认识LED灯
肖菲
发布于2023-12-05 15:04
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标签：电工,LED
19世纪后期，托马斯爱迪生发明了第一个商业上可行是灯泡，这种灯泡通过将大量电流流过一根细灯丝（基本上是一根电线）来工作。大电流流过灯丝使得灯丝非常热，以至于它开始发光，但这个过程非常低效，进入灯泡的能量只有不到只有不到5%的能量转化为光，其余转化为热量。（更多免费电工视频试看）
随着半导体技术的发展，一种更有效率的光源问世，他就是发光二极管，简称LED。在结构上，LED基本上包含两个粘在一起的专用半导体（即P型半导体和N型半导体），当在它们之间施加足够大的电压时，它们会通过称为电致发光的过程发光。
这个过程也会产生一些热量，但总的来说，它比灯丝发光要更高效得多，而且你可以从一个非常小的设备中获得大量的光。在平均寿命上，它们可持续使用10年以上。
另外，根据材料的不同，LED还可以发出各种不同颜色的光。基于LED的众多优点，它们在市场上得到了广泛的应用，如LED手电筒、LED路灯、广告牌还有LED灯泡等。
了解LED的基础知识，能让我们更好地使用它们以及对它们做出正确的故障判断。LED有3个重要因素：极性、正向电压和最大额定电流。接下来我们将依次讲解这几个因素。
1、极性
极性决定了我们在电路中连接LED的方式。所有LED都有两条引线（引脚），一个“阳极”和一个“阴极”，如图1-1所示，阳极和阴极有时缩写为A何C。
图1-1
像图1-1所示的这种标准5毫米LED，有两种简单的方法可以确定其极性，一种是看引线长短：阳极引线长，阴极引线短；一种是看其内部金属面积：面积大的是阴极，面积小的是阳极。
阳极是常规上电流流入的一侧，换句话说，连接电路时，电源的正极要连接到LED的阳极。而阴极是电源流出的地方，所以它应该连接在电源的负极，如图1-2所示。
图1-2
只有将LED的阳极接电源正极，阴极接电源负极，它才能正常发光。若极性接错，即电源正极接LED阴极，LED将不再发光，且没有电流流过。这就是LED的极性，接下来我们继续了解LED的正向电压。
2、正向电压
所有LED都有一个正向电压，但每个LED的正向电压都略有不同，图1-3是一些粗略的电压范围，不同颜色的LED有着不同的正向电压。
图1-3
那么，正向电压的含义又有哪些呢？我们以图1-4的白色LED为例，它具有3伏的正向电压。当电压为1.5V时该LED还不能点亮，电流亦为零，随着电压的增大，LED开始发光，直到电压为3.0V时，LED达到全亮度。
图1-4
也就是说，电压的大小直接影响了LED的亮度，且LED一旦导通，它就会有一个相对恒定的压降。
3、最大电流限制
LED能允许通过的最大电流是有限制的，例如上文所示的白色LED，其最大额定电流为30毫安，若电流过大，LED将被烧坏，如下图1-5所示。
图1-5
若将电源电压设置在7.5伏（超过LED的电压限制），大量电流将流过LED，LED开始燃烧，直到完全损坏，此时LED的压降也讲降低为0.7V。所以在正常使用时，我们一定要采取某些手段将LED的电流限制在安全值。
每个LED上的电流额定值会有所不同，例如一些像高功率的LED模块可以允许流过100毫安电流，但通常诸如上文所示的标准5毫米LED的额定电流为20毫安。
那么如果我们想限制电流，又没有花哨的可调电源怎么办？简单，我们可以借助电阻元件，例如LED灯带上就串有一个个的小电阻，这些电阻就起着限流的作用，以保护LED的正常工作。
以上就是LED的相关知识，你看懂了吗？
