详细介绍发光二极管参数，你都了解了不？

发光二极管简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。当

20世纪90年代LED技术的长足进步，不仅是发光效率超过了白炽灯，光强达到了烛光级，而且颜色也从红色到蓝色覆盖了整个可见光谱范围，这种从指示灯水平到超过通用光源水平的技术革命导致各种新的应用，诸如汽车信号灯、交通信 号灯、室外全色大型显示屏以及特殊的照明光源。

发光二极管特点

发光二极管与通俗二极管一样是由一个PN结构成，也具有单领导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注进到N区的空穴和由N区注进到P区的电子，在PN结四周数微米内别离与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体 材估中电子和空穴所处的能量状况不同。当电子和空穴复合时开释出的能量多少不同，开释出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特点曲线很陡，应用时必须串联限流电阻以控制经过过程管子的电流。限流电阻R可用下式计算：

R＝（E－UF）／IF

式中E为电源 电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流。

发光二极管与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；经过过程调制经过过程的电流强弱可以便利地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在很多电子设备中用作旌旗灯号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管构成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9十个数量字。

发光二极管参数

1、色温

常规色温：暖白光（WW）2700-3200k、自然光（NW）4000-4500K、正白光（PW）6000-6500K、 冷白光（CW）7000-7500k 【此处冷白光区别与珠宝灯的冷白光，珠宝灯的冷白光一般为15000-20000K】另外，红色、绿色、蓝色等单一彩色灯珠chang也可以做。

2、功率

LED球泡灯一般的功率都在12W以下。常见LED球泡灯功率分为：3w、4w、5w、6w、7w、8w、9w、10w。

3、电压和电流

电压和电流也是LED球泡灯很重要的基本参数。世界不同国家的电网电压以及某些场合使用的电压是不一样的。常用的电压为12v、110v、220v、85v-265v。电流分为输入电流和灯珠电流。第一：输入电流：可以用电源测试出来了，不同的功率不一样，以仪器为准。第二：灯珠电流：一般大功率都是以300mA—320mA-之间。电流对LED灯的光衰影响很大，因此电流的稳定性也很重要。灯珠电流和电压不能给的太大，否则会严重影响LED灯的寿命。

4、光效

光效也是LED球泡灯很重要的一个因素。目前（2013年8月）为止，用日亚、科锐等芯片 的灯珠光效一般为150-0Lm/W左右。【此处不考虑实验室环境下测试的光效，目前（2013-4月为止，科锐公布的实验室下最高光效为276Lm/W】，目前国内用台湾芯片的灯珠光效基本在100-130Lm/W上下。

5、光通量

光通量主要由LED球泡灯的光效和功率来决定。一般用积分球测量。

6、照度

照度一般灯光设计师会考虑的比较多，一般情况下，我们考虑的很少。照度的单位为勒克斯，英文为Lux，现在也可以缩写为Lx。1 Lm的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度。照度通常用照度表进行测量，照度表使用简单，购买成本便宜，在没有积分球系统的时候可以用照度表来测量作为一些参考。

7、光衰

光衰用通俗的话讲，就是球泡灯在使用一定时间后，亮度下降了多少。影响LED灯光衰最主要的因素是散热和电流。电流不稳定、散热效果差，光衰就会很严重。如果LED灯泡使用的是隔离式恒压+恒流LED驱动电源、车铝灯壳散热，则光衰控制在2‰以内。

8、色差

色差就是色温的不一致性，一般暖白光（2700-3200k）会考虑到色差问题。暖白光就是我们平时说的黄光，有时候我们买了两支同样品牌、同样功率发黄光的节能灯，在同一环境下点亮，会发现一个光色比较亮，一个光色比较暗，这种情况就是色差。在有些场合，色差是觉得不允许出现的。

9、显色性

光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。国际照明委员会 CIE 把太阳的显色指数定为 100 ，各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指数 Ra=23 ，荧光灯管显色指数 Ra=60~90 。显色分两种：忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数 （Ra） 高的光源，其数值接近100 ，显色性最好。效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。

10、眩光

视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。

11、使用寿命

LED在一般说明中，都是可以使用50，000小时以上，还有一些生产商宣称其LED可以运作100，000小时左右。这方面主要的问题是，LED并不是简单的不再运作而已，它的额定使用寿命不能用传统灯具的衡量方法来计算。实际上，在测试LED使用寿命时，不会有人一直呆在旁边等着它停止运作。不过，还是有其他方法来测算LED的使用寿命。LED之所以持久，是因为它不会产生灯丝熔断的问题。LED不会直接停止运作，但它会随着时间的推移而逐渐退化。有预测表明，高质量LED在经过50，000小时的持续运作后，还能维持初始灯光亮度的60%以上。假定LED已达到其额定的使用寿命，实际上它可能还在发光，只不过灯光非常微弱罢了。要想延长LED的使用寿命，就有必要降低或完全驱散LED芯片产生的热能。热能是LED停止运作的主要原因。

二极管是啥都不知道？还当什么电子工程师，此文满足我的好奇心！

小伙伴们，大家好！我是小马哥。昨天和几个朋友一起吃饭，聊天过程中说到了二极管，旁边一妹子突然来了一句，二极管是啥，在做的几位顿时语噻，支支吾吾：灯泡？LED？发光管？反正傻傻说不清楚，其中还有一位是学电子的，说起二极管，大家都想起这个吧。

发光二极管在我们生活中是比较常见的，比如说：商业的走字灯，交通灯，LED屏幕，LED灯泡等等。二极管是一种用锗或者硅半导体材料做成的，半导体材料导电性能在常温下介于导体和绝缘体之间，一百多年前就有这个东西了，是半导体器件家族中的元老了。

发光二极管只是二极管其中之一，还有许多不同用途的二极管：整流二极管、稳压二极管、光电二极管、开关二极管等。整流二极管在我们生活中比较常见，都用在交流转直流的电路中：手机充电器，电脑充电器，电动车充电器等等。

上面说到的那些二极管它们都有一个共同的性能，单向导电性，就是说电流只能从二极管的阳极进去，负极出去，反过来就不行了。为什么呢？二极管中有个叫PN结的东西，就是它阻止了电流逆流。接下来小马哥就给小伙伴们讲讲PN 结。

自然界中的物质，按照不同的导电性能分为了导体、半导体和绝缘体，半导体材料导电性能介于导体和绝缘体之间。

常用的半导体材料有四价硅和锗（zhě）。什么是四价啊，就是最外层有四个电子。纯净的半导体又称为本征半导体，其导电能力较差，不能直接用来制造半导体器件，在本征半导体一边中用扩散工艺掺入三价元素（硼），另一边掺入五价元素（磷），就是把原来少量的硅原子或者锗原子替代了。

三价元素（硼），最外层只有三个电子，然而硅和锗有外层有四个电子，少了一个怎么办呀？那就形成了空穴，这个就是P型半导体。于是，P型半导体就成为了含空穴浓度较高的半导体。

五价元素（磷）有五个电子，多一个怎么办？多出的一个电子几乎不受束缚，它就自由了，叫它自由电子，这个就是N型半导体。于是，N型半导体就成为了含电子浓度较高的半导体。

P型半导体和N型半导体结合后，P区内空穴和N区内自由电子多称为多子，P区内自由电子和N区内空穴几乎为零称为少子，在它们的交界处就出现了自由电子和空穴的浓度差。

由于P区的空穴浓度比N区高，空穴就往N区扩散，而N区的自由电子浓度比P区高，自由电子往P区扩散，就像一滴墨水滴在清水中，墨水本身浓度高，就往周围扩散，这就是扩散运动，P区的空穴和N区的自由电子就可能相遇，然后复合。什么是复合啊，把空穴比作房子，房子里面要住人啊，这时候自由电子就比作人了，然后他们就结合成一体了。

P区和N区里面的杂质离子不能任意移动，为啥呀？因为杂质离子被周围的硅原子或者锗原子束缚了。在P和N区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，在这个区域内，多子已扩散到对方并复合掉了，或者说消耗殆尽了。

P区和N区里面的杂质离子相互作用，N区杂质离子带正电荷，P区杂质离子带负电荷，在空间电荷区形成了内电场，扩散运动的进行使空间电荷区变宽，内电场也变强了。

这个内电场一方面阻止了扩散运动的进行，扩散就不容易进行下去；另一方面使空穴（少子）从N区往P区漂移，自由电子从P区往N区漂移，这个漂移可不是汽车漂移，是受N区高电势，P区低电势的内电场影响产生漂移，叫做少子漂移。

慢慢的空间电荷区就稳定了。总结来说多子运动叫做扩散运动，少子运动就是漂移运动，当两种运动达到动态平衡就产生了PN结。在PN结加上相应的电级引线和管壳，就构成了半导体二极管。由P区引出的电极成为了正极，由N区引出的电极成为了负极。

当PN结加正向导通电压就是把P区引脚加电源正极，N区引脚连接电源负极。电流方向由P区流向N区和PN 结内部的内电场相反，当电压大于内电场电压时，外部的电源抵消了其内电场。

内电场抵消了，有利于扩散运动的进行，空间电荷区慢慢变成了P区和N区，当空间电荷区越来越薄，直到最薄的时候这时候会形成一个扩散电流，这时候二极管也就导通了，这时候的电压称为导通电压。

反之把P区引脚加电源负极，N区引脚连接电源正极，这时候电流流动的方向和内电场的方向相同，增强了内电场使得空间电荷区变宽，空穴会被拉向P区的方向，电子会被拉向N区的方向，从而阻止了扩散运动，形成了反向漏电流，由于电流非常小，这就是截止状态。

反向电压增大到一定程度时，反向电流将突然增大。如果外电路不能限制电流，则电流会大到将PN结烧毁，这时候的电压成为击穿电压，这时候二极管就没用了。

二极管加正向偏置电压，死区OA区，由于正向电压比较小，二极管不导通，几乎没有电流，呈高阻状态，此时二极管两端的电压为死区电压，硅二极管为0.5V（锗管为0.1v），当正向电压高于一定的数值后，二极管中的电流随着电压的升高而增大，二极管导通，这时候的电压称为导通电压，也叫门槛电压。

硅管导通电压为0.6V（锗管为0.2v），导通时二极管两端的电压保持不变，硅管0.7V（锗管为0.3v），这时候称为正向压降。

当电子与空穴复合时能辐射出可见光，PN结掺杂不同的化合物发出的光也不同，比如说镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等。然后加上引脚，用环氧树脂封装起来，通上正向电压发光二极管就这样发光了。

稳压二极管利用了二极管反向击穿的特性，稳压二极管都是串联在电路中，当稳压二极管被击穿，尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压上下。

在接二极管还要注意正负极，一般看外观来说，长引脚为正极，短引脚为负极，有些二极管的表面会有图形符号用万用表也可以测，把万用表调到二极管档，红黑表笔分别接二极管的两端，若此时万用表的读数小于1，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极。若读数为“1”，则黑表笔一端为正极。

好了二极管PN结介绍完了，由于篇幅有限，至于二极管为什么会发出不同颜色的光，还能不停的闪来闪去等等咱们下一期再介绍！

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