LED燈的分類與使用方法

LED燈是什麼?不多說,直接上圖,喏~

LED灯的分类与使用方法

看到這個圖之後,大家肯定會說,這不就是模電書中的發光二極管嘛。對,你說的沒錯,LED 燈就是發光二極管,現在我們看到的是 LED 的電路符號,其廬山真面目不是這樣的。請看下圖。

LED灯的分类与使用方法

是不是一下就高大上了好多。其顏色形狀各不相同,各式各樣。對於如此之多的 LED 燈,這個時候就需要對它進行分一下類了,否則大腦太不好記憶了。

LED 按其顏色可分為:

紅色,綠色,藍色,黃色,白色 等

LED 按其封裝可分為:

直插

直插的 LED 燈根據其形狀可分為圓柱形的、扁平形的、以及異形的。

直插圓柱形的 LED 燈根據其燈珠直徑的大小可分為直插 3mm 和直插 5mm

貼片

貼片的封裝有 0603、0805、1206、2835 等等

LED 按其導通電壓和導通電流可分為:

大功率 LED 燈(通常用於照明燈)

小功率 LED 燈(通常用於電路板的電源指示燈或運行指示燈)

以上是對平常所見到的 LED 燈進行的一個大概的分類。剛才說小功率的 LED 燈可用於電源指示燈和運行指示燈,那麼下面我們來說說這個小功率的 LED 燈的使用技巧,我們以直插 3mm 紅色 LED 燈為例。

首先,要想使用這個 LED 燈,那必須得知道它的特性。這是從網上找到的一個關於紅色直插 3mm 發光二極管的數據手冊,我們從其手冊的電壓 - 電流傳輸特性曲線中可以看出,截止電壓為 1.6V,小於 1.6V 時,發光二極管不導通。當導通電壓為 1.8V 時,電流為 10mA,之後隨著導通電壓的增大,電流也隨之正比例增大。此時就出現一個問題,隨著電壓的無限增大,電流會隨之的無限增大嗎?通過繼續查看這個手冊可知,其極限正向連續電流為 25mA,此時再返回之前的電壓 - 電流傳輸特性曲線可以看出來,當正向連續電流為 25mA 時,此時的正向導通電壓為 2.1V。依次可以得出二極管的電壓和電流參數:0.01mA≤IF≤25mA,1.6V≤UF≤2.1V。

LED灯的分类与使用方法
LED灯的分类与使用方法

說了這麼多好像還是沒說到正點上,那麼該如何使用它呢?

剛才我們知道了它的特性,現在開始的使用它。在我們的弱電系統中,電源以 5V 或者 3.3V 居多,這裡以 5V 電源為例。通過上面的參數可以看出,當 5V 電源直接加在 LED 燈兩端時,會產生很大的正向連續電流,我們又知,當正向連續電流超過 25mA 時,LED 燈就會損壞。此時就需要串入一個電阻進行限流,分擔一部分電流到電阻上,保證 LED 燈正常使用而不損壞,這個電阻就是傳說中的“限流電阻”,因此就出現了我們今天真正要說的電路。

LED灯的分类与使用方法

這就是最經典、最常用的 LED 燈電路。

那麼現在問題又來了,在上面這個電路中,電源確定了 5V,LED 燈也確定了,那麼這個限流電阻我該選多大的合適呢?這個時候就需要根據上面說到的兩個參數:IF 和 UF 來確定電阻值的大小。其計算如下:

電阻兩端的電壓 :5V-2.1V≤UR≤5V-1.6V;

電阻大小:(5V-2.1V)/25mA≤R≤(5V-1.6V)/0.01mA;

即可得:116Ω≤R≤340kΩ。

所以這裡的電阻只要選取這個範圍之內的電阻均可以。只是說電阻值越小,流過的電流越大,LED 燈越亮;電阻值越大,流過的電流越小,LED 燈越暗。通常在實際的應用中,LED 燈導通電壓取 1.7V,正向連續電流取 10mA。由此參數可簡單得到限流電阻的值。

這是 LED 燈在電源指示燈中的應用。如果將 LED 燈用於板級運行指示燈時,又該如何來做呢?其實很簡單。

電路如下

LED灯的分类与使用方法

這裡我們只需在 Control 端給高低電平即可。當給高電平時,LED 燈不導通,此時 LED 燈不亮,過一段時間再給低電平,LED 燈導通,此時 LED 燈亮。反覆此操作,便可看到 LED 燈的狀態:亮 - 滅 - 亮 - 滅。

LED 燈的閃爍頻率取決於高電平和低電平所持續的時間。

至此,LED 燈的使用已說完,你會使用它了嗎?


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