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LED灯:从原理到应用,一文看懂

LED灯:从原理到应用,一文看懂 本文用最简单的话讲清楚LED是什么、怎么发光、怎么用以及如何分辨引脚和看懂原理图。一、LED是什么LED全称Light Emitting Diode中文叫发光二极管。简单说它是一种能把电直接变成光的电子元件。和传统的白炽灯靠发热发光、荧光灯靠气体放电激发荧光粉不同LED发光不靠“烧”而是靠半导体材料内部电子跃迁效率高、寿命长。二、LED为什么能发光LED的核心是一块半导体晶片由P型半导体和N型半导体组成中间形成PN结。当给LED加上正向电压正极接P负极接N时电子从N区涌向P区空穴从P区涌向N区。电子和空穴在PN结附近相遇、复合多余的能量以光子的形式释放出来这就是光。发光的颜色由半导体材料决定砷化镓 → 红光磷化镓 → 绿光氮化镓 → 蓝光蓝光LED是诺贝尔奖成果蓝光黄色荧光粉 → 白光目前主流白光方案三、LED的三大优点省电电能直接转光能效率高。同样亮度下耗电只有白炽灯的1/10荧光灯的1/2。寿命长理论寿命可达5万~10万小时是白炽灯的50倍以上。只要不超压、不超温很难坏。响应快微秒级点亮适合高频闪烁如PWM调光、通信。其他优点体积小、耐震动、颜色纯、环保无汞。四、LED原理图与引脚分辨4.1 看懂LED电路原理图在电路图中LED用二极管符号加两个向外箭头表示发光。符号如下长脚正极接电阻端短脚负极接GND。4.2 如何分辨LED正负极拿到一颗LED有四种方法快速分辨正负方法判断依据看引脚长短长脚为正极短脚为负极新LED最明显看内部电极内部小金属片对应正极大金属片对应负极看外壳缺口圆形LED底部有平边/缺口的一侧为负极万用表测量二极管档红表笔接正、黑表笔接负LED会微亮并显示压降4.3 常见LED类型识别直插LED圆头、草帽头、方形两个引脚通过长短脚或内部电极分辨。贴片LED如0805、0603封装有颜色点或缺口标记通常缺口端为负极。RGB LED共阴或共阳四个引脚最长的引脚是公共端共阴接GND共阳接VCC。五、LED怎么驱动LED是电流型器件亮度取决于正向电流不是电压。直接接电源会烧掉必须用电阻用来限制电流防止LED烧坏。1. 最简单串联电阻2. 恒流驱动为了亮度稳定常用恒流芯片如PT4115、AMC7135。尤其适合大功率LED避免电流波动导致光衰或烧毁。3. PWM调光利用人眼视觉暂留快速开关LED调节占空比改变平均亮度。单片机控制非常方便且不改变颜色。六、LED的常见应用指示灯几乎所有电子设备上的小红点、小绿灯。显示屏户外大屏幕、交通信号灯、全彩LED屏。照明家用灯泡、灯管、路灯、车灯、植物补光灯。背光手机屏幕、电视、显示器的背光源。通信LiFi可见光通信、遥控器红外发射红外LED。装饰灯带、氛围灯、舞台灯光。七、使用LED的注意事项极性不能接反长脚为正短脚为负贴片LED有缺口标记。必须限流哪怕电压只高一点电流也可能剧增烧毁。散热大功率LED要加铝基板、散热片结温过高会光衰。防静电焊接或拿取时注意防静电尤其是蓝光、白光LED。八、总结LED是电子世界里的“光明使者”原理简单、使用方便、节能长寿。无论是入门电子制作还是做智能家居、物联网项目LED都是第一个要点的灯。学会点亮一颗LED你就打开了电子世界的大门。参考阅读蓝光LED发明获2014年诺贝尔物理学奖常见LED压降红/黄1.82.2V绿/蓝/白3.03.4V工作电流小功率520mA大功率350mA1A以上
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