其中V是电压源,V LED是LED电压,I是LED电流。这样您就可以找到适合LED的电阻器。
LED还提供集成封装,带有正确的LED电阻电阻。这个简单的电路可以用作DVD播放器或计算机显示器的开机指示器。尽管这种简单的电路广泛用于消费电子产品,但由于电压源的剩余能量由镇流电阻器消耗,因此效率不高。因此,有时应用更复杂的电路,具有更好的能量效率。
简单LED电路的示例
在下面的例子中,一个电压为2伏,安培数为20毫安的LED必须连接到12伏电源。镇流电阻可使用以下公式计算:
电阻必须具有333欧姆的电阻。如果没有精确值,请选择较高的下一个值。
LED串联电路
常多个LED连接到具有单个电压源串联连接。以这种方式,多个电阻器可以共享相同的电流。因为串联的所有LED的电流相等,所以它们应该是相同的类型。请注意,在此电路中点亮一个LED所使用的功率与串联的多个LED一样多。电压源必须为LED和电阻器的电压降之和提供足够大的电压。通常,电压源比LED电压的总和高50%。矛盾的是,有时选择具有较低电压源。在该策略中,较低亮度由较大数量的LED补偿。此外,热损耗更小,并且由于负载较低,LED具有更长的使用寿命。
串联LED的示例
在该示例中,两个LED串联连接。一个红色LED,电压为2V,蓝色LED,4.5伏。两者的额定安培数均为30 mA。基尔霍夫电路定律表明电路上的电压降总和为零。因此,电阻器电压必须等于电压源减去LED的电压降之和。根据欧姆定律,我们计算镇流电阻的电阻值:
电阻器的值必须至少为183.3欧姆。请注意,电压降为5.5伏。可以在电路中连接其他LED。
LED并联电路
可以并联连接LED ,但它比串联电路提出更多问题。LED的正向电压必须紧密匹配,否则只有最低电压的LED亮起,并且可能由较大的电流烧毁。即使LED具有相同的规格,由于生产过程的变化,它们也可能具有不良的匹配IV特性。这导致LED通过不同的电流。为了最小化电流差异,并联LED通常为每个分支提供镇流电阻。
LED如何工作?
LED(发光二极管)是半导体器件; 它本质上是一个PN结,每侧都有一个引线。理想二极管在正向偏置时具有零电阻,在反向偏置时具有无限电阻。然而,在实际二极管中,二极管两端必须存在少量电压才能使其导通。该电压以及其他特性由二极管的材料和结构决定。当正向偏压变得足够大时,来自结的一侧的过量电子开始与来自另一侧的空穴结合。当发生这种情况时,电子会进入能量较低的状态并释放能量。在LED中,这种能量以光子的形式释放。制造LED的材料决定了波长,从而确定了发射光的颜色。第一批LED用砷化镓制成,发出红光。如今,LED可以由各种材料制成,并且可以发出各种颜色。电压从红色LED的约1.6伏到紫外LED的约4.4伏不等。知道正确的电压很重要,因为在二极管上施加过多的电压会导致比LED可以安全处理更多的电流。
今天的LED有低功率和高功率可供选择。与具有相同亮度的白炽灯泡相比,LED通常散发更少的热量并且使用更少的功率。它们比同等的灯泡寿命更长。LED广泛用于照明和光传感应用。
使用LED作为光电二极管
LED可用作光电二极管。光电二极管是与LED相反的半导体。虽然LED在其传导时将发光,但是当暴露于正确波长的光时,光电二极管将产生电流。当暴露于低于其正常工作波长的波长的光时,LED将起到这种作用。这允许LED用于诸如光传感器和光纤通信电路的电路中。
LED符号