高效发光二极管

一、高效发光二极管

高效发光二极管的应用与发展

发光二极管作为一种重要的电子元件，在我们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。它具有高效、节能、环保等诸多优点，因此在各个领域得到了广泛的应用。本文将介绍发光二极管的应用领域、发展趋势以及如何选择合适的发光二极管。

一、发光二极管的应用领域

1. 照明领域：发光二极管被广泛应用于各种照明设备中，如LED灯、LED灯泡等。它们具有节能、寿命长、亮度高等优点，是当前照明领域的主流产品之一。 2. 显示领域：发光二极管也被广泛应用于各种显示设备中，如液晶显示器、电子书等。它们可以提供高清晰度的图像，并且具有较长的使用寿命和较低的能耗。 3. 医疗领域：发光二极管在医疗领域也有着广泛的应用，如用于医疗设备的显示和照明。它们可以帮助医生更好地观察病情，提高诊断的准确性。

二、发光二极管的发展趋势

1. 更高的效率：随着技术的不断进步，发光二极管的效率越来越高。未来，发光二极管将更加高效，能够更好地满足人们对于节能和环保的需求。 2. 更小的尺寸：发光二极管的尺寸越来越小，可以应用于更加小巧的设备中。这使得发光二极管在便携式设备等领域的应用更加广泛。 3. 更长的寿命：发光二极管的寿命也在不断延长，这使得它们在许多领域的应用更加可靠和稳定。

三、如何选择合适的发光二极管

1. 了解应用场景：选择发光二极管时，需要了解它们的应用场景和需求。不同种类的发光二极管适用于不同的应用场景，需要根据实际情况进行选择。 2. 考虑亮度、颜色和功耗：发光二极管的亮度、颜色和功耗是选择时需要考虑的重要因素。需要根据实际使用环境和需求进行选择，以确保达到最佳效果。 3. 注意安全：发光二极管具有一定的电压和电流，需要注意安全问题。选择正规品牌和厂家生产的发光二极管，以确保使用安全。 综上所述，发光二极管作为一种重要的电子元件，在各个领域得到了广泛的应用。随着技术的不断进步，发光二极管的发展趋势将更加高效、小巧和环保。在选择合适的发光二极管时，需要了解应用场景、亮度、颜色和功耗等关键因素，以确保达到最佳效果并确保使用安全。

二、亚高效和高效的区别？

区别如下

使用标准不同，

欧标划分是初中高效三级，中国国标在其中加了两个等级，即：高中效和亚高效。也就是国外是不存在亚高效只说的。按照等级标准来说，欧标H10-H14是高效，U15以上是超高效。国标中的亚高效就是相当于H10这一等级。有的说法H10/H11都涵盖之内。既然等级划分上面有了区别，那么就过滤器来说，过滤效率就有了差异。每一等级差异10倍的关系。价格方面还得考虑到外框材质，过滤器厚度，褶数。等级很高的高效跟亚高效相比价格还是会差很多的。亚高效部分也会有用玻纤滤纸，但是过滤器这东西，是很简单的东西，制作工艺上面没有上面差别的。

三、发光二极管几伏电压才能发光？

这里不同颜色的发光二极管，工作电压都不一样，这里给你总结了比较常见的发光二极管。

发光二极管的工作原理是什么？为什么可以发出不同颜色的光

这里在给你详细介绍一下发光二极管，相信你会对发光二极管有个更为深刻的立交。

一、什么是发光二极管？

发光二极管（LED）本质上是一种特殊类型的二极管，因为发光二极管具有与PN结二极管非常相似的电气特性。当电流流过发光二极管（LED）时，发光二极管（LED）允许电流正向流动，并且阻止电流反向流动。

发光二极管由非常薄的一层但相当重掺杂的半导体材料制成。根据所使用的半导体1材料和掺杂量，当正向偏置时，发光二极管（LED）将发出特定光谱波长的彩色光。如下图所示，发光二极管（LED）用透明罩封装，以可以发出光来。

二、发光二极管电路符号

发光二极管符号与二极管符号相似，只是有两个小箭头表示光的发射，因此称为发光二极管（LED）。发光二极管包括两个端子，即阳极（+）和阴极（-），发光二极管的符号如下所示。

三、发光二极管正负极怎么区分？

这个在我之前的文章里面有详细的讲解，可以直接点击下面这个文章。

二极管怎么区分正负极

这里简单地讲一下。

• 发光二极管比较常用，正负极容易区分。长引脚为正极，短引脚为负极。
• 引脚相同的情况下，LED管体内极小的金属为正极，大块的为负极。
• 贴片式发光二极管，一般都有一个小凸点区分正负极，有特殊标记为负极，无特殊标记为正极。

三、发光二极管怎么测好坏？

更为具体的，大家可以去看我的这篇文章，直接点击进入就可以了。

二极管怎么测好坏？

四、发光二极管的工作原理

发光二极管在正向偏置时发光，当在结上施加电压以使其正向偏置时，电流就像在任何 PN 结的情况下一样流动。来自 p 型区域的空穴和来自 n 型区域的电子进入结并像普通二极管一样重新组合以使电流流动。当这种情况发生时，能量被释放，其中一些以光子的形式出现。

发现大部分光是从靠近 P 型区域的结区域产生的。因此，二极管的设计使得该区域尽可能靠近器件的表面，以确保结构中吸收的光量最少。具体的原理可以看下图。

上图显示了发光二极管的工作原理以及该图的分布过程。

• 从上图中，我们可以观察到 N 型硅是红色的，包括由黑色圆圈表示的电子。
• P 型硅是蓝色的，它包含空穴，它们由白色圆圈表示。
• pn结上的电源使二极管正向偏置并将电子从n型推向p型。向相反方向推动空穴。
• 结处的电子和空穴结合在一起。
• 随着电子和空穴的重新结合，光子被释放出来。

五、发光二极管怎么发出不同颜色的光？

发光二极管由特殊半导体化合物制成，例如砷化镓 (GaAs)、磷化镓 (GaP)、砷化镓磷化物 (GaAsP)、碳化硅 (SiC) 或氮化镓铟 (GaInN) 都以不同的比例混合在一起，以产生不同波长的颜色。

不同的 LED 化合物在可见光谱的特定区域发光，因此产生不同的强度水平。所用半导体材料的准确选择将决定光子发射的总波长，从而决定发射光的颜色。

发光二极管的实际颜色取决于所发射光的波长，而该波长又取决于制造过程中用于形成 PN 结的实际半导体化合物。

因此，LED 发出的光的颜色不是由 LED 塑料体的颜色决定的，尽管这些塑料体略微着色以增强光输出并在其未被电源照亮时指示其颜色。

六、发光二极管材料

为了产生可以看见的光，必须优化PN结并且必须选择正确的材料。常用的半导体材料包括硅和锗，都是一些简单的元素，但这些材料制成的PN结不会发光。相反，包括砷化镓、磷化镓和磷化铟在内的化合物半导体是化合物半导体，由这些材料制成的结确实会发光。

纯砷化镓在光谱的红外部分释放能量，为了将光发射带入光谱的可见红色端，将铝添加到半导体中以产生砷化铝镓 (AlGaAs)，也可以添加磷以发出红光。对于其他颜色，则使用其他材料。例如，磷化镓发出绿光，而铝铟镓磷化物则用于发出黄光和橙光，大多数发光二极管基于镓半导体。

不同发光二极管的材料

• 砷化镓 (GaAs) – 红外线
• 砷化镓磷化物 (GaAsP) – 红色至红外线，橙色
• 砷化铝镓磷化物 (AlGaAsP) – 高亮度红色、橙红色、橙色和黄色
• 磷化镓 (GaP) – 红色、黄色和绿色
• 磷化铝镓 (AlGaP) – 绿色
• 氮化镓 (GaN) – 绿色、翠绿色
• 氮化镓铟 (GaInN) – 近紫外线、蓝绿色和蓝色
• 碳化硅 (SiC) – 蓝色作为基材
• 硒化锌 (ZnSe) – 蓝色
• 氮化铝镓 (AlGaN) – 紫外线

更加具体的大家可以看下面这个图，下图涵盖了发光二极管的材料，发光二极管颜色，发光二极管工作电压、发光二极管波长。

七、发光二极管VI特性

目前有不同类型的发光二极管可供选择，并且拥有不同的LED 特性，包括颜色光或波长辐射、光强度。LED的重要特性是颜色。在开始使用 LED 时，只有红色。随着半导体工艺的帮助，LED的使用量增加，对LED新金属的研究，形成了不同的颜色。

八、发光二极管的应用

LED 有很多应用，下面将解释其中的一些。

• LED在家庭和工业中用作灯泡
• 发光二极管用于摩托车和汽车
• 这些在手机中用于显示消息
• 在红绿灯信号灯处使用 LED

1、发光二极管串联电阻电路

串联电阻值R S可以通过简单地使用欧姆定律计算得出，通过知道 LED 所需的正向电流I F、组合两端的电源电压V S和 LED 的预期正向电压降V F在所需的电流水平，限流电阻计算如下：

2、发光二极管示例

正向压降为 2 伏的琥珀色 LED 将连接到 5.0v 稳定直流电源。使用上述电路计算将正向电流限制在 10mA 以下所需的串联电阻值。如果使用 100Ω 串联电阻而不是先计算，还要计算流过二极管的电流。

1）串联电阻需要在 10mA 。

2）用100Ω串联电阻。

上面的第一个计算表明，要将流过 LED 的电流精确地限制在 10mA，我们需要一个300Ω的电阻器。在E12系列电阻中没有300Ω电阻，因此我们需要选择下一个最高值，即330Ω。快速重新计算显示新的正向电流值现在为 9.1mA。

3、发光二极管串联电路

我们可以将 LED 串联在一起，以增加所需的数量或在显示器中使用时增加亮度。与串联电阻一样，串联的 LED 都具有相同的正向电流，IF仅作为一个流过它们。由于所有串联的 LED 都通过相同的电流，因此通常最好是它们都具有相同的颜色或类型。

虽然 LED 串联链中流过相同的电流，但在计算所需的限流电阻R S电阻时，需要考虑它们之间的串联压降。如果我们假设每个 LED 在点亮时都有一个 1.2 伏的电压降，那么这三个 LED 上的电压降将为 3 x 1.2v = 3.6 伏。

如果我们还假设三个 LED 由同一个 5 V逻辑器件点亮或提供大约 10 毫安的正向电流，同上。然后电阻两端的电压降RS及其电阻值将计算为：

同样，在E12（10% 容差）系列电阻器中没有140Ω电阻器，因此我们需要选择下一个最高值，即150Ω。

4、用于偏置的发光二极管电路

大多数 LED 的额定电压为 1 伏至 3 伏，而正向电流额定值为 200 毫安至 100 毫安。

LED 偏压如果向 LED 施加电压（1V 至 3V），则由于施加的电压在工作范围内的电流流动，因此它可以正常工作。类似地，如果施加到 LED 的电压高于工作电压，则发光二极管内的耗尽区将由于高电流而击穿。这种意想不到的高电流会损坏设备。

这可以通过将电阻与电压源和 LED 串联来避免。LED 的安全额定电压范围为 1V 至 3 V，而安全额定电流范围为 200 mA 至 100 mA。

这里，设置在电压源和 LED 之间的电阻器称为限流电阻器，因为该电阻器限制电流的流动，否则 LED 可能会损坏它。所以这个电阻在保护LED方面起着关键作用。

流过 LED 的电流可以写成：

IF = Vs – VD/Rs

'IF' 是正向电流

“Vs”是电压源

“VD”是发光二极管两端的电压降

“Rs”是限流电阻

电压量下降以破坏耗尽区的势垒。LED 电压降范围为 2V 至 3V，而 Si 或 Ge 二极管为 0.3，否则为 0.7 V。

因此，与Si或Ge二极管相比，LED可以通过使用高电压来操作。

发光二极管比硅或锗二极管消耗更多的能量来工作。

5、发光二级管驱动电路

TTL 和 CMOS 逻辑门的输出级都可以提供和吸收有用的电流量，因此可用于驱动 LED。普通集成电路 (IC) 在灌入模式配置中具有高达 50mA 的输出驱动电流，但在源极模式配置中具有约 30mA 的内部限制输出电流。

通过上面应该已经很明白了，无论哪种方式，都必须使用串联电阻将 LED 电流限制在安全值。以下是使用反相 IC 驱动发光二极管的一些示例，但对于任何类型的集成电路输出，无论是组合的还是顺序的，其想法都是相同的。

6、IC发光二极管驱动电路

如果多个LED需要同时驱动，例如在大型 LED 阵列中，或者集成电路的负载电流过高，或者只使用分立元件而不是IC。那么另一种驱动方式下面给出了使用双极 NPN 或 PNP 晶体管作为开关的 LED。和以前一样，需要一个串联电阻R S来限制 LED 电流。

7、晶体管驱动电路

发光二极管的亮度不能通过简单地改变流过它的电流来控制。允许更多电流流过 LED 会使其发光更亮，但也会导致其散发更多热量。LED 旨在产生一定数量的光，工作在大约 10 至 20mA 的特定正向电流下。

在节电很重要的情况下，可以使用更少的电流。但是，将电流降低到 5mA 以下可能会使其光输出变暗，甚至将 LED 完全“关闭”。控制 LED 亮度的更好方法是使用称为“脉冲宽度调制”或 PWM 的控制过程，其中 LED 根据所需的光强度以不同的频率重复“打开”和“关闭”。

7、使用PWM的发光二极管光强度

当需要更高的光输出时，具有相当短占空比（“ON-OFF”比）的脉冲宽度调制电流允许二极管电流，因此在实际脉冲期间输出光强度显着增加，同时仍保持 LED “平均电流水平”和安全范围内的功耗。

这种“开-关”闪烁条件不会影响人眼所见，因为它“填充”了“开”和“关”光脉冲之间的间隙，只要脉冲频率足够高，使其看起来像连续的光输出。因此，频率为 100Hz 或更高的脉冲实际上在眼睛看来比具有相同平均强度的连续光更亮。

8、LED显示屏

除了单色或多色 LED 外，多个发光二极管还可以组合在一个封装内，以生产条形图、条形、阵列和七段显示器等显示器。

7 段 LED 显示屏在正确解码时提供了一种非常方便的方式，以数字、字母甚至字母数字字符的形式显示信息或数字数据，顾名思义，它们由七个单独的 LED（段）组成，在一个单独的展示包中。

为了分别产生所需的从0到9和A到F的数字或字符，需要在显示屏上点亮 LED 段的正确组合。标准的七段 LED 显示屏通常有八个输入连接，每个 LED 段一个，一个用作所有内部段的公共端子或连接。

• 共阴极显示器 (CCD) – 在共阴极显示器中，LED 的所有阴极连接都连接在一起，并且通过应用高逻辑“1”信号照亮各个段。
• 共阳极显示器 (CAD) – 在共阳极显示器中，LED 的所有阳极连接都连接在一起，并且通过将端子连接到低逻辑“0”信号来照亮各个段。

9、典型的七段 LED 显示屏

10、发光二极管光耦合器

最后，发光二极管的另一个有用应用是光耦合。也称为光耦合器或光隔离器，是由发光二极管与光电二极管、光电晶体管或光电三端双向可控硅开关组成的单个电子设备，可在输入之间提供光信号路径连接和输出连接，同时保持两个电路之间的电气隔离。

光隔离器由一个不透光的塑料体组成，在输入（光电二极管）和输出（光电晶体管）电路之间具有高达 5000 伏的典型击穿电压。当需要来自低电压电路（例如电池供电电路、计算机或微控制器）的信号来操作或控制另一个在潜在危险电源电压下操作的外部电路时，这种电气隔离特别有用。

光隔离器中使用的两个组件，一个光发射器，如发射红外线的砷化镓 LED 和一个光接收器，如光电晶体管，光耦合紧密，并使用光在其输入之间发送信号和/或信息和输出。这允许信息在没有电气连接或公共接地电位的电路之间传输。

光隔离器是数字或开关器件，因此它们传输“开-关”控制信号或数字数据。模拟信号可以通过频率或脉宽调制来传输。

九、LED的优缺点

发光二极管的优点包括以下几点。

• LED的成本更低，而且很小。
• 通过使用 LED 的电力进行控制。
• LED 的强度在微控制器的帮助下有所不同。
• 长寿命
• 高效节能
• 无预热期
• 崎岖
• 不受低温影响
• 定向
• 显色性非常好
• 环保
• 可控

发光二极管的缺点包括以下几点。

• 价钱
• 温度敏感性
• 温度依赖性
• 光质
• 电极性
• 电压灵敏度
• 效率下降
• 对昆虫的影响

以上就是关于发光二极管的一些基础知识及工作原理，大家有什么疑问，欢迎在评论区留言。

相关内容有参考网络

四、什么是高效课堂如何打造高效课堂？

高效课堂是指教育教学效率或效果能的有相当高的目标达成的课堂，具体而言是指在有效课堂的基础上、完成教字任务和达成教学目标的效率较高，效果较好并且取得教育教学的较高影响力和社会效益的课堂。

打造高效课堂需要做到1、教师要转变观念2、精心备课，做好充分准备3、根据教学具体情况活跃课堂气氛，灵活运用各种教学方法。

五、高效农田政策？

各地在中央财政农机购置补贴机具种类范围内选取确定本省补贴机具品目，实行补贴范围内机具应补尽补。将粮食生产薄弱环节、丘陵山区特色农业生产急需的机具以及高端、复式、智能农机产品的补贴额测算比例提高至35%。

将育秧、烘干、标准化猪舍、畜禽粪污资源化利用等成套设施装备纳入农机新产品补贴试点范围。

全面推行限时办理，将补贴申请受理与核验、补贴资金兑付的工作时限分别压缩至15个工作日以内

六、安全高效藏头诗？

安全永远记心间，

全力以赴保安全。

高产效益日中天，

效益连年翻又翻。

安排常任性，

全家期圣泽，

高速皆自取，

效高人更重。

安危俟明哲，

全遗事干谒。

高速产量好，

效益争第一。

安知采斫备嘉荐，

全无暑气似秋间。

高速快进争胜利，

效益并进心欢喜。

安心出入瑞气生，

全民和谐幸福命。

第排为首好运至，

一切如意永向上！

七、高效办公工具？

Rufus

Rufus是一个开源免费的快速制作U盘系统启动盘和格式化USB的实用小工具，它可以快速把ISO格式的系统镜像文件快速制作成可引导的USB启动安装盘，速度很快，支持Windows和Linux。Rufus小巧轻量，软件体积仅几百KB，麻雀虽小，五脏俱全。

八、如何高效养牛？

对环境有一定的要求，牛生长的温度为25度左右适宜，排水，通风及保温性能要良好，便于消毒，通风换气，调节舍内温度及湿度，驱蝇，灭鼠等，周围最好无噪音，无水质以及空气的污染

九、怎么高效记忆？

一、如何快速记忆：

人们常说，理解是记忆的第一步。在日常生活和工作中，经常有许多事物应该记住但却没有记住，其原因往往是由于只注意枝节，而忽略了对本质的理解造成的。 美国前总统林肯出身贫寒，小时候买不起书，只好去借。只要有人肯借给他，无论走多元的路他也要去。借回后反复阅读，直到完全理解和记住。靠着这种阅读——理解——记忆的方法，林肯积累了大量知识。最后，他终于成为美国历史上最优秀的总统之一。 由于理解是记忆的前提和基础，因此，理解是最基本、最有效记忆的方法。正如格言所说：“若要记得，必先懂得”。 日本教育界提倡的一句口号是：“要理解，不要死记硬背！”有条件的话可参加精英特速读记忆训练训练也会有一定的提高。这里所说的思考，首先也是指理解。 捷克著名教育家夸美纽斯说：“学生首先应当学会理解事物，然后再去记忆他们。”“只有彻底地懂得，并且记忆了的东西，才能看做心理的财产。” 既然理解对天记忆这么重要，那么地我们记忆活动中就要努力学会和掌握这个记忆方法，只有理解了才能很好地记忆。 理解记忆的运用步骤是：

1、了解大意 当您记忆某个事物的时候，首先要弄清它的大致内容。拿读书来说，先要通读或者浏览一遍。如果是记忆音乐，先要完整地听一遍全曲。了解了全貌才能对局部进行深刻的理解。这也就是“综合”。

2、局部分析 对事物有了大致了解后，就要逐步深入分析。比如对一篇论文，要弄清它的论点论据，根据结构分成若干段落，逐个找出主要意思，也就是要找出“信息点”，加以认真分析、思考，以达到能编制文章纲要的程度。

3、寻找关键 也就是韩愈在他的《进学解》中所说的“提要钩玄”。找到文章的要点、关键和难点，并弄明白，牢牢记住。只有在此基础上，才能理解和记住其比较次要或者从属的内容。正是“万山磅礴，必有主峰；龙衮九章，但挈一领。”

4、融会贯通 就是将所理解和记住的各种局部内容，联系起来反复思考，全面理解。这样更有利于加深记忆。

5、实践运用 所学的东西，是否真正理解了，还要看在实践中能否运用。如果应用到实际工作中就“卡壳”，那就说明并未真正理解。真正的理解是有具体标准的。一是能够用语言和文字解释，一是会实际运用。在实际运用过程中，会继续深化理解。 在我们对所学的知识进行理解时，应该充分利用这些分析和综合的方法，以促进理解，提高记忆的效能。

十、高效节水意义？

“节水”是让人们合理用水、高效率用水、不浪费水资源。节约用水的根本目的是提高城市的合理用水水平，减少新水的取用和不必要的排放，从而提高人民群众生活用水的质量，切实保护我们赖以生存的水资源环境，使广大用户认识理解节水工作是一项重大的社会工程。

首先是宏观节约水资源，保证国民经济建设。其次减少污染源，减轻供水及污水废水处理基础设施的负担，为城市的硬件载体留下可持续发展的空间。

再次，使人们真正认识到计划用水的必要性、节约用水的重要性、浪费水的危害性、破坏水的危险性、缺水的严重性，以此来调动人们保护水资源，维护水秩序、爱护水环境的积极性，增强人们科学用水、计划用水、节约用水的自觉性，在全社会形成一个水资源可持续利用的良好环境，造福人类，造福子孙后代。