led发光二极管|常用发光二极管参数

led发光二极管(常用发光二极管参数)
二极管二三事在了解LED之前 , 我们要简单了解一下二极管——不仅仅是发光二极管 。
led发光二极管|常用发光二极管参数

所有的二极管 , 无论是能发光的还是不能发光的 , 均有一个明显的工作标签——只能通过一个方向的电流 。
这句话要怎么理解呢?我们知道 , 在直流电路中 , 电源的正负极是不变的 , 因此电流的方向也不变 。但是在交流电路中 , 电源的正负极在不停的改变 , 国内电路中 , 正负极的变换频率为每秒钟50次(50Hz) , 正负极改变了 , 电流的方向也就会随着改变 。
这一特性 , 叫做二极管的“正向性” , 又叫“单向导电性” , 二极管的发光 , 就是利用了这一特性 。当然 , 二极管还具有“百思特网反向性”和“击穿”等特性 , 利用这些特性 , 二极管还可以用于检波、整流、稳压等多种场合 。本文不对二极管的其它特性做过多讲解 。百思特网
那么 , 二极管为什么会有正向性呢?这与二极管中的一个环节——PN结有关 。
PN结我们先来看一张图:
led发光二极管|常用发光二极管参数

这是一个完整的二极管 , 正如图所示 , 二极管可以分为P区和N区 , 在P区和N区交界的地方 , 就叫做PN结 。那什么是P区什么是N区呢?
实际上就是两种不同类型的元素——P区硼或铟元素 , N区磷或锑元素 。常用于制作二极管的材料为硅晶体或锗晶体 , 于是 , 在硅晶体中加入含有硼元素的杂质 , 这一部分就成了P区 , 加入含有磷元素的杂质 , 这一部分就成了N区 。
为什么会形成P区和N区?这与硼、磷、硅等元素的化学性质有关 , 以硅和磷为例 , 当两种元素的原子相遇 , 就会产生自由电子(带负电荷);硼和硅相遇 , 就会产生一个“空穴” , 吸引带负电荷的自由电子 。
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在P区和N区紧密的连接在一起 ,  在交界的地方 , 由于P区的空穴较多 , N区的电子较多 , 电子会逐渐向空穴靠拢 。电学中规定:电流方向为电子移动的相反方向 。因此 , 在二极管中 , 电流的方向是从P区流向到N区 。
因此 , 只有当电流从P区流向N区时 , 才能够正常通过 。如果反过来 , 材料的化学性质决定了 , 电流无法正常通过 。因此 , 在连接时 , P区连接电源正极 , N区连接电源负极 , 电路便可以正常工作 。
P——Positive , 正;N——Negative , 负 。
(为了保证大多数人能听懂 , 我把原理简化了 。实际上击穿和反向性 , 均是利用二极管反向通电 。但是与发光二极管无关 。)
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发光二极管终于说到发光二极管了 , 发光二极管的英文名叫做“Light Emitting Diode” , 取三个单词的首字母 , 简称为LED 。在LED灯具中 , 就是指灯具的发光体 , 俗称“灯珠” 。
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当二极管正向导电(P接正极N接负极)时 , 电子从N区涌向P区 , 在这一过程中 , 会发生一种现象:学术上的定义叫做“产生自发辐射的荧光” , 许多谣言根据这句话就咬定LED灯有辐射 。但此辐射非彼辐射 , 这里的辐射 , 实际上是一种能量转换——将电能转换成光能(有的物质在工作时发热 , 有的则发光 , 这与物质本身的化学性质有关 , 二极管的特性显然属于后者) 。
由于半导体材料和电流大小不同 , 所发出的光的颜色和亮度也不同 , 呈现出的光谱 , 也是从红外线到紫外线 。举几个例子:铝磷化镓作为杂质加入N区 , 可发出绿光;铟氮化镓作为杂质加入P区 , 可发出蓝光;碳化硅作为底衬 , 亦可发出蓝光 。
这种直接加入元素杂质的方法 , 只能做出红、绿、黄、蓝四种颜色的百思特网光 , 并且早在上世纪就广泛投入使用 ,  一般是作为指示灯 。