电子工程师设计电路（高级电路开发工程师-发光二极管）

电子工程师设计电路（高级电路开发工程师-发光二极管）内部视图贴片发光二极管方形红色圆形绿色2. 贴片

高级电路开发工程师-发光二极管

一/发光二极管的原理

发光二极管简称为LED，是二极管的一种，他可以把电能转换为光能。正向导通时发光，反向截止不发光。

发光二极管由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。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，氮化镓二极管发蓝光。

二、 发光二极管的外观

1. 直插

方形红色

圆形绿色

2. 贴片

贴片发光二极管

三、发光二极管的内部结构

内部视图

内部结构说明

一般的发光二极管的内部，金属部分比较大的电极是负极，口诀是：“大片为负”，不用测量和看引脚长短，只要看内部电极金属片大小就可以确定极性。

四、发光二极管的种类

1. 可见光

（1） 照明

LED台灯，日光灯

（2） 紫外线

紫外线消毒等

（3） 闪光灯

常见的照相机闪光灯，交通用闪光灯。

（4） 车用

车内照明，车大灯，车尾灯等

2. 红外线

用于遥控器，报警器等

3. 光感

光敏二极管，各种感光IC

按照封装还可以分直插和贴片，按照功率大小还可以分为下小功率和大功率。

五、发光二极管的重要参数

下面以“亿光电子”313-2UYD/S530-A3型号为例，黄色，直径5mm 说明发光二极管的重要电器参数

最大极限参数(Ta=25℃)

发光二极管重要参数

1. I_F：连续正向电流

此发光二极管连续正向电流最大值25mA，因为超过此值会超过最大额定功率，造成过热烧毁

Pd=2.4V*25mA=60mW

从表中知道最大正向电压是2.4V，在额定功率下，最大正向电流为25mA

考虑到使用环境温度的影响，此参数是在环境温度25℃下测量的，实际环境温度可能会达到30-50℃，

因此我们降低一半的功率使用，电流最大使用到12mA。

2. V_F：最大正向电压

发光二极管正向导通的时候，在最大IF的按情况的正向压降，此型号最小值1.7，典型值2.0，最大值2.4

因此设计电路时，可以用典型值估算正向压降。

有些发光二极管，不同颜色正向压降略有不同，一定要注意厂家和型号，以厂家给出的手册为参考，实际测试为最后依据。

3. P_d额定功率

因为发光二极管的设计构造所限，散发的热量有限，如果持续超过额定功率，会导致过热而损坏，因此使用时不能超过最大功率值，通常使用最大额定功率的50-60%。

4. V_R反向击穿电压

发光二极管施加反向电压时，不发生雪崩击穿的最大电压值，当反向电压超过5V后，反向电流将急剧增大，如果没有功耗限制，发光二极管将过热损坏，因此对反向电流要加以控制。

5. I_R反向击穿电流

发光二极管在VR≤5V时反向漏电流下小于10uA，当反向电压超过5V后，反向电流将急剧增大。

六、发光二极管特向曲线

1. 正向特性曲线（VI曲线）

V-I曲线

当电压小于1.7时，只有10uA左右的电流，发光二极管没有导通，当然也不会发光，当电压超过1.7V时，发光二极管电流随着电压上升，电流线性增加。当电流是25mA时V_F2.1V左右。

2. 亮度与电流的关系

亮度与电流关系曲线

可以看出，亮度随着 电流的增加，几乎是线性的增加，可见电流决定了亮度

3. 亮度与环境温度的关系曲线

亮度与环境温度关系曲线

图中可以看出，亮度随着环境温度的升高在下降，这是不难理解的，因为最大功率一定的情况下，

温度上上升导致电流下降，电流下降导致亮度下降。

4. 正向电流与环境温度的关系曲线

正向电流与环境温度关系曲线

小于25℃时，可以用到最大电流25mA，当温度在25℃-85℃时电流应该线性的减小，否则将超出额定功率，超过85℃将不能使用。

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