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发光二极管简称为LED，由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光一定的电流后，电子与空穴不断流过PN结或与之类似的结构面，并进行自发复合产生辐射光的二极管半导体器件。与白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。接下来贤集网小编来为大家介绍发光二极管基本结构、检测方法、压降计算、6种常见问题解答。一起来看看吧！

发光二极管基本结构

发光二极管是一种将电能转换成光能的特殊二极管(发光器件)，简写成LED，其符号如图所示。

其基本结构是一个PN结，但正向导通电压比普通二极管高，一般为1～2V，且具有普通二极管没有的发光能力。当这种管子通以正向电流时将发出光来，这是由于电子与空穴直接复合而释放能量的结果。发光二极管常采用砷化鎵、磷化鎵等化合物半导体制成，其发光颜色主要取决于所采用的半导体材料，可以发出红、黄和绿色等可见光，也可以发出 看不见的红外光，其发光亮度与流经管子的电流成正比，工作电流一般为几～几十mA。

 发光二极管的检测方法

1、用万用表检测

（1）利用具有×10kΩ挡的指针式万用表可以大致判断发光二极管的好坏。正常时，二极管正向电阻阻值为几十至200kΩ,反向电阻的值为∝。如果正向电阻值为0或为∞，反向电阻值很小或为0，则易损坏。这种检测方法，不能实地看到发光管的发光情况，因为×10kΩ挡不能向LED提供较大正向电流。

（2）如果有两块指针万用表(最好同型号)可以较好地检查发光二极管的发光情况。用一根导线将其中一块万用表的“+”接线柱与另一块表的“-”接线柱连接。余下的“-”笔接被测发光管的正极(P区)，余下的“+”笔接被测发光管的负极(N区)。两块万用表均置×10Ω挡。正常情况下，接通后就能正常发光。若亮度很低，甚至不发光，可将两块万用表均拨至×1Ω若，若仍很暗，甚至不发光，则说明该发光二极管性能不良或损坏。应注意，不能一开始测量就将两块万用表置于×1Ω，以免电流过大，损坏发光二极管。

2、外接电源测量

用3V稳压源或两节串联的干电池及万用表(指针式或数字式皆可)可以较准确测量发光二极管的光、电特性。为此可按图10所示连接电路即可。如果测得VF在1.4～3V之间，且发光亮度正常，可以说明发光正常。如果测得VF=0或VF≈3V，且不发光，说明发光管已坏。

​发光二极管基本结构、检测方法及压降计算方法

3、红外发光二极管的检测

 由于红外发光二极管，它发射1～3μm的红外光，人眼看不到。通常单只红外发光二极管发射功率只有数mW，不同型号的红外LED发光强度角分布也不相同。红外LED的正向压降一般为1.3～2.5V。正是由于其发射的红外光人眼看不见，所以利用上述可见光LED的检测法只能判定其PN结正、反向电学特性是否正常，而无法判定其发光情况正常否。为此，最好准备一只光敏器件(如2CR、2DR型硅光电池)作接收器。用万用表测光电池两端电压的变化情况。来判断红外LED加上适当正向电流后是否发射红外光。

发光二极管压降计算

1、发光二极管压降计算方法

压降的计算方法有很多种，而发光二极管压降计算方法也一样。至于有哪些计算发光二极管压降的方法呢？请听小编娓娓道来。首先先估算出负载电流，根据设备的功率算出电流，电流大小，和功率有关，而且和电压也有这直接的关系，直接用功率大小算出电流；而后就是电压的计算，根据发光二极管的负荷距，估算电压上的损失值，根据电流选择截面面积。而后就可以进行计算发光二极管压降了。

2、发光二极管压降计算公式

有了计算发光二极管压降的方法，当然也需要公式的套用了。首先计算的电流I，公式为I= P/1.732×U×cosθ，其中P功率，U电压，cosθ功率因素；而后就是电阻R的计算公式了，R=ρ×L/S， ρ指的是导体电阻率，L线路的长度，S代表线路的横截面积；最后就是计算发光二极管压降的公式了，ΔU=I×R，电压乘以电阻，就得出发光二极管压降的差值了。就是这么简单，就是这么快速。

3、贴片发光二极管压降

贴片发光二极管压降，颜色有很多种，不同颜色的发光二极管压降，其压降值都不一样。比如红色的，其压降为1.82v-1.88v，电流为5-8mA；橙色发光二极管压降为1.7v-1.8v，电流为3-5mA；绿色，其压降为1.75v-1.82v，电流为3-5mA；白色压降为3v-3.2v，电流为10-15mA；最后一个兰色，其压降为3.1-3.3V，电流8-10mA。

4、不同颜色发光二极管压降

不同颜色的发光二极管压降都不同，以下具体压降值仅供参考哦！红色发光二极管的压降为2.0-2.2V ；绿色发光二极管的压降为3.0—3.2V；正常发光时的额定电流约为20mA。黄色发光二极管的压降为1.8—2.0V。然而，这些不同颜色的发光二极管压降，其经过的电流以及电阻值也不一样。其中直径3毫米的白蓝紫10毫安，红绿黄5毫安，直径5毫米的翻倍。电流则根据不同的材料以及截面多决定。

LED限流电阻的大小计算

术语解释:

VF: 正向电压

IF: 正向电流

一般5mm的LED， 电流是在20~30mA之间， 也有大电流的， 如Luxeon， 可以去到300mA或更高。那， 要点亮一枚LED， 需要几多V呢？答案， 不同颜色的LED， 有不同的Vf （Forward Voltage）。

 以下是常用LED的VF

颜色

正向电压（Vf）

红

1.8-2.2 v

黄

1.9-2.1 v

绿

1.9-2.2 v

蓝

2.6-3.0 v

白

2.6-3.1 v

很多时候电路中都用LED做指示，这就涉及到限流电阻，这个怎么选取呢？

限流电阻可以根据下式计算：

假设， 我们要点亮的是一枚蓝光LED， 根据上表Vf是3.4V， 然后我们要设定电流。 5mm的LED可以设定在20~30mA， 这里我们取20mA。再来， 就要看你的输入电源是几多V。 这里， 我们假设是5V  ，那么计算公式如下:

如果买不到85ohm的电阻， 我们可以用靠近的电阻值。

如果5V电压要点亮6枚白色LED？ 那怎么办?白光的灯珠的导通压降一般都3V以上，两颗灯珠串联其压降6V以上，大于供电电源5V，因此，要点亮6颗白光LED灯珠，LED灯珠只能并联，不能串联。 每一枚LED都要有200ohm的电阻。如下图：

能够串联时应该尽量串联，提高电源的使用效率。比如LED的正向导通压降为Vz，电源电压为VCC，则当n*Vz＜VCC＜(n+1)*Vz时，应该串联n个LED灯珠，这样电源的利用率最高。串联的方法， 是可以串几粒LED， 再加一枚电阻。 那可以串几粒呢？那要看你的LED是什么颜色， 是什么Vf了。

假设我们要点亮12枚蓝色的LED， 用12V电源。 串4枚是3.4v+3.4v+3.4v+3.4v=13.6V， 大过我们的12V输入，所以不可能点亮。 那我们串3枚LED， 3.4v+3.4v+3.4v=10.2V, 少过12V， 可以用。 例2： R= （12V- （3.4v+3.4v+3.4v））/ 0.025A =（12V- 10.2v）/ 0.025A = 72ohm 实际上， 买不到72ohm的电阻， 我们可以用靠近的电阻值， 就是68ohm。因为要12粒蓝光LED， 我们需要4串， 才能实现。如图：

在来一例： 例3: 用12V， 点亮6枚红色LED, 那电阻： R= （12V- （1.8V+1.8V+1.8V+1.8V+1.8V+1.8V））/ 0.025A =（12V- 10.8v）/ 0.025A = 48ohm （用47ohm）

例4: 用12V， 点亮1枚红色LED, 那电阻： R= （12V- 1.8V）/ 0.025A = 408ohm (390ohm)

还有一种简易的方法， 就是用限流的方式来点亮。 还有， 汽车的12V电压不稳定， 12V~14.5V， 那要怎么办呢？

我们可以用LM317T 来做恒流源/ 限流器。但这个限流器， 需要输入大过1.25V的电压， 才能操作。 这时， 你不用计算要用几多ohm的电阻， 你只要决定要用几多mA来推动你的LED就可以了。 比如你要30mA， 就用公式： R1= Vref / I, Vref=1.25V, I=30mA R1=1.25V/0.03A= 41.66 ohm

也就是说， 你program 最大的电流是30mA， 不管你的输入电压是几V（