Использование и принципиальный анализ светодиодов

2021-12-28

Светоизлучающий диод (LED) — это светоизлучающее устройство отображения, изготовленное из полупроводниковых материалов, таких как фосфид галлия (GaP), которое может напрямую преобразовывать электрическую энергию в энергию света. Когда через него проходит определенный ток, он излучает свет.
Светодиоды также имеют структуру PN, как и обычные диоды, и они также имеют однонаправленную проводимость. Он широко используется в различных электронных схемах, бытовой технике, счетчиках и другом оборудовании для индикации источника питания или индикации уровня.
(1) В качестве сигнальных ламп используются светодиоды. Типовая схема применения светодиодов показана на рисунке. R — токоограничивающий резистор, а I — прямой ток через светодиод. Падение напряжения на трубке светодиодов, как правило, больше, чем у обычных диодов, около 2 В, а напряжение питания должно быть больше, чем падение напряжения на трубке, чтобы светодиоды работали нормально.
Светодиоды используются в схемах индикатора питания переменного тока. VD1 — выпрямительный диод, VD2 — светодиод, R — токоограничивающий резистор, Т — силовой трансформатор.
(2) В качестве светоизлучающих трубок используются светодиоды. В инфракрасных пультах дистанционного управления, инфракрасных беспроводных наушниках, инфракрасных сигнализаторах и других схемах в качестве светоизлучающих трубок используются инфракрасные светодиоды, VT - переключательно-модулирующий транзистор, а VD - инфракрасный светодиод. Источник сигнала управляет и модулирует VD через VT, так что VD излучает модулированный инфракрасный свет наружу.
Принципиальный анализ светодиодов
Это тип полупроводникового диода, который может преобразовывать электрическую энергию в световую. Светодиод состоит из PN-перехода, подобного проявочной трубке обычного двухполюсного светодиодного чипа, и имеет однонаправленную проводимость. Когда на светодиод подается прямое напряжение, дырки, инжектированные из области P в область N, и электроны, инжектированные из области N в область P, контактируют соответственно с электронами в области N и пустотами. в области P в пределах нескольких микрон от PN-перехода. Дырки рекомбинируют и производят спонтанную эмиссионную флуоресценцию. Энергетические состояния электронов и дырок в разных полупроводниковых материалах различны. При рекомбинации электронов и дырок выделяется несколько иная энергия. Чем больше высвобождается энергии, тем короче длина волны излучаемого света. Обычно используются диоды, излучающие красный, зеленый или желтый свет. Обратное напряжение пробоя светодиода больше 5 вольт. Его прямая вольт-амперная характеристика очень крутая, и его необходимо использовать последовательно с токоограничивающим резистором для управления током через диод. Токоограничивающее сопротивление R можно рассчитать по следующей формуле
R=(Eï¼ UF)/IF

Где E — напряжение источника питания, UF — прямое падение напряжения светодиода, а IF — нормальный рабочий ток светодиода. Основная часть светодиода представляет собой пластину, состоящую из полупроводника P-типа и полупроводника N-типа. Существует переходный слой между полупроводником P-типа и полупроводником N-типа, который называется PN-переходом. В PN-переходе некоторых полупроводниковых материалов, когда инжектированные неосновные носители и основные носители рекомбинируют, избыточная энергия высвобождается в виде света, тем самым непосредственно преобразуя электрическую энергию в энергию света. При обратном напряжении, приложенном к PN-переходу, инжекция неосновных носителей затруднена, поэтому он не излучает свет. Такой диод, изготовленный по принципу инжекционной электролюминесценции, называется светоизлучающим диодом, широко известным как светодиод. Когда он находится в положительном рабочем состоянии (то есть к обоим концам приложено положительное напряжение), при протекании тока от анода светодиода к катоду полупроводниковый кристалл излучает свет разного цвета от ультрафиолетового до инфракрасного, а интенсивность света связано с током.

Предыдущий:Как использовать светодиоды

Следующий:Краткое введение в принцип светодиода