硬件知识积累 LED的介绍与选型 (简单电路)

news2024/9/30 9:36:17

1. LED 的介绍

1.1 LED 是什么

LED :是一种能发光的半导体电子元件。发光二极管（LED）于20世纪60年代问世。在20世纪80年代之前，LED主要作为指示灯使用，从其光色来看，只有红光、橙光、黄光和绿光等几种。这一时期属于LED的“指示应用阶段”。在20世纪90年代初，LED的亮度有较大提高，LED的发展和应用进入“信号和显示阶段”。1994年，日本科学家中村秀二在GaN基片上研制出了第一只蓝光LED，在1997年诞生了InGaN蓝光芯片+YAG荧光粉的白光LED，使LED的发展和应用进入“全彩应用及普通照明阶段”。

1.2 LED 的结构和发光原理

结构：发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在 P 型半导体和 N 型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在有些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。

发光原理：当在LED即两端加上正向电压，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线。光的强弱与电流有关，电流越大，发的光越强。

1.3 LED 常见的颜色

1. 红色

2. 翠绿

3. 白灯

4. 蓝灯

5. 黄绿（等等）

1.4 LED 在电路上的作用

现在LED 在电路中的作用最常见的是作为电源指示灯。

1.5 不同颜色LED 灯的参数波长（基本知识讲解）

LED灯珠波长：

在自然界中，无论光的颜色是否可以通过其波长来确定，波长单位是纳米（nm），这是十亿分之一米。LED的波长由芯片决定，每种颜色可以细分为5nm范围，所以其发光颜色都比较纯正。我们可以看到，裸眼的波长一般在380nm-780nm之间。如上图谱控制图，我们可以知道：正蓝光波长通常在460-470nm之间。正红光波长通常在650-720nm之间。正绿光波长通常在510-520nm之间。正黄色波长通常在570-580nm之间。如下图所示，紫色的波长在380nm左右，当波长低于380nm时肉眼无法识别，这种光就是我们所说的紫外线。同样，波长大于780nm，就是我们俗称的紫外线。

1.6 不同颜色的 LED 的电压和电流（电路中需要用到的参数）

颜色	参考电压	功率，电流
红色	1.8V ~ 2.4V	看数据手册
黄色	1.8V ~ 2.4V	看数据手册
普绿色	1.8V ~ 2.4V	看数据手册
橙色	1.8V ~ 2.4V	看数据手册
蓝色	2.8V ~ 3.4V	看数据手册
翠绿色	2.6V ~ 3.0V	看数据手册
白色	2.8V ~ 3.4V	看数据手册