本文首要是关于发光二极管的相关介绍，并侧重对发光二极管的原理及其电路进行了翔实的论述。
发光二极管的发光原理剖析
发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因此能够用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或许组成文字或数字显现。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光必定的电流后，电子与空穴不断流过PN结或与之类似的结构面，并进行自发复合发生辐射光的二极管半导体器材。
它是半导体二极管的一种，能够把电能转化成光能。发光二极管与一般二极管相同是由一个PN结组成，也具有单导游电性。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结邻近数微米内别离与N区的电子和P区的空穴复合，发生自发辐射的荧光。不同的半导体材猜中电子和空穴所在的能量状况不同。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，则宣布的光的波长越短。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，运用时有必要串联限流电阻以操控经过二极管的电流。
限流电阻R可用下式核算：
R=（E－UF）/IF
式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的正常作业电流。发光二极管的中心部分是由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。在某些半导体资料的PN结中，注入的少量载流子与大都载流子复合时会把剩余的能量以光的方式释放出来，然后把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少量载流子难以注入，故不发光。这种运用注入式电致发光原理制造的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向作业状况时（即两头加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就宣布从紫外到红外不同色彩的光线，光的强弱与电流有关。
发光二极管的效果
发光二极管（LED）是一种由磷化镓（GaP）等半导体资料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显现器材。当其内部有必定电流经过期，它就会发光。图一是共电路图形符号。
发光二极管也与一般二极管相同由PN结构成，也具有单导游电性。它广泛运用于各种电子电路、家电、外表等设备中、作电源指示或电平指示。
（1）发光二极管用作指示灯电路。发光二极管的典型运用电路如图所示。R为限流电阻，I为经过发光二极管的正向电流。发光二极管的管压降一般比一般二极管大些，约为2V，电源电压有必要大于管压降，发光二极管才干正常作业。
发光二极管用于沟通电源指示灯电路如图二所示。VD1为整流二极管，VD2为发光二极管，R为限流电阻，T为电源变压器。
（2）发光二极管用作光发射管。在红外遥控器、红外无线耳机、红外报警器等电路中，红外发光二极管担任光发射管，电路如图三所示，VT为开关调制晶体管，VD为红外发光二极管。信号源经过VT驱动和调制VD，使VD向外发射调制红外光。
发光二极管电路
电路方针：220沟通输入实现在开关按下时发光二极管亮
操作目标及其技术参数：一般发光二极管，一般发光二极管的正导游通作业典型电压（Forward Voltage）为3.3V，正常作业电流（Forward Current）为5-20mA，在这儿电流核算以10mA为准。
规划要素：1.发光二极管作业时正向压降电压 2.发光二极管作业时流过的电流
先满意供电电源的要求有必要大于3.3伏，要使二极管在作业时电流的巨细为10mA，则需要在发光二极管上串联电阻，如下图所示
该电阻在这儿的效果是限流至10mA。
发光二极管端供电电源参数
在直流电源的挑选上从性质上能够挑选的是电压源型和电流源型电源
电压源型电源：坚持电压不变，电压源能够关断。
电流源型电源：坚持电流不变，与负载无关，要坚持通路状况，一旦开路因为电流源要坚持电流的恒定在极间空气上构成高压发生击穿。在此运用中，首要发光二极管不行能串联到电流源回路中，只能是并联，发光二极管作业时能够将短路回路先断开，关断时，短路回路闭合，而且电源的非抱负性，存在电源内阻，电流源又有必要通路，从能耗的角度上讲也不适合此运用。
在此选用直流电压源对发光二极管端进行供电，之后涉及到电压源巨细的挑选，像钱银的面额相同电源不行能将每种巨细的电源都规划出来，在实践运用中首要标准有3.3V，5V，12V，24V，48V直流电压源，因为二极管的导通压降已经有3.3V，有考虑到削减功耗，这儿挑选5V直流电压源。
限流电阻阻值及其功率
回路电流 i=10mA，发光二极管正导游通压降为3.3V，电压源为5V，能够得到限流电阻的阻值为170欧，功率为0.017W。
5V直流电压源的取得
这儿选用LM7805稳压模块，发光二极管端的回路如下图所示
LM7805稳压模块参数：
1. LM7805作业电流便是发光二极管的电流10mA
2. 功率是（Vin-Vout）*i
3. LM7805要求判别要素：1.作业电压 2.功率
作业电压下图所示
在Vin上电压选取的规模是12-25伏之间，选取一般常用的电压12伏和24伏，以24伏核算LM7805功率为0.2W，能够确保作业时不发热，假如稳压模块的压差过大则使得功率较大而发热，能够采纳散热处理，或许运用多个稳压模块，由多个稳压模块组成的电压源的作业电流仍是负载电流。
发光二极管回路的电源滤波
电压源滤波处理：5V电源的电压有纹波，相当于将电容当作一个水缸，带有脉动的电压对电容充电，电压削减时因为电容能够补偿电压下降而形成的动摇，然后削减脉动的纹波，一般该电容是电解电容，关于小电压源一般不会发生浪涌电压即dU/dt很大的状况，则不需要在电解电容边上接瓷片电容，去除浪涌。 关于电解电容的电容核算：C=IL/（∆U×f_充 ），之后的滤波电容核算是依照开始电源的频率核算，经过整流桥之后倍频，核算值加以必定余量。
滤波电容如下图所示
整流桥电源：
整流桥作为电源输入时，关于含有大电容的滤波（且没有负载时）的整流桥正负极之间的电压有效值为1.414Uin，在滤波电容后接入负载时电容进行充放电使得电压有所下降。添加瓷片电容滤去浪涌电压（运用电容两头的电压不行骤变的性质）确保后边电路的作业的安全性，一般为104瓷片电容即可。整流桥输出的直流电压为24V，输出整流桥的沟通输入为AC16V，AC16V由220沟通输入经变压后经过接线端子接入发管二极管驱动电路。
主电路由下图所示
模块参数核算及其选型封装
整流桥模块
1. 整流桥二极管所能接受的反向电压（根号二倍 的电容电压）
2. 整流桥每只二极管流过的均匀电流
限流电阻模块
可选的封装方式是直插式和贴片式，对贴片式的封装也有不同类型对应着不同的功率，先确认电阻是直插式仍是贴片式，最终依据功率挑选对应的封装方式（留必定余量）。
滤波电容模块
滤波电容的C相当于水缸的底面积，Q相当于水的体积，U相当于水缸的高度，电容后的负载电路需要向电容抽取电流也便是抽取电荷（相当于水缸中的水），导致水缸高度U下降，一起电压源对电容充电弥补水缸高度（条件是电压源电压在瞬态大于电容电压才干将电荷注入电容），故纹波的发生是必定的，可是能够经过高频充电和增大C减小纹波。假如没有滤波电容，脉动电压直接供应负载，会形成电压的不安稳，影响作业，滤波安稳了电压的一起直接确保电流的安稳。
结语
关于发光二极管的原理及其电路介绍就到这了，期望经过本文能让你对发光二极管有更深的知道。
