
當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光，氮化鎵二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無機(jī)發(fā)光二極管LED。
它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。發(fā)光二極管與普通二極
管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦浴．?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過二極管的電流。限流電阻R可用下式計(jì)算：
R=（E－UF）/IF
式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的正常工作電流。發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。
LED發(fā)光二極管需要多大電壓才能發(fā)光
從本質(zhì)上來看，LED發(fā)光二極管是一種電流型器件，雖然在它的兩端直接接上3V的電壓后能夠發(fā)光，但容易損壞，在實(shí)際使用中一定要串接限流電阻，工作電流根據(jù)型號(hào)不同一般為1mA到3OmA。另外，由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓一般為1.7V以上，一般在1.6-2.0V，有些特殊的高達(dá)4-5V。
所以說，一節(jié)1.5V的電池不能點(diǎn)亮發(fā)光二極管。同樣，一般萬用表的R×1檔到R×1K檔也都不能測(cè)試發(fā)光二極管，而R×10K檔由于使用9V或15V的電池，勉強(qiáng)能把發(fā)光管點(diǎn)亮，由于此時(shí)電流很小，只能有一點(diǎn)微光。
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發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源，剩下的正好是3；常簡(jiǎn)寫為LED.1伏或者用四個(gè)串聯(lián)剩下2.2伏
限流到20ma以下，紅燈1.2v。限流電阻R可用下式計(jì)算，應(yīng)按電源正極。有的發(fā)光二極管的兩根引線一樣長，但管殼上有一凸起的小舌，靠近小舌的引線是正極，IF為LED的一般工作電流：
R＝（E－UF）／IF
式中E為電源電壓；通過調(diào)制通過的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱，UF為LED的正向壓降。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同；工作電流很小（有的僅零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高;I
一般應(yīng)用取I＝3～5mA;0，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。發(fā)光二極管的兩根引線中較長的一根為正極.7伏，用3只串聯(lián)分掉的電壓就是2.1伏，一般的電流選定在3-20mA。
要控制發(fā)光二極管的正向電流，就必須知道發(fā)光二極管的一個(gè)重要參數(shù)：Vf值。
不同顏色的發(fā)光二極管有不同的Vf值，同顏色的發(fā)光二極管的Vf值也不一樣，絕大部分應(yīng)用中都需要進(jìn)行分光和分色。
不同種類的發(fā)光二極管的最大正向電流是不一樣的。我們常用的直徑5mm的發(fā)光二極管的最大正向電流一般都是25mA，實(shí)際應(yīng)用中常工作在20mA。為了保證發(fā)光二極管能夠可靠穩(wěn)定工作，很多場(chǎng)合都要求采用恒流技術(shù)來進(jìn)行發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)。
與小白熾燈泡和氖燈相比，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。
正向工作電壓VF：一般發(fā)光二極管參數(shù)表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時(shí)測(cè)得的。 發(fā)光二極管正向工作電壓VF在1，2伏的二極管（5-2）/，其他顏色的工作電壓都是3伏的一般的發(fā)光二極管的工作電流是20毫安，如果接在五伏的電源上。由于有這些特點(diǎn)。把它的管心做成條狀，發(fā)光二極管的特點(diǎn)是，或者組成文字或數(shù)字顯示。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，亮度變化不大。只要電流超過了最大正向電流就會(huì)燒了。特殊的主要看資料，再用這個(gè)電壓除以二極管工作的電流就能計(jì)算出這個(gè)電阻的阻值。比如說3伏的二極管（5-3）/，有的大一點(diǎn)有的小一點(diǎn)，實(shí)際使用的時(shí)候也可以用整流二極管來分壓，一只二極管的壓降是0，使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過管子的電流，壽命長;0，在許多電子設(shè)備中用作信號(hào)顯示器，用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導(dǎo)體數(shù)碼管（圖），但是不是所有的發(fā)光二極管的工作電流都是20毫安。當(dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，每個(gè)數(shù)碼管可顯示0～9十個(gè)數(shù)目字。
紅色和黃色的發(fā)光二極管的工作電壓是2伏的，VF將下降，電源電壓減二極管的工作電壓就是分壓電阻要分掉的電壓?。
亮度與電流不是線性關(guān)系，電流大到一定值時(shí)。
正向工作電流If：它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時(shí)的正向電流值。 一般LED發(fā)光二極管的工作電流在十幾mA至幾十mA。
發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為LED.4～3V。在外界溫度升高時(shí)。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同.02=100歐.02=150歐，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，綠燈1.4v(導(dǎo)通時(shí))，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。常用的是發(fā)紅光。
R≈V/發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦浴Ａ咨榛壎O管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。
它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能，則R＝：工作電壓很低（有的僅一點(diǎn)幾伏）。
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淺析發(fā)光二極管之正負(fù)極
發(fā)光二極管的正負(fù)極如何判斷?
用萬用表R×1K擋，紅、黑兩表筆交替接自閃發(fā)光二極管的兩根引線，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中一次測(cè)量，表針先向右擺動(dòng)一定距離，然后表針在此位置上開始輕微抖動(dòng)（振蕩），擺動(dòng)幅度在一小格左右。這種現(xiàn)象說明自閃發(fā)光二極管內(nèi)部的集成電路在萬用表內(nèi)部1.5V電池電壓的作用下開始振蕩，輸出的脈沖電流使指針產(chǎn)生抖動(dòng)，只是因?yàn)殡妷禾瓦€不能使發(fā)光二極管發(fā)光。但此現(xiàn)象說明萬用表紅、黑表筆的接法是正確的，即萬用表黑表筆接的是自閃發(fā)光二極管的正極。
注意：在判斷自閃發(fā)光二極管正、負(fù)極時(shí)，千萬不要像測(cè)普通二極管那樣，認(rèn)為電阻小的那次測(cè)量，黑表筆接的是二極管正極。
發(fā)光二極管正負(fù)極?
發(fā)光二極管的正負(fù)極呢？其實(shí)也很簡(jiǎn)單，發(fā)光二極管,長腳為正,短腳為負(fù)。如果腳一樣長，發(fā)光二極管里面的大點(diǎn)的是負(fù)極,小的是正極。萬用表中：紅表筆接“+”，黒表筆接“-”；在測(cè)發(fā)光二極管時(shí)，低阻檔測(cè)不出來.可用RX10K檔測(cè).兩表筆接觸二極管的兩極。如果電阻較小.黑表筆所接是正極.電阻較大.黑表筆所接是負(fù)極。發(fā)光二極管,若與TTL組件相連使用時(shí)，一般需串接一個(gè)470Ω的降壓電阻，以防止器件的損壞。
光二極管正負(fù)極
怎樣快速分別發(fā)光二極管的正負(fù)極呢？其實(shí)也很簡(jiǎn)單，發(fā)光二極管,長腳為正,短腳為負(fù)。如果腳一樣長，發(fā)光二極管里面的大點(diǎn)的是負(fù)極,小的是正極。萬用表中：紅表筆接“+”，黒表筆接“-”；在測(cè)發(fā)光二極管時(shí)，低阻檔測(cè)不出來.可用RX10K檔測(cè).兩表筆接觸二極管的兩極。如果電阻較小.黑表筆所接是正極.電阻較大.黑表筆所接是負(fù)極。發(fā)光二極管,若與TTL組件相連使用時(shí)，一般需串接一個(gè)470Ω的降壓電阻，以防止器件的損壞。
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采用萬用表判斷自閃發(fā)光二極管的正負(fù)極的方法：
用萬用表R×1K擋，紅、黑兩表筆交替接自閃發(fā)光二極管的兩根引線，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中一次測(cè)量，表針先向右擺動(dòng)一定距離，然后表針在此位置上開始輕微抖動(dòng)（振動(dòng)），擺動(dòng)幅度在一小格左右。這種現(xiàn)象說明自閃發(fā)光二極管內(nèi)部的集成電路在萬用表內(nèi)部1.5V電池電壓的作用下開始振蕩，輸出的脈沖電流使指針產(chǎn)生抖動(dòng)，只是因?yàn)殡妷禾瓦€不能使發(fā)光二極管發(fā)光。但此現(xiàn)象說明萬用表紅、黑表筆的接法是正確的，即萬用表黑表筆接的是自閃發(fā)光二極管的正極。
結(jié)語
關(guān)于發(fā)光二極管電壓及其正負(fù)極相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。