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发光二极管电阻值,最详细的发光二极管电阻计算方法与电阻接法举例

2023-12-15 17:18:03科技漂亮的斑马

很多朋友对发光二极管电阻值,最详细的发光二极管电阻计算方法与电阻接法举例不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家

发光二极管电阻值,最详细的发光二极管电阻计算方法与电阻接法举例

很多朋友对发光二极管电阻值,最详细的发光二极管电阻计算方法与电阻接法举例不是很了解,六月小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

一、发光二极管原理发光二极管简称led。由含有镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时,可以发出可见光,因此可以用来制作发光二极管。在电路和仪器中用作指示灯,或用作文本或数字显示。砷化镓二极管发出红光,磷化镓二极管发出绿光,碳化硅二极管发出黄光,氮化镓二极管发出蓝光。

因其化学性质,分为有机发光二极管有机发光二极管和无机发光二极管LED。

它是一种半导体二极管,可以把电能转换成光能。发光二极管和普通二极管一样,由PN结组成,也具有单向导电性。当向LED施加直流电压时,从P区注入到N区的空穴和从N区注入到P区的电子在PN结附近几微米内分别与N区和P区的电子复合,产生自发荧光。不同半导体材料中电子和空穴的能态是不同的。

当电子和空穴复合时,释放的能量有些不同。释放的能量越多,发出的光的波长就越短。通常使用的是发射红光、绿光或黄光的二极管。LED的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线非常陡峭,需要串联一个限流电阻来控制通过二极管的电流。限流电阻r可通过以下公式计算:

R=(E-UF)/IF

其中E为电源电压,UF为LED正向压降,IF为LED正常工作电流。LED的核心是由P型半导体和N型半导体组成的晶片。P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在一些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时,多余的能量会以光的形式释放出来,从而直接将电能转化为光能。PN结加反向电压时,少数载流子很难注入,所以不发光。

这种利用注入电致发光原理制成的二极管称为发光二极管,俗称led。当处于正向工作状态时(即两端加直流电压),当电流从LED的阳极流向阴极时,半导体晶体发出从紫外到红外不同颜色的光,光的强度与电流有关。

二、发光二极管的特性与白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管具有以下特点:工作电压很低(有的只有几伏);工作电流很小(有的只能发光几毫安);抗冲击抗震性能好,可靠性高,使用寿命长;通过调节流过的电流强度,可以很容易地调节发光强度。由于这些特性,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。

它的管芯做成条形,用七个条形发光管组成七段半导体数码管。每个数码管可以显示0 ~ 9,10位阿拉伯数字和A,B,C,D,E,F等一些字母(必须区分大小写)。

三、 LED电阻的计算方法假设LED的直流电压为3.5v,通过观察曲线,电流会趋于无穷大,但你可能会说,我用万用表测过,电流不会太大。在这里,我想说,曲线是一种理想的情况。在实际工作中,电路中会存在连接电阻、开关电阻和电池内阻。虽然很小,但对于等效于短路的电路来说,0.1欧姆已经很大了。

这些外部电阻本身是不稳定和不可靠的。你在任何一家LED厂商的资料描述中都看不到允许直接给LED接电压源而不是限流电阻,除非接恒流源。

至于电阻的大小,可以用欧姆定律V=I R来计算电阻值,计算公式为:电源电压12V- LED压降3v/15mA=0.6k.

如果条件允许,可以测量LED的正向导通电压值,使用可调电压源,串联一个小电阻,然后串联LED,用万用表测量LED两端的电压,注意不要有电阻,然后从0开始慢慢增加电压源。当电压源的电压增加时,LED的亮度迅速增加,而万用表的电压缓慢增加,万用表的电压值就是LED的正向导通电压值。

假设正向导通电压为3.5V,功率为3W,加上最大4.2V的锂电池,此时最大电流应为:I=3W/3.5V=0.85A,最小串联电阻应为:R=(4.2-3.5)/0.85=0.82欧姆。可能你没有合适的电阻,0.5欧姆就可以了。我们来计算一下:电流:I=(4.2-3.5)/0.5=1.4A功率:P=I V=1.4 3.5=4.9W。

你的LED将在5W下工作。当然,这是理想情况。手电筒筒壳等导电电路会有一定的电阻。有条件的可以自己测试一下。如果条件允许的话,我建议加一个电阻测试,哪怕只有0.5欧姆,也有可能挽救你的LED的生命。当然,对于各种不同功率和电压范围的LED电阻,可以参考上面的公式自行计算。

四、发光二极管限流电阻的计算:一般发光二极管的电流小于20mA,即使很小的电流也能点亮二极管。你不需要非常精确地知道阻力有多大。一般情况下,可以选择10mA电流计算电阻分压和限流。比如目前电压为24V,一般二极管电压为3V,那么24-3=21V,电流为10mA,那么电阻R=21/10=2.1K,然后可以选择类似的2.1K的电阻。

五、 LED电阻连接LED最好的电源是恒流源,就像荧光灯和节能灯需要镇流器,氙灯和钠灯需要恒流源,功放和收音机需要电压源,这些都是由其负载的特性决定的。根据长期的实践证明,采用恒流源可以使LED长时间稳定工作。下面小编就来说明为什么发光二极管要用恒流源,发光二极管电阻连接用哪种比较好。

连接示例:示例1: 1护栏灯有108个白光LED,每个LED的预设电流为13 ~ 14 Ma。(1)电压源的连接:(功耗5.8w)方法一:每组串联6个灯,然后18组,电源24V,240mA方法二:每组串联3个灯,然后36组,电源12V,480mA。注:限流电阻=(电源电压-串联LED灯组电压)。

方法一:每组并18灯加并1个保护稳压管,后串6组,需电源20V,240mA

方法二:每组并12灯加并1个保护稳压管,后串9组,需电源30V,160mA

方法三:每组并6灯加并1个保护稳压管,后串18组,需电源60V,80mA

注:稳压二极管的电压值并联LED灯组电压单个LED电压(详见后文)

例二:想用190mA,040V的恒流源,点亮108个白光LED,预设灯流911mA,问LED应如何连接?

1、估算每一组应并联的灯数

190mA9mA/只21.1只(最多21,取小于并最接近它的整数)

190mA11mA/只17.2只(最少18,取大于并最接近它的整数)

每组LED并联的灯数为18、19、20、21均可。

2、计算串联组数

用总灯数分别除以1821的整数,从中找到一个能整除的数。

108186 108195.7 108205.4 108215.1

108能被18整除,等于6,这“18”是并联数,“6”就是串联组数,每组应并联18个,然后串联6组。

3、验算

灯流:190mA18只10.6mA/只

灯压:6组3.3V/组20V

每组并联18个,然后串联6组。此时,灯流为10.6mA,总电压约20V。

以上知识分享希望能够帮助到大家!

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