凯迪拉照明

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LED的基本原理

LED是 半导体二极管的一种,可以把电能转化成 光能。发光 二极管与普通二极 管一样是由一个 PN结组成,也具有 单向导电性。当给发光二极管加上 正向电压后,从P区注入到N区的 空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射荧光。不同的 半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,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 反向击穿电压大于5伏。它的正向 伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流 电阻以控制通过二极管的 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的正常工作电流。发光二极管的核心部分是由P型半导 体和N型半导体组成的 晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数 载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加 反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用 注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向 工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED 阳极流向阴极时,半导体 晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
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