本文主要是關(guān)于發(fā)光二極管的相關(guān)介紹，并著重介紹了發(fā)光二極管在電路中的連接方法以及注意事項(xiàng)。
發(fā)光二極管
發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為LED。由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光，氮化鎵二極管發(fā)藍(lán)光。因化學(xué)性質(zhì)又分有機(jī)發(fā)光二極管OLED和無(wú)機(jī)發(fā)光二極管LED。
特點(diǎn)
電壓
發(fā)光二極管
發(fā)光二極管
LED使用低壓電源，供電電壓在直流3-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，也有少數(shù)DC36V、DC40V等，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場(chǎng)所。
效能
消耗能量較同光效的白熾燈減少80%左右，較節(jié)能燈減少40%左右。
適用性
體積很小，每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境
穩(wěn)定性
10萬(wàn)小時(shí)，光衰為初始的50%
響應(yīng)時(shí)間
其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)
環(huán)境污染
不含有害金屬汞等
顏色
發(fā)光二極管方便地通過(guò)化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和禁帶寬度，實(shí)現(xiàn)紅黃綠藍(lán)橙多色發(fā)光。紅光管工作電壓較小，顏色不同的紅、橙、黃、綠、藍(lán)的發(fā)光二極管的工作電壓依次升高。
價(jià)格
LED的價(jià)格越來(lái)越平民化，因LED省電的特性，也許不久的將來(lái)，人們都會(huì)把白熾燈換成LED燈。我國(guó)部分城市公路、學(xué)校、廠區(qū)等場(chǎng)所已換裝完LED路燈、節(jié)能燈等。
種類發(fā)展
最早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問(wèn)世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動(dòng)電流為20毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應(yīng)的發(fā)光效率約0.1流明/瓦。
70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（λp=555nm），黃光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。
到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦。
90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開(kāi)發(fā)成功，使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（λp=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色區(qū)域（λp=530nm）的光效可以達(dá)到50流明/瓦。
220v接發(fā)光二極管接法大全
發(fā)光二極管不同型號(hào)正常發(fā)光時(shí)需要的電壓電流是不同的，按最低要求單個(gè)發(fā)光管點(diǎn)亮要2V/30mA。如果串聯(lián)使用，推動(dòng)電壓至少18V，按20V計(jì)算。
電阻上需要在通過(guò)30mA電流時(shí)產(chǎn)生 220-20=200V壓降，由歐姆定律得電阻=200V÷30mA=6.7K電阻所做功=200V×30mA=6W
串一只 6.7K 10W的電阻即可。亮度不夠時(shí)可根據(jù)發(fā)光管參數(shù)再算一下。如果是小功率管，可以試試三個(gè)一并成一組，再將三組串接，找一只不用的手機(jī)充電器點(diǎn)點(diǎn)看。注意要用那種阻容降壓式的（很輕的那種，比如市面上的“萬(wàn)能充電器”）
上圖為220V交流電源指示燈電路?，F(xiàn)在很多電源插座里面用的LED電源指示燈，都是采用這種電阻降壓方法來(lái)點(diǎn)亮LED的（實(shí)際中，為了降低成本，很多插座里面就用一個(gè)LED串聯(lián)一個(gè)數(shù)百KΩ的電阻）。圖中的交流220V電壓經(jīng)二極管1N4007整流后，變成脈動(dòng)直流，這個(gè)電壓再經(jīng)限流電阻R降壓后，即可點(diǎn)亮LED。1N4007負(fù)極的脈動(dòng)直流電壓約為100V，若采用高亮度LED作為電源指示燈，那么工作電流取0.5～1mA即可（電流取得過(guò)大，晚上LED亮度太高，影響睡眠），故限流電阻R的計(jì)算公式為：R＝100V/ILED，ILED為L(zhǎng)ED的工作電流，這里取0.5mA，則R＝200KΩ，實(shí)際中R可以選用200KΩ、?0?4W的金屬膜電阻。R取200KΩ時(shí)，若晚上還嫌LED亮度太高，可以增大其阻值（筆者家里插座里面用的就是這種LED指示燈，其電阻用的是MΩ級(jí)的）。
這種用脈動(dòng)直流點(diǎn)亮的LED指示燈，一般看不到LED是閃爍的。有時(shí)若感覺(jué)LED有些閃爍，可以在其兩端并聯(lián)一個(gè)1μF的獨(dú)石電容，這樣就不會(huì)閃爍了。
上圖為電容降壓點(diǎn)亮LED的電路。若采用高亮度LED，降壓電容一般選用0.1～0.22μF的電容即可。電容可以選用耐壓值為400V的滌綸電容。二極管D2用于保護(hù)LED在交流電負(fù)半周時(shí)不被擊穿。D2可選用1N400X系列的整流二極管。由于降壓電容的體積一般都比電阻大得多，故現(xiàn)在很多220V交流電源LED指示燈電路都采用電阻降壓。
對(duì)于各個(gè)期間的數(shù)值這里我們講一下，一般二極管的壓降為0.7V，而LED的壓降對(duì)于靈敏度高的在0.3V就可以高亮，對(duì)于電流的感應(yīng)也很靈敏。對(duì)于工作電流取0.5mA到1mA即可，否則電流過(guò)大，LED會(huì)太亮，甚至?xí)龎腖ED，二極管采用脈動(dòng)直流電壓約為100V的，例如1N4007;
電阻在這里起到限流降壓的作用，R=100/0.5（mA）=200K;
實(shí)際中R可以選用200KΩ、?W的金屬膜電阻。R取200KΩ時(shí)，若還嫌LED亮度太高，可以增大其阻值。
這種用脈動(dòng)直流點(diǎn)亮的LED指示燈，一般看不到LED是閃爍的。有時(shí)若感覺(jué)LED有些閃爍，可以在其兩端并聯(lián)一個(gè)1μF的獨(dú)石電容，這樣就不會(huì)閃爍了。
電容減壓
下圖為電容降壓點(diǎn)亮LED的電路。若采用高亮度LED，降壓電容一般選用0.1～0.22μF的電容即可。電容可以選用耐壓值為400V的滌綸電容。二極管D2用于保護(hù)LED在交流電負(fù)半周時(shí)不被擊穿。D2可選用1N400X系列的整流二極管。由于降壓電容的體積一般都比電阻大得多，故現(xiàn)在很多220V交流電源LED指示燈電路都采用電阻。
發(fā)光二極管的連接注意事項(xiàng)
有時(shí)候當(dāng)我們用一個(gè)LED指示燈串聯(lián)一個(gè)電阻接220V為什么總燒掉呢？
請(qǐng)看下圖，正常我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路圖使用LED作指示燈的時(shí)候電阻一般都選擇4.7k、5.1K或者10K依然能點(diǎn)亮，指示用的LED燈的電流一般都是2mA以內(nèi)，0.2mA的電流就可以點(diǎn)亮。下圖為本人設(shè)計(jì)的LED指示電路，3.3V的電壓串了10K的電阻，工作電流還不到0.2mA還是可以正常使用。
根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，電流越小LED燈越耐用。
因此，如果是LED燈串聯(lián)電阻直接接220V交流電，限流電阻最好選擇300K以上1M以內(nèi)都是可以正常使用，選的電阻越大，電流越小，LED指示燈越耐用。因?yàn)?20V交流電的峰值電壓高達(dá)310V，最好把LED指示燈的電流限制在1mA以內(nèi)，反向才不會(huì)擊穿，若無(wú)亮度要求，電阻越大越好，保守一些最好選擇600K以上。
當(dāng)然在電路上串聯(lián)一個(gè)二極管或反向并聯(lián)一個(gè)二極管效果更好，但是如果限流電阻選擇足夠大的話完全沒(méi)必要浪費(fèi)二極管，而且接線麻煩。根據(jù)本人的使用經(jīng)驗(yàn)，本人接的是680K的限流電阻，從來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)LED燒壞過(guò)。
若選680K的限流電阻，根據(jù)P=U*U/R可得P=220*220/680=71mW，不到0.1W的功率，非常小，一般的電阻都能滿足要求。
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于發(fā)光二極管的電路接法就介紹到這了，如有不足之處歡迎指正。