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本系列文章是我在学习电路基础知识过程中顺道记录下一些重点，感觉比较新颖，遂记之。
本文为基础元件学习中的一部分

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基础元件学习——发光二极管知识

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前言
一、发光二极管分类
- 1、按照材料划分
- 2、按照颜色划分
- 3、按照光强划分
二、发光二极管参数
- 1、伏安特性
- 2、光强电流关系
- 3、光强与温度关系
- 4、波长与温度电流关系
三、发光二极管识别方法
- 1、引脚长短识别法
- 2、塑封凸起识别法
- 3、万用表测量法
- 4、贴片二极管识别法

前言

本文是在学习发光二极管电路知识过程中总结出部分重要知识点，仅供分享学习。

一、发光二极管分类

发光二极管简称 LED。发光二极管指示器是发光二极管构成的指示器，可以用来指示电路的工作状态和各种信号的大小等。
发光二极管是二极管中的一种，广泛用于各种无线电设备的指示电路中作为指示器件。白色发光二极管技术的成熟，使发光二极管应用于另个重要应用领域，即照明领域。
LED灯发光颜色不是有外壳塑料决定，是由其内部半导体材料所决定，在受电场激发时电子跃迁所释放出的电磁波即为发出的光。不同半导体材料跃迁释放能量不同，电磁波波长不同、所发光颜色不同。

1、按照材料划分

砷化镓 (GaAs) – 红外线
砷化镓磷化物 (GaAsP) – 红色至红外线，橙色
砷化铝镓磷化物 (AlGaAsP) – 高亮度红色、橙红色、橙色和黄色
磷化镓 (GaP) – 红色、黄色和绿色
磷化铝镓 (AlGaP) – 绿色
氮化镓 (GaN) – 绿色、翠绿色
氮化镓铟 (GaInN) – 近紫外线、蓝绿色和蓝色
碳化硅 (SiC) – 蓝色作为基材
硒化锌 (ZnSe) – 蓝色
氮化铝镓 (AlGaN) – 紫外线

2、按照颜色划分

红色发光二极管：红色发光二极管的压降为 2.0～2.2V；
黄色发光二极管：黄色发光二极管的压降为 1.8～2.0V；
绿色发光二极管：绿色发光二极管的压降为 3.0～3.2V；
蓝色发光二极管：蓝色色发光二极管的压降为 3.0～3.5V；
白色发光二极管：白色发光二极管同蓝色发光二极管，因为白色发光二极管是由蓝色发光二极管结合荧光物质激发形成白光。

3、按照光强划分

普通亮度发光二极管：普通亮度发光二极管发光强度小于 10mcd。
高亮发光二极管：高亮度发光二极管发光强度为 10～100mcd。
超高亮发光二极管：超高亮度发光二极管发光强度大于 100mcd。

二、发光二极管参数

1、伏安特性

发光二极管与普通二极管的伏 - 安特性相似，只是发光二极管的正向导通电压值较大。小电流发光二极管的反向击穿电压很小，为 6V至十几伏，比普通二极管的小。下图所示是发光二极管正向伏 - 安特性曲线。

由图可知，我们发现各种二极管之间所产生压降完全不同，在电路设计中要充分考虑这个因素。
下图所示是发光二极管伏 - 安特性曲线，它含正向和反向特性。发光二极管具有与一般半导体三极管相似的输入伏 - 安特性曲线。

在AB工作区段内要特别注意，如果不加任何保护，当正向电压增加到一定值后，那么发光二极管的正向电压减小，而正向电流加大。如果没有保护电路，会因电流增大而烧坏发光二极管。
在CD区段，发光二极管存在较大的反向击穿电流（为几毫安）。这种击穿不是热击穿，不会损坏，一部分交流插座、交流电源开关上的交流指示灯就是采用发光二极管，在交流电的负半周期间发光二极管就是工作在这一区段。

2、光强电流关系

LED是对电流敏感型器件，通常在驱动时多采用恒流驱动。主要因为其发光强度和电流呈类线性关系比较强，而和电压完全不成线性关系。
下图所示是发光二极管工作电流与发光相对强度关系特性曲线。对于红色发光二极管而言，正向工作电流增大时发光相对强度也在增大，当工作电流大到一定程度后，曲线趋于平坦（饱和），说明发光相对强度趋于饱和；对于绿色发光二极管而言，工作电流增大，发光相对强度增大，但是没有饱和现象。

3、光强与温度关系

LED对环境温度比较敏感，而在发光过程中主要能量以热量和光的形式发出，所以做好散热对LED的驱动有着至关重要的影响。
下图所示是发光二极管发光强度与环境温度关系特性曲线。温度愈低，发光强度愈大。当环境温度升高后，发光强度将明显下降。

4、波长与温度电流关系

发光二极管所发光颜色并不是一成不变的，当电流增大或者改变时，发光光波会发生变化，只是这个变化比较小，我们不容易察觉。同样对于温度也是一样的道理，发光二极管温度的的变化会引起发光波长发生变化。
这个主要和二极管发光原理有关，电流经过二极管时会发出热量，热量是能量的一种形式加载在了半导体上，所以随着电流的增大以及温度的升高，发光二极管半导体上的能量呈递增趋势。能量增高在电子能级跃迁时释放出的光子能量就会变大，能量越大，电磁波频率越大，电磁波波长越短，颜色上呈现由紫色向红色波谱递进。

也就是说如果拿一颗红色LED在高温大电流下它的发光颜色在七色谱上会向紫色一段递进，可能呈现橙色。当然，这个时候二极管也就应该烧坏了。
另一种方法是将LED放在液氮中，观察发光颜色，在国外有小伙伴做过这个实验，一颗蓝色的LED在液氮中会发出绿色的光，其波长变长，复合特性曲线。

三、发光二极管识别方法

为了不影响发光二极管的正常发光，在外壳上不标出型号和极性。所以识别发光二极管正、负引脚主要靠外形特征和万用表的检测来进行。

1、引脚长短识别法

引脚的发光二极管，它的两根引脚一长一短，长的一根是正极，短的为负极。

2、塑封凸起识别法

下图所示是突键方式表示正极性引脚方法，发光二极管底座上有一个突键，靠在此键最近的一根引脚为正极。

3、万用表测量法

该方法适用于其他方法无法辨别二极管极性时，利用万用表蜂鸣档进行测量，发光时万用表笔所连接的引脚即为对应正负引脚。

4、贴片二极管识别法

贴片二极管为现在常用的发光二极管封装，由于其非常小所以以上方法并不适用。但是在贴片发光LED正面一侧，会印有绿色的一条线，绿色一端为负极，另外一端为正极。在贴片发光二极管的底部，印有二极管的丝印标志三角形。三角形尖尖所指的一侧为负极，另一边为正极。

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