本文主要是关于发光二极管的相关介绍，并侧重对发光二极管的正向电压与反向电压的差异进行了具体的描绘。
发光二极管
发光二极管简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。
当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而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。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，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。
原理
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，发作自发辐射的荧光。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开释出的能量多少不同，开释出的能量越多，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法开释出来，从而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。
特色
电压
LED运用低压电源，供电电压在直流3-24V之间，依据产品不同而异，也有少量DC36V、DC40V等，所以它是一个比运用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。
效能
耗费能量较同光效的白炽灯削减80%左右，较节能灯削减40%左右。
适用性
体积很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以能够制备成各种形状的器材，而且适合于易变的环境
稳定性
10万小时，光衰为初始的50%
呼应时刻
其白炽灯的呼应时刻为毫秒级，LED灯的呼应时刻为纳秒级
环境污染
不含有害金属汞等
色彩
发光二极管方便地经过化学修饰办法，调整资料的能带结构和禁带宽度，完成红黄绿蓝橙多色发光。红光管作业电压较小，色彩不同的红、橙、黄、绿、蓝的发光二极管的作业电压顺次升高。
价格
LED的价格越来越平民化，因LED省电的特性，或许不久的将来，人们都会把白炽灯换成LED灯。我国部分城市公路、校园、厂区等场所已换装完LED路灯、节能灯等。
发光二极管正向和反向电压的电路图
经过简略的试验阐明二极管的正向特性和反向特性。
1. 正向特性。
在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种衔接方法，称为正向偏置。有必要阐明，当加在二极管两头的正向电压很小时，二极管依然不能导通，流过二极管的正向电流非常弱小。只要当正向电压到达某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）今后，二极管才干直正导通。导通后二极管两头的电压基本上坚持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。
2. 反向特性。
在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此刻二极管中几乎没有电流流过，此刻二极管处于截止状况，这种衔接方法，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，依然会有弱小的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两头的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失掉单独导游电特性，这种状况称为二极管的击穿。
正向不必定发光（要到达阈值），反向不发光
发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其中心是PN结。因而它具有一般P-N结的I-N特性，即正导游通，反向截止、击穿特性。此外，在必定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少量载流子（少子）一部分与大都载流子（多子）复合而发光。
假定发光是在P区中发作的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或许先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中心邻近）捕获，然后再与空穴复合，每次开释的能量不大，不能构成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的份额越大，光量子功率越高。因为复合是在少子分散区内发光的，所以光仅在接近PN结面数μm以内发作。
发光二极管电压与色彩联系图
发光二极管正向电压与反向电压的差异
正向电压便是作业电压，便是发光二极管作业时，灯两头的电压值，这个电压值跟电流有联系！上图中，用140mA电流供电时，发光二极管正向电压是3.0V。
负向电压便是发光二极管的反向击穿电压，便是发光二极管接反后，超越这个电压或许会烧坏！有时给LED供电的电路是交流电，这时就要留意负向电压！一般在直流电作业中，发光二极管的负向电压能够疏忽不论！上图中，发光二极管反接5V电压时，漏电电流是0.00uA。
发光二极管有二极管特性，电流升高到150mA，电压或许也是3.00V，也或许是3.02V。这个值不是必定的，有或许电流加到1000mA，电压也只要3.00V。白灯的电压会高一点，正向作业电压一般在2.7-3.3V。红灯的作业电压还不到2.0V。蓝灯与绿灯电压又不相同！
结语
关于发光二极管正向和反向电压的相关介绍就到这了，如有不足之处欢迎纠正。
