發光二極管中的電阻器
發布時間:2024-03-11 責任編輯:lina
【導讀】當電流通過時,LED(發光二極管)就會發光。為 LED 供電的簡單電路是一個帶有串聯電阻和 LED 的電壓源。這種電阻器通常稱為鎮流電阻器。鎮流電阻用於限製通過 LED 的電流並防止電流過大而燒壞 LED。如果電壓源等於 LED 的壓降,則不需要電阻。LED 還可采用集成封裝,並配有用於 LED 操作的正確電阻器。
當電流通過時,LED(發光二極管)就會發光。為 LED 供電的簡單電路是一個帶有串聯電阻和 LED 的電壓源。這種電阻器通常稱為鎮流電阻器。鎮流電阻用於限製通過 LED 的電流並防止電流過大而燒壞 LED。如果電壓源等於 LED 的壓降,則不需要電阻。LED 還可采用集成封裝,並配有用於 LED 操作的正確電阻器。
LED用電阻
使用歐姆定律和基爾霍夫電路定律可以輕鬆計算鎮流電阻器的電阻 。從電壓源中減去額定 LED 電壓,然後除以所需的 LED 工作電流:
R=V?VLEDI
其中V是電壓源,V LED是 LED 電壓,I 是 LED 電流。這樣您就可以找到正確的電阻來實現 LED 的正常運行。
這種帶有鎮流電阻的簡單 LED 電路可用作 DVD bofangqihuojisuanjixianshiqidedianyuanzhishideng。jinguangaidianluguangfanyingyongyuxiaofeidianzichanpinzhong,danqixiaolvbingbugao,yinweidianyayuandeshengyunengliangbeizhenliudianzuhaosan。yinci,youshihuiyingyonggengfuzadedianlulaitigonggenghaodenengxiao。
簡單 LED 電路示例
在以下示例中,電壓為 2 V、電流為 30 mA 的 LED 必須連接到 12 V 電源。
電阻與LED串聯
鎮流電阻可以使用以下公式計算:R=V?VLEDI=12?20.03=333Ω
電阻器的阻值必須為 333 Ω。如果無法獲得值,請選擇下一個更高的電阻值,以將電流保持在 LED 限值以下。
串聯電路中的多個 LED
三個 LED 串聯
通常多個 LED 通過串聯連接到單個電壓源。這樣多個電阻就可以共享相同的電流。由於流過所有串聯 LED 的電流相等,因此它們應該是同一類型。請注意,點亮該電路中的一個 LED 所消耗的功率與點亮多個串聯 LED 所消耗的功率相同。電壓源必須為 LED 和電阻器的壓降之和提供足夠大的電壓。通常,電壓源比 LED 電壓總和高 50%。或者,可以使用較低的電壓源和較低的電流,通過使用更多數量的 LED 來補償每個單獨 LED 的較低亮度。此外,由於負載較低,熱損失更少,LED 的使用壽命更長。
多個 LED 串聯示例
LED串聯電路
在此示例中,兩個 LED 串聯連接。一個紅色 LED 的電壓為 2 V,一個藍色 LED 的電壓為 4.5 V。兩者的額定電流均為 30 mA。基爾霍夫電路定律告訴我們,電路上的電壓降之和為零。因此,電阻電壓必須等於電壓源減去 LED 壓降之和。根據歐姆定律我們計算鎮流電阻的阻值:
R=V?VLED1?VLED2I=12?2?4.50.03=183.3Ω
電阻器的阻值必須至少為 183.3 Ω。請注意,電阻器兩端的電壓降為 5.5 V。可以在電路中連接額外的 LED。
並聯電路中的多個 LED
LED 並聯
LED 可以並聯,但比串聯電路會產生更多問題。LED 的正向電壓必須緊密匹配,否則隻有電壓的 LED 才會亮起,並可能因電流過大而燒毀。即使 LED 具有相同的規格,由於生產工藝的差異,它們的 IV 特性的匹配也可能很差。這會導致 LED 通過不同的電流。為了限度地減少電流差異,並聯 LED 的每個分支通常都有一個鎮流電阻。
LED 是如何工作的?
LED 的典型電流電壓曲線LED(發光二極管)是一種半導體器件。它本質上是一個 PN 結(jie),每(mei)側(ce)都(dou)有(you)一(yi)根(gen)引(yin)線(xian)。理(li)想(xiang)二(er)極(ji)管(guan)在(zai)正(zheng)向(xiang)偏(pian)置(zhi)時(shi)電(dian)阻(zu)為(wei)零(ling),在(zai)反(fan)向(xiang)偏(pian)置(zhi)時(shi)電(dian)阻(zu)無(wu)窮(qiong)大(da)。然(ran)而(er),在(zai)實(shi)際(ji)的(de)二(er)極(ji)管(guan)中(zhong),二(er)極(ji)管(guan)兩(liang)端(duan)必(bi)須(xu)存(cun)在(zai)少(shao)量(liang)電(dian)壓(ya)才(cai)能(neng)使(shi)其(qi)導(dao)通(tong)。該(gai)電(dian)壓(ya)以(yi)及(ji)其(qi)他(ta)特(te)性(xing)由(you)二(er)極(ji)管(guan)的(de)材(cai)料(liao)和(he)結(jie)構(gou)決(jue)定(ding)。當(dang)正(zheng)向(xiang)偏(pian)置(zhi)電(dian)壓(ya)變(bian)得(de)足(zu)夠(gou)大(da)時(shi),結(jie)一(yi)側(ce)的(de)多(duo)餘(yu)電(dian)子(zi)開(kai)始(shi)與(yu)另(ling)一(yi)側(ce)的(de)空(kong)穴(xue)結(jie)合(he)。當(dang)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)發(fa)生(sheng)時(shi),電(dian)子(zi)會(hui)陷(xian)入(ru)能(neng)量(liang)較(jiao)低(di)的(de)狀(zhuang)態(tai)並(bing)釋(shi)放(fang)能(neng)量(liang)。在(zai) LED 中,這種能量以光子的形式釋放。LED 的製造材料決定了波長,從而決定了發射光的顏色。個 LED 是用砷化镓製成的,發出紅光。如今,LED 由多種材料製成,可以發出多種顏色。電壓範圍從紅色 LED 的約 1.6 V 到紫外線 LED 的約 4.4 V。了解正確的電壓非常重要,因為在二極管上施加過多的電壓可能會產生超出 LED 安全處理能力的電流。
如今的 LED 有低功率和高功率兩種。通常,與同等亮度的白熾燈泡相比,LED 發出的熱量更少,耗電量也更少。它們的使用壽命也比同等燈泡更長。LED 廣泛用於照明和光傳感應用。
使用 LED 作為光電二極管
LED 可用作光電二極管。光電二極管是一種半導體,其行為方式與 LED 相反。LED 在傳導時會發光,而光電二極管在暴露於正確波長的光時會產生電流。當 LED 暴露在低於其正常工作波長的光時,就會表現出這種特性。這使得 LED 可用於光傳感器和光纖通信電路等電路。
LED符號
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