認識LED燈
肖菲
發(fā)布于2023-12-05 15:04
227
20
標簽:電工,LED
19世紀后期,托馬斯愛迪生發(fā)明了第一個商業(yè)上可行是燈泡,這種燈泡通過將大量電流流過一根細燈絲(基本上是一根電線)來工作。大電流流過燈絲使得燈絲非常熱,以至于它開始發(fā)光,但這個過程非常低效,進入燈泡的能量只有不到只有不到5%的能量轉化為光,其余轉化為熱量。(更多免費電工視頻試看)
隨著半導體技術的發(fā)展,一種更有效率的光源問世,他就是發(fā)光二極管,簡稱LED。在結構上,LED基本上包含兩個粘在一起的專用半導體(即P型半導體和N型半導體),當在它們之間施加足夠大的電壓時,它們會通過稱為電致發(fā)光的過程發(fā)光。
這個過程也會產生一些熱量,但總的來說,它比燈絲發(fā)光要更高效得多,而且你可以從一個非常小的設備中獲得大量的光。在平均壽命上,它們可持續(xù)使用10年以上。
另外,根據(jù)材料的不同,LED還可以發(fā)出各種不同顏色的光。基于LED的眾多優(yōu)點,它們在市場上得到了廣泛的應用,如LED手電筒、LED路燈、廣告牌還有LED燈泡等。
了解LED的基礎知識,能讓我們更好地使用它們以及對它們做出正確的故障判斷。LED有3個重要因素:極性、正向電壓和最大額定電流。接下來我們將依次講解這幾個因素。
1、極性
極性決定了我們在電路中連接LED的方式。所有LED都有兩條引線(引腳),一個“陽極”和一個“陰極”,如圖1-1所示,陽極和陰極有時縮寫為A何C。
圖1-1
像圖1-1所示的這種標準5毫米LED,有兩種簡單的方法可以確定其極性,一種是看引線長短:陽極引線長,陰極引線短;一種是看其內部金屬面積:面積大的是陰極,面積小的是陽極。
陽極是常規(guī)上電流流入的一側,換句話說,連接電路時,電源的正極要連接到LED的陽極。而陰極是電源流出的地方,所以它應該連接在電源的負極,如圖1-2所示。
圖1-2
只有將LED的陽極接電源正極,陰極接電源負極,它才能正常發(fā)光。若極性接錯,即電源正極接LED陰極,LED將不再發(fā)光,且沒有電流流過。這就是LED的極性,接下來我們繼續(xù)了解LED的正向電壓。
2、正向電壓
所有LED都有一個正向電壓,但每個LED的正向電壓都略有不同,圖1-3是一些粗略的電壓范圍,不同顏色的LED有著不同的正向電壓。
圖1-3
那么,正向電壓的含義又有哪些呢?我們以圖1-4的白色LED為例,它具有3伏的正向電壓。當電壓為1.5V時該LED還不能點亮,電流亦為零,隨著電壓的增大,LED開始發(fā)光,直到電壓為3.0V時,LED達到全亮度。
圖1-4
也就是說,電壓的大小直接影響了LED的亮度,且LED一旦導通,它就會有一個相對恒定的壓降。
3、最大電流限制
LED能允許通過的最大電流是有限制的,例如上文所示的白色LED,其最大額定電流為30毫安,若電流過大,LED將被燒壞,如下圖1-5所示。
圖1-5
若將電源電壓設置在7.5伏(超過LED的電壓限制),大量電流將流過LED,LED開始燃燒,直到完全損壞,此時LED的壓降也講降低為0.7V。所以在正常使用時,我們一定要采取某些手段將LED的電流限制在安全值。
每個LED上的電流額定值會有所不同,例如一些像高功率的LED模塊可以允許流過100毫安電流,但通常諸如上文所示的標準5毫米LED的額定電流為20毫安。
那么如果我們想限制電流,又沒有花哨的可調電源怎么辦?簡單,我們可以借助電阻元件,例如LED燈帶上就串有一個個的小電阻,這些電阻就起著限流的作用,以保護LED的正常工作。
以上就是LED的相關知識,你看懂了嗎?