發光二極管電流和電壓的關系

本文主要是關于發光二極管的相關介紹，并著重對發光二極管的工作電流與電壓的關系進行了詳盡的描述。

發光二極管

發光二極管簡稱為LED。由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。

當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。砷化鎵二極管發紅光，磷化鎵二極管發綠光，碳化硅二極管發黃光，氮化鎵二極管發藍光。因化學性質又分有機發光二極管OLED和無機發光二極管LED。

特點

電壓

LED使用低壓電源，供電電壓在直流3-24V之間，根據產品不同而異，也有少數DC36V、DC40V等，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。

效能

消耗能量較同光效的白熾燈減少80%左右，較節能燈減少40%左右。

適用性

體積很小，每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環境

穩定性

10萬小時，光衰為初始的50%

響應時間

其白熾燈的響應時間為毫秒級，LED燈的響應時間為納秒級

環境污染

不含有害金屬汞等

顏色

發光二極管方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和禁帶寬度，實現紅黃綠藍橙多色發光。紅光管工作電壓較小，顏色不同的紅、橙、黃、綠、藍的發光二極管的工作電壓依次升高。

價格

LED的價格越來越平民化，因LED省電的特性，也許不久的將來，人們都會把白熾燈換成LED燈。我國部分城市公路、學校、廠區等場所已換裝完LED路燈、節能燈等。

發光二極管電流和電壓的關系

發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，使用時必須串聯限流電阻以控制通過管子的電流。限流電阻R可用下式計算：

R＝（E－UF）／IF

式中E為電源電壓，UF為LED的正向壓降，IF為LED的一般工作電流。發光二極管的兩根引線中較長的一根為正極，應按電源正極。有的發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。

與小白熾燈泡和氖燈相比，發光二極管的特點是：工作電壓很低（有的僅一點幾伏）；工作電流很小（有的僅零點幾毫安即可發光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調制通過的電流強弱可以方便地調制發光的強弱。由于有這些特點，發光二極管在一些光電控制設備中用作光源，在許多電子設備中用作信號顯示器。把它的管心做成條狀，用7條條狀的發光管組成7段式半導體數碼管（圖），每個數碼管可顯示0～9十個數目字。

紅色和黃色的發光二極管的工作電壓是2伏的，其他顏色的工作電壓都是3伏的一般的發光二極管的工作電流是20毫安，如果接在五伏的電源上，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，再用這個電壓除以二極管工作的電流就能計算出這個電阻的阻值。比如說3伏的二極管（5-3）/0.02=100歐，2伏的二極管（5-2）/0.02=150歐，但是不是所有的發光二極管的工作電流都是20毫安，有的大一點有的小一點，實際使用的時候也可以用整流二極管來分壓，一只二極管的壓降是0.7伏，用3只串聯分掉的電壓就是2.1伏，剩下的正好是3.1伏或者用四個串聯剩下2.2伏

限流到20ma以下，紅燈1.2v，綠燈1.4v（導通時）。

正向工作電流If：它是指發光二極管正常發光時的正向電流值。 一般LED發光二極管的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發光管相同）。

正向工作電壓VF：一般發光二極管參數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時測得的。 發光二極管正向工作電壓VF在1.4～3V。在外界溫度升高時，VF將下降。

R≈V/I

一般應用取I＝3～5mA，則R＝？。

亮度與電流不是線性關系，電流大到一定值時，亮度變化不大。只要電流超過了最大正向電流就會燒了。特殊的主要看資料，一般的電流選定在3-20mA。

要控制發光二極管的正向電流，就必須知道發光二極管的一個重要參數：Vf值。

不同顏色的發光二極管有不同的Vf值，同顏色的發光二極管的Vf值也不一樣，絕大部分應用中都需要進行分光和分色。

不同種類的發光二極管的最大正向電流是不一樣的。我們常用的直徑5mm的發光二極管的最大正向電流一般都是25mA，實際應用中常工作在20mA。為了保證發光二極管能夠可靠穩定工作，很多場合都要求采用恒流技術來進行發光二極管的驅動。

它是半導體二極管的一種，可以把電能轉化成光能；常簡寫為LED。發光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結組成，也具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓后，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴復合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。常用的是發紅光、綠光或黃光的二極管。

淺談發光二極管壓降計算

發光二極管壓降計算方法

壓降的計算方法有很多種，而發光二極管壓降計算方法也一樣。至于有哪些計算發光二極管壓降的方法呢？請聽小編娓娓道來。首先先估算出負載電流，根據設備的功率算出電流，電流大小，和功率有關，而且和電壓也有這直接的關系，直接用功率大小算出電流；而后就是電壓的計算，根據發光二極管的負荷距，估算電壓上的損失值，根據電流選擇截面面積。而后就可以進行計算發光二極管壓降了。

發光二極管壓降計算公式

有了計算發光二極管壓降的方法，當然也需要公式的套用了。首先計算的電流I，公式為I= P/1.732×U×cosθ，其中P功率，U電壓，cosθ功率因素；而后就是電阻R的計算公式了，R=ρ×L/S， ρ指的是導體電阻率，L線路的長度，S代表線路的橫截面積；最后就是計算發光二極管壓降的公式了，ΔU=I×R，電壓乘以電阻，就得出發光二極管壓降的差值了。就是這么簡單，就是這么快速。

貼片發光二極管壓降

貼片發光二極管壓降，顏色有很多種，不同顏色的發光二極管壓降，其壓降值都不一樣。比如紅色的，其壓降為1.82v-1.88v，電流為5-8mA；橙色發光二極管壓降為1.7v-1.8v，電流為3-5mA；綠色，其壓降為1.75v-1.82v，電流為3-5mA；白色壓降為3v-3.2v，電流為10-15mA；最后一個蘭色，其壓降為3.1-3.3V，電流8-10mA。

不同顏色發光二極管壓降

不同顏色的發光二極管壓降都不同，以下具體壓降值僅供參考哦！紅色發光二極管的壓降為2.0-2.2V ；綠色發光二極管的壓降為3.0—3.2V；正常發光時的額定電流約為20mA。黃色發光二極管的壓降為1.8—2.0V。然而，這些不同顏色的發光二極管壓降，其經過的電流以及電阻值也不一樣。其中直徑3毫米的白藍紫10毫安，紅綠黃5毫安，直徑5毫米的翻倍。電流則根據不同的材料以及截面多決定。