二极管LED发光的原理

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 发光二极管简称LED,采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成,其内部结构为一个PN结,具有单向导电性。 当在LED发光二极管PN结上加正向电压时, P区的空穴注入到N区,N区的电子注入到P区,这空穴与电子相复合时产生的能量大部分以光的形式出现,因此而发光,并且根据释放能量的不同能发出不同波长的光,在电路或仪器中可用作指示灯,也可以组成文字或显示器件。

发光二极管按封装(这里可以暂理解为外形)可分为直插式和贴片式的两种,按发光颜色可分为红色、蓝色、绿色等,如图1所,上面为帖片发光二极管,下边为直插式的发光二极管。

 

二极管LED发光的原理

图1 发光二极管

LED工作时,应该串接一个限流电阻,该电阻的阻值大小应根据不同的使用电压和LED所需工作电流来选择。LED发光二极管的压降一般为1.5~3.0 V(红色和黄色一般为2V。其它颜色一般为3V),其工作电流一般取10~20 mA为宜。其限流电阻的计算公式为R=(U-UL)/I,U为电源电压,UL为发光二极管正常发光时端电压,I为发光二极管的电流。

以上是发光二极管的基础知识,但这里只说了一些重要的性质和参数,实际在做电路时还要考虑到其它的因素,如各种种样的封装尺寸以及价格等,下面说一下如何通过编程让实验板上的一个发光二极管发光。

学过电子技术的人应该知道,要让一个发光二极管发光我们可能采用如下电路实现,如图2,这里只要限流电阻选择恰当,就可以让发光二极管发光。

二极管LED发光的原理

图2 全硬件电路实现发光二极管发光

下面我们把电路稍作变化,如图3,把图2中接地的一端直接接到单片机的P1口的第1个引脚上,大家想想现在怎么才能让发光二极管发光呢?可能大家马上会说出,让单片机第1脚输出低电压,而单片机的引脚可以输出0和1两种电平,0代表低电平也就是低电压,1代表高电平也就高电压这个我们在前面的课程中讲过,也就是说我们现在只要能通过程序让每1脚输出0就可以了。

二极管LED发光的原理

图3 单片机实现发光二极管发光的原理图

未经允许不得转载:眨天博客作者:2232175042, 转载或复制请以 超链接形式 并注明出处 眨天网
原文地址:《二极管LED发光的原理》 发布于2020-08-15

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