发光二极管(LED)开路保护器

发光二极管的构造
发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）是一种能够将电能直接转换为光能的电子器件，具有高效率、长寿命和耐冲击等优点。

下面是LED的常见构造：
1. 衬底（Substrate）：通常由导电性好的材料如金属化硅（Metalized Silicon）或蓝宝石（Sapphire）制成，用于提供固定的基座和电极接触。

2. P型半导体层（P-Type Semiconductor Layer）：在衬底上生长的一层掺杂有电子空穴的半导体材料。

3. N型半导体层（N-Type Semiconductor Layer）：P型半导体层之上生长的一层掺杂有自由电子的半导体材料。

4. 洞（Hole）和电子注入区（Electron Injection Region）：P型和N型半导体层之间形成的区域，当电流通过时，洞和电子在这个区域相遇并重新组合，产生发光。

5. 杂质（Dopant）：通过掺杂特定的杂质元素，例如镓（Ga）和氮（N），使半导体材料具有P型或N型特性。

6. 金属电极（Metal Electrodes）：通常在P型和N型半导体层上分别添加金属电极，用于提供电流输入和电流输出。

7. 寿命保护层（Lifetime Protection Layer）：一些LED器件会在外层添加一个保护层，以防止光衰和环境腐蚀。

这是一种典型的LED构造，不同类型的LED可能有一些差异。

例如，有的LED器件可能具有多个PN结构和不同的材料组合，以实现不同波长的发光。

此外，还有一些高端LED器件可能会应用反射层、透镜、精确的光刻技术等来提高发光效果和光传输效率。

发光二极管（led）的导通压降和电流
常用发光二极管的压降1.直插超亮发光二极管压降主要有三种颜色，然而三种发光二极管的压降都不相同，具体压降参考值如下：红色发光二极管的压降
为2.0--2.2V黄色发光二极管的压降为1.8—2.0V绿色发光二极管的压降为3.0—3.2V正常发光时的额定电流约为20
mA。

2.贴片LED压降红色的压降为1.82-1.88V，电流5-8mA绿色的压降为1.75-1.82V，电流3-5mA橙色的压降
为1.7-1.8V，电流3-5mA兰色的压降为3.1-3.3V，电流8-10mA 白色的压降为3-3.2V，电流10-15mA.超亮
发光二极管主要有三种颜色，然而三种发光二极管的压降都不相同，具体压降参考值如下：红色发光二极管的压降为2.0--2.2V黄色发光二
极管的压降为1.8—2.0V绿色发光二极管的压降为3.0—3.2V正常发光时的额定电流约为20mA。

红色1.5-1.8v，绿色1.
6-2.0v黄色1.6-2.0v兰色2.2v白色3.2-3.6v红色LED是1.6V，黄色约1.7V，绿色约1.8V，蓝色白色紫色
都是3V到3.2V，全部采用恒流驱动，其中直径3毫米的红绿黄5毫安，白蓝紫10毫安，直径5毫米的翻倍。

其中白色的有大功率的1W2W
3W都有，但是要加散热片。

锂电池的最低工作电压是3.6V，充满为4.2V，铅电池单个2V，极限充电电压2.3V，最低放电电压1.7 V，镍镉、镍氢电池单电压1.2V，终止放电电压1V，极限充电电压1.42V。

一次性锂电池3V电压。

太阳能电池单体电压0.8V左右，电流根据面积和材料决定。

发光二极管主要参数与特性LED 是利用化合物材料制成pn 结的光电器件。

它具备pn 结结型器件的电学特性：I-V 特性、C-V 特性和光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。

1、LED 电学特性1.1 I-V 特性 表征LED 芯片pn 结制备性能主要参数。

LED 的I-V 特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。

如左图：(1) 正向死区：（图oa 或oa ′段）a 点对于V 0为开启电压，当V ＜Va ，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R 很大；开启电压对于不同LED 其值不同，GaAs 为1V ，红色GaAsP 为1.2V ，GaP 为1.8V ，GaN 为2.5V 。

（2）正向工作区：电流I F 与外加电压呈指数关系I F = I S (e qV F /KT–1) -------------------------I S 为反向饱和电流 。

V ＞0时，V ＞V F 的正向工作区I F 随V F 指数上升 I F = I S e qV F /KT（3）反向死区 ：V ＜0时pn 结加反偏压 V= - V R 时，反向漏电流I R （V= -5V ）时，GaP 为0V ，GaN 为10uA 。

（4）反向击穿区 V ＜- V R ，V R 称为反向击穿电压；V R 电压对应I R为反向漏电流。

当反向偏压一直增加使V ＜- V R 时，则出现I R 突然增加而出现击穿现象。

由于所用化合物材料种类不同，各种LED 的反向击穿电压V R 也不同。

1.2 C-V 特性鉴于LED 的芯片有9×9mil (250×250um)，10×10mil ，11×11mil (280×280um)，12×12mil(300×300um)，故pn 结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C ≈n+pf 左右。

LED降压恒流驱动IC大功率LED驱动IC-TAC7135 价格为:1.2元TAC Microtech（台创科技)针对大功率LED(发光二极管)的不同应用推出一款解决方案TAC7135。

TAC7135是一款输入电压2.7V-6V 的350mA超低压差稳流器。

350mA恒定电流输出推动1W的大功率LED,达到稳定亮度、增加电池总输出功率的效果，输出电流分别有300mA、330mA、350mA、380mA，其超低压差、低静态电流特性更延长了电池使用时间。

使用两个380mA并联则可直接驱动3W大功率LED，无须任何外接组件,并具有输出短路/开路保护与内建过热保护装置。

SOT-89-3封装。

应用范围：大功率LED手电筒、大功率LED矿灯、低压降压模块、汽车LED灯、LED灯箱、LED台灯照明, 并可直接代替AMC7135。

规格书下载：TAC7135大功率LED驱动IC-TAC7136 价格为:1.5元TAC7136 是一款低静态电流、低压差的LED恒流驱动器。

输入电压2.7V-6V，使用一个外接电阻，可使输出电流能在100mA到400mA范围内进行调节。

仅仅需要一个外接电阻就可构成一个完整的LED恒流驱动电路。

内部自带软启动、过热保护、低压保护。

提供一个可以用于扩压和扩流的DR脚。

外接一个MOS 场效应管或NPN三极管，可以扩大输出电流和输出电压范围，最大电流可达2A。

SOT-89-5封装。

应用范围：大功率LED手电筒、大功率LED矿灯、低压降压模块、汽车LED灯、LED灯箱、LED台灯照明,LED 显微镜灯。

规格书下载：TAC7136大功率LED驱动IC-TAC9920 价格为:1.5元TAC9920 是一款高效率，稳定可靠的大功率LED驱动IC，内置高精度比较器，off-time控制电路，恒流驱动控制电路等，特别适合大功率，多个大功率LED灯串恒流驱动。

TAC9920采用固定off-time控制方式，其工作频率可高达2.5MHz,可使外部电感和滤波电容，体积减少，效率提高。

led灯芯片电极pv保护
LED灯芯片的电极（电极脚）在光伏（PV）或太阳能应用中可能受到一些不利的影响，例如逆向电压、过电流、过温等。

为了保护LED 灯芯片的电极，可以考虑采用一些电路保护措施。

以下是一些常见的LED灯芯片电极保护方法：
1.逆向电压保护：（通过在LED电极和电源之间添加反向极性的二极管，可以防止逆向电压对LED的损害。

这样，当电源电压反向时，二极管截断电流，保护LED。

2.过电流保护：（在电路中添加适当大小的电流限制器或保险丝，以确保LED电极不会受到过电流的损害。

这可以在电路中设计一个过电流保护模块，监测电流并在达到设定值时切断电路。

3.过温保护：（使用温度传感器监测LED芯片的温度。

如果温度升高到可能损害LED的程度，可以通过自动调节电流或通过触发保护装置来降低温度。

4.过压保护：（添加过压保护装置，以防止外部电源的过压对LED 产生不利影响。

这通常可以通过使用稳压器或过压保护电路来实现。

5.EMI/RFI过滤：（添加电磁干扰（ EMI）和射频干扰（ RFI）过滤器，以防止外部电磁干扰对LED电极的影响。

这可以提高电路的稳定性和可靠性。

6.过压保护：（当LED电极处于过压状态时，添加过压保护电路，以确保电压不会超过LED的额定工作范围。

以上方法可以单独或组合使用，具体取决于LED灯芯片的设计要求和应用场景。

在设计LED电路时，了解LED的工作参数和限制，选择适当的保护电路是非常重要的。

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发光二极管限流电阻位置发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED）是一种能够发光的半导体器件，它在现代电子技术中得到广泛应用。

为了确保LED 的正常工作，需要通过限流电阻来控制电流的大小。

本文将从不同的角度探讨LED限流电阻的位置及其作用。

一、LED限流电阻的作用LED限流电阻的主要作用是控制电流的大小，防止过大的电流损坏LED器件。

由于LED是一种电流驱动器件，其电流与其发出的光强度成正比关系。

因此，通过合理选择限流电阻的阻值，可以控制LED的亮度，并延长其使用寿命。

二、限流电阻的位置1.串联限流电阻串联限流电阻是将限流电阻直接连接在LED的正极和电源之间，起到限制电流的作用。

当LED的工作电压与电源电压不匹配时，串联限流电阻可以通过消耗多余的电压来实现匹配。

此时，限流电阻的阻值计算公式为：R = (V电源 - V LED) / I，其中V电源为电源电压，V LED为LED的工作电压，I为期望的电流值。

2.并联限流电阻并联限流电阻是将限流电阻连接在LED的负极和地之间，起到限制电流的作用。

与串联限流电阻不同的是，它不会消耗多余的电压，而是通过改变电路的等效电阻来控制电流的大小。

并联限流电阻的阻值计算公式为：R = V / I，其中V为电源电压，I为期望的电流值。

三、选择合适的限流电阻选择合适的限流电阻需要考虑LED的工作电压、电流和电源电压等因素。

一般来说，LED的工作电流应在其额定电流范围内，以避免过大的电流损坏LED器件。

同时，为了保证LED正常发光，电源电压应与LED的工作电压相匹配。

根据所选择的电流值和电源电压，可以通过限流电阻的计算公式来确定合适的阻值。

四、注意事项1.在实际应用中，为了保证LED的亮度和寿命，限流电阻的阻值不应过小或过大。

过小的限流电阻可能导致电流过大，损坏LED器件；过大的限流电阻则可能导致LED亮度不足。

2.限流电阻的功率也需要考虑，应根据电流值和电压值来选择合适的功率。

发光二极管电阻引言发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED）作为一种常见的电子元件，具有发出可见光的特点，被广泛应用于照明、显示等领域。

在电路设计和应用中，了解发光二极管的电阻值是非常重要的。

本文将介绍发光二极管电阻的概念、计算方法和应用。

发光二极管电阻的概念发光二极管是一种非线性元件，其电流-电压特性并不符合欧姆定律，即其电阻不是一个常数。

然而，在特定工作条件下，可以使用一个近似值来表示发光二极管的电阻。

这个近似值称为动态电阻（Dynamic Resistance）。

动态电阻是指在发光二极管工作点附近的一个局部斜率，用来描述电压和电流之间的关系。

它表示了在特定工作点上，发光二极管所呈现的电阻变化。

一般来说，发光二极管的动态电阻随着电流增大而减小。

具体地说，在正向偏置（即发光二极管正向工作时）和直流工作条件下，可以根据发光二极管的IV特性曲线，通过绘制切线并测量其斜率，来获得动态电阻。

计算发光二极管电阻的方法计算发光二极管的电阻通常是通过测量其IV特性曲线上的局部斜率来实现的。

具体步骤如下：1.使用示波器和稳流电源将发光二极管连接在电路中，并以正向偏置方式工作。

2.在示波器上观察电流和电压的波形，并记录对应的数值。

3.根据示波器上显示的IV曲线，选择一个合适的工作点（例如，在曲线的线性部分）。

4.在该工作点附近选择一小段IV曲线，并通过绘制切线来近似表示该段曲线。

5.计算绘制切线所得斜率，并将其作为发光二极管在该工作点上的动态电阻。

需要注意的是，测量和计算动态电阻时，应注意控制电流和电压的幅度，避免对发光二极管造成过大的电流或电压。

发光二极管电阻的应用发光二极管电阻的计算和应用对于电路设计和调试具有重要意义。

以下是一些发光二极管电阻应用的例子：1. 限流电阻选择在设计发光二极管电路时，需要合理选择限流电阻以限制电流的大小。

通过计算发光二极管电阻，可以确定合适的限流电阻值，以确保电流在安全范围内工作，并延长发光二极管的使用寿命。

3.3v 发光二极管电阻1. 介绍发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种半导体器件，能够将电能转换为光能。

由于其低功耗、长寿命和颜色丰富等特点，LED 被广泛应用在各种电子产品中。

在LED电路中，电阻是一个重要的元件，可以用来限流、保护LED，以及调节亮度等作用。

2. 3.3v电压下的LED电路在3.3v电压下，我们通常会使用单个LED或者LED串联的电路来进行设计。

为了确保LED的稳定运行，我们需要计算适当的电阻数值。

3. 电流限制LED在工作时需要适当的电流限制，过大的电流将会损坏LED。

根据Ohm's Law（欧姆定律），我们可以通过以下公式计算所需的电阻数值：电阻（Ω）=（电压（V）- LED的工作电压（V））/ 电流（A）4. 举例以一颗3.3v的红色LED为例，假设其工作电压为2.2v，工作电流为20mA。

根据上述公式，我们可以计算出所需的电阻数值为：电阻（Ω）=（3.3 - 2.2）/ 0.02 = 55Ω我们需要一个电阻值为55Ω的电阻来限制LED的电流。

5. 注意事项在设计LED电路时，需要注意以下几点：a. 确保电阻能够承受所需的功率，避免过载而损坏。

b. 选用适当的电阻阻值，以确保LED的正常工作。

c. 使用合适的封装形式，确保电路的安全性和稳定性。

6. 结语在3.3v电路中，合理选择电阻对于LED的正常工作至关重要。

只有在适当的电流下，LED才能发挥其最佳性能，同时延长其使用寿命。

在实际设计中，我们需要根据LED的工作参数和电路需求，精确计算并选用合适的电阻，以确保LED电路的稳定和可靠运行。

7. 选用电阻的注意事项在选择适合的电阻时，一定要考虑以下几个因素。

首先是电阻的功率承受能力。

在设计电路时，需要确定电阻的功率承受能力，以免在电流流过时电阻发热过多而损坏。

通常情况下，可以通过以下公式计算电阻所需的功率：功率（w）= 电流（A）^2 × 电阻（Ω）需要考虑的是电阻的阻值。