LED電路電阻器
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-07-02 17:29:27 | 693 次閱讀
LED(發(fā)光二極管)在電流通過時發(fā)光。為 LED 供電的最簡單電路是帶有電阻器和 LED 串聯(lián)的電壓源。這種電阻器通常稱為鎮(zhèn)流電阻器。鎮(zhèn)流電阻器用于限制通過 LED 的電流,并防止可能燒毀 LED 的過多電流。如果電壓源等于 LED 的壓降,則不需要電阻器。LED 還采用集成封裝,具有用于 LED 操作的正確電阻器。
鎮(zhèn)流電阻的電阻很容易使用歐姆定律和基爾霍夫電路定律來計算。從電壓源中減去額定 LED 電壓,然后除以所需的 LED 工作電流:
R=V?VLEDI
其中V是電壓源,V發(fā)光二極管是LED電壓,I是LED電流。這樣,您就可以找到合適的電阻器,以實現(xiàn)正確的 LED 操作。
這種帶有鎮(zhèn)流器電阻的簡單 LED 電路可用作 DVD 播放器或計算機顯示器的開機指示燈。雖然該電路廣泛用于消費電子產(chǎn)品,但由于來自電壓源的多余能量被鎮(zhèn)流電阻耗散,因此效率不高。因此,有時會應用更復雜的電路以提供更好的能源效率。
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。
鎮(zhèn)流電阻可以使用以下公式計算: R=V?VLEDI=12?20.03=333Ω
電阻器的電阻必須為 333 Ω。如果無法獲得精確值,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(lián)電路中的多個 LED
通常,多個 LED 通過串聯(lián)連接到單個電壓源。這樣,多個電阻器可以共享相同的電流。由于通過所有串聯(lián) LED 的電流相等,因此它們應屬于同一類型。請注意,點亮此電路中的一個 LED 的功耗與多個串聯(lián)的 LED 一樣多。電壓源必須提供足夠大的電壓,以容納 LED 和電阻的壓降之和。通常,電壓源比 LED 電壓之和高 50%?;蛘?,可以使用較低電壓的電源和較低的電流,通過使用更多的 LED 來補償每個單獨 LED 的較低亮度。此外,由于負載較低,熱損失更少,LED 的使用壽命更長?! 《鄠€ LED 串聯(lián)示例
電阻器的值必須至少為 183.3 Ω。請注意,電阻兩端的壓降為5.5 V。本來可以在電路中連接額外的LED。
并聯(lián)電路中的多個 LED
可以并聯(lián)連接 LED,但與串聯(lián)電路相比,它可能會產(chǎn)生更多的問題。LED 的正向電壓必須緊密匹配,否則只有最低電壓的 LED 亮起,并可能因電流過大而燒毀。即使 LED 具有相同的規(guī)格,由于生產(chǎn)過程的變化,它們的 I-V 特性也可能不匹配。這會導致 LED 通過不同的電流。為了將電流差異降至最低,并聯(lián)的 LED 通常為每個分支都有一個鎮(zhèn)流電阻器。
LED 是如何工作的? LED 的典型電流電壓曲線LED(發(fā)光二極管)是一種半導體器件。它本質(zhì)上是一個 PN 結(jié),每側(cè)都連接著一根引線。理想二極管在正向偏置時具有零電阻,在反向偏置時具有無限電阻。然而,在實際二極管中,二極管兩端必須存在少量電壓才能使其導通。該電壓以及其他特性由二極管的材料和結(jié)構(gòu)決定。當正向偏置電壓變得足夠大時,來自結(jié)一側(cè)的多余電子開始與另一側(cè)的空穴結(jié)合。當這種情況發(fā)生時,電子會進入能量較低的狀態(tài)并釋放能量。在LED中,這種能量以光子的形式釋放。制造 LED 的材料決定了發(fā)射光的波長,從而決定了發(fā)射光的顏色。第一個 LED 是用砷化鎵制成的,并發(fā)出紅光。如今,LED 由多種材料制成,可以發(fā)出多種顏色。電壓從紅色 LED 的約 1.6 V 到紫外線 LED 的約 4.4 V 不等。了解正確的電壓很重要,因為在二極管上施加過多的電壓會導致電流超過LED的安全處理能力。
使用LED作為光電二極管 LED 可用作光電二極管。光電二極管是與 LED 行為相反的半導體。LED 在導電時會發(fā)光,而光電二極管在暴露于正確波長的光時會產(chǎn)生電流。當 LED 暴露在低于其正常工作波長的光下時,LED 將表現(xiàn)出這種特性。這使得 LED 可用于光傳感器和光纖通信電路等電路。
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