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发光二极管压降是什么意思,如何正确使用二极管的导通压降
2024-04-13 18:12百科知识 人已围观
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发光二极管压降(如何准确应用二极管的导通压降)LED压降(如何准确施加二极管导通压降)
在电子元件中,二极管是一种具有两个电极的器件,它只允许电流从一个方向流动,许多应用都利用了它的整流效应。变容二极管作为电子可调。大多数二极管都有电流方向性,我们通常称之为“接收”效应。二极管最广泛的功能是只允许电流单向通过(称为正向偏置),而阻止电流反向通过(称为反向偏置)。因此,二极管可以被认为是一个电子止回阀。早期真空电子二极管;它是一种可以单向传导电流的电子设备。半导体二极管中有一个PN结和两个引线端子。该电子器件根据所施加电压的方向具有单向电流传导性。一般来说,晶体二极管是由p型半导体和n型半导体烧结而成的p-n结界面。界面两侧形成空电荷层,构成自建电场。当外加电压等于零时,p-n结两侧载流子浓度差引起的扩散电流等于自建电场引起的漂移电流,这也是二极管在正常状态下的特性。早期的二极管包括“猫须”晶体和真空管(在英国被称为“热离子阀”)。如今,最广泛使用的二极管是由硅或锗等半导体材料制成的。
特征
正向性
当施加直流电压时,直流电压太小,无法克服正向特性开始时PN结中电场的阻挡作用,正向电流几乎为零。这部分被称为死区。这种不能接通二极管的直流电压称为死区电压。当直流电压大于死区电压时,PN结中的电场被克服,二极管正向导通,电流随着电压的增加而迅速上升。在正常应用的电流标度中,二极管导通时端电压几乎不变,称为二极管的直流电压。当二极管两端的直流电压超过一定值时,内部电场迅速减弱,特征电流迅速增大,二极管正向导通。叫做阈值电压,硅管大约是0.5V,锗管大约是0.1V..硅二极管的正向导通压降约为0.6~0.8V,锗二极管的正向导通压降约为0.2~0.3V
可逆性
当施加的反向电压不超过一定的标度时,流经二极管的电流就是少数载流子漂移形成的反向电流。因为反向电流很小,所以二极管处于关断状态。这个反向电流也叫反向饱和电流或漏电流,二极管的反向饱和电流受温度影响很大。一般深圳硅管的反向电流比锗管小很多。低功率硅管的反向饱和电流为nA数量级,低功率锗管的反向饱和电流为A数量级。当温度升高时,半导体受热激发,少数载流子数量增加,反向饱和电流也随之增加。
故障
当施加的反向电压超过一定值时,反向电流会突然增大,称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。当电击耗尽时,二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而过热,单边导电可能不会永久损坏,在去掉外加电压后仍能恢复其性能,否则二极管会被破坏。因此,在应用中应避免二极管施加过高的反向电压。
二极管是单向导通的二端器件,可分为电子二极管和晶体二极管。由于灯丝的热损失,电子二极管很少见到,其效率低于晶体二极管。二极管的单向导通特性,半导体二极管几乎应用于所有的电子电路中,在许多电路中起着重要的作用。它是最早的半导体器件之一,应用也很普遍。
二极管的管压降:硅二极管(非发光型)的正向管压降为0.7V,锗二极管的正向管压降为0.3V,发光二极管的正向管压降会随着发光颜色的不同而变化。有三种重要的颜色,具体的压降参考值如下:红色LED的压降为2.0 - 2.2V,黄色LED的压降为1.8-2.0V,绿色LED的压降为3.0-3.2V,正常照明时的额定电流约为20mA。
二极管的电压和电流不是线性的,所以并联不同的二极管时,要连接相应的电阻。
特性曲线
与PN结一样,二极管具有单向导电性。硅二极管标准伏安
特性曲线(图)。二极管加直流电压,电压值小时,电流极小;当电压超过0.6V时,电流启动呈指数增长,通常称为二极管导通电压;当电压达到0.7V左右时,二极管处于完全导通状态,通常称为二极管的导通电压,用符号UD表示。
对于锗二极管,导通电压为0.2V,导通电压UD约为0.3V..二极管上施加反向电压。当电压值较小时,电流值为反向饱和电流is。当反向电压超过一定值时,电流开始急剧增加,称为反向击穿。这个电压在深圳职业网称为二极管反向击穿电压,用符号UBR表示。不同类型二极管的击穿电压UBR值差别很大,从几十伏到几千伏不等。
根据机理,反向击穿可分为齐纳击穿和雪崩击穿。在高掺杂浓度的情况下,由于势垒区宽度很小,反向电压很大,势垒区的共价键结构被破坏,价电子脱离共价键约束,出现电子-空空穴对,导致电流急剧增加。这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度低,势垒区宽度宽,不容易发生齐纳击穿。
雪崩倍增
另一种击穿是雪崩击穿。当反向电压增大到较大值时,外加电场加速了电子的漂移速度,与共价键中的价电子发生碰撞,将价电子撞出共价键,产生新的电子-空空穴对。新出现的电子-空空穴被电场加速,然后与其他价电子碰撞,导致载流子雪崩生长,电流急剧增加。这种击穿称为雪崩击穿。无论哪种击穿,如果电流不受限制,PN结都可能永久性损坏。
二极管的正向导通压降是多少
当极管正向导通时,电流流动时会产生压降。
通常,该电压降与正向电流和温度有关。一般来说,电流越大,硅二极管的压降越大。温度越高,压降越小。
然而,温度越高,电压降越大。
如何准确施加二极管的导通压降
二极管是电子电路中最基本的元件之一。作为最常见的元器件之一,我们对二极管的基本性能参数比较熟悉,但也有一些主要参数容易被我们忽略。它们是什么参数?
1.二极管导通电压二极管的特点是单向导通,因此被广泛应用于整流电路、开关电路等场所。所谓单侧导通是指当反向电压连接到二极管PN结两端时,二极管关断;当PN结两端连接一定值的直流电压时,二极管可以导通。这个恒定的直流电压是二极管的正向导通压降。二极管导通的压降is在大学学习中常被认为是0.7V,但实际上二极管的正向压降并不是固定的,而是与流经二极管的电流和环境温度有关,它们的关系如下:i=IS(equ/kt-1),其中IS为二极管的反向饱和电流,Q为电子量,K为玻尔兹曼常数,T为热力学温度。直流电压图也可以在二极管数据表中看到
当温度恒定时,流经二极管的电流越大,导通电压越大。将1N4148连接到电源的输出端,以防止反向连接。当0 ~ 100毫安电流流动时,1N4148输出电压纹波达到600毫伏,导致系统运行异常。由于二极管的导通压降与流经它的电流成正比,因此可以通过减小电流的跳变尺度来减小导通压降的变化范围。在二极管输出端恒定负载10mA的情况下,当流经1N4148的电流从10mA到100毫安时,输出电压纹波降至260mV。
2.二极管结电容二极管结电容也是一个容易被忽略的主要参数。在低频电路中,结电容的影响可以忽略。但在高频电路中,结电容过大,甚至会导致电路工作异常。以ESD屏蔽二极管为例。为了防止外部静电损坏内部电路,通常在高速通信接口处增加ESD屏蔽装置。静电放电本身具有几十皮法的结电容。由于高速信号的驱动能力有限,结电容越大,总线频率越高,信号上升时间越长,最终可能导致总线通信失败。因此,将二极管应用于高速信号时,尽量选择结电容小的型号。如果二极管模型肯定无法校正,需要降低结电容,该怎么办?从下表可以看出,二极管的结电容与其承受的反向电压成反比。反向电压越大,结电容越小。因此,可以通过增加二极管承受的反向电压来减小二极管的结电容。
发光二极管的导通压降和电流
1.超亮发光二极管压降直接插入
有三种重要的颜色,但是三个发光二极管的压降不同,具体的压降参考值如下:
红色发光二极管的压降为2.0 - 2.2V
黄色发光二极管的压降为1.8-2.0v
绿色发光二极管的压降为3.0-3.2v。
正常照明时的额定电流约为20mA。
2.贴片发光二极管压降
红色压降为1.82-1.88伏,电流为5-8毫安
绿色压降为1.75-1.82伏,电流为3-5毫安
橙色压降1.7-1.8V,电流3-5mA
蓝色的压降为3.1-3.3V,电流为8-10mA
白色压降为3-3.2V,电流为10-15mA。
超亮led有三种重要的颜色,但三种led的压降不同。具体的压降参考值如下:
红色发光二极管的压降为2.0 - 2.2V
黄色发光二极管的压降为1.8-2.0v
绿色发光二极管的压降为3.0-3.2v。
正常照明时的额定电流约为20mA。
1.5-1.8v红色,
绿色1.6-2.0v
黄色1.6-2.0v
蓝色2.2v
白色3.2-3.6v
红色发光二极管为1.6V,
黄色深圳职业网颜色约为1.7V,
绿色大约是1.8V,
蓝色、白色和紫色都是3V到3.2V,
它们都是由恒定电流驱动的,
其中直径为3毫米的红色、绿色和黄色为5ma,
白色、蓝色和紫色10ma,
5毫米直径的两倍。
其中白色的有大功率1W2W3W,但需要散热片。
锂电池的最低工作电压为3.6V,满电压为4.2V,
铅蓄电池单节2V,极限充电电压2.3V,最小放电电压1.7V,
镍镉和镍氢电池的单体电压为1.2V,终端放电电压为1V,极限充电电压为1.42V。
一次性锂电池3V电压。
太阳能电池的电压约为0.8V,电流根据面积和材料决定。
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