我们在发光二极管教程中看到,LED 是一种单向半导体器件,当正向偏置时,即当其阴极 (K) 相对于阳极 (A) 足够负时,可以产生整个范围的彩色输出光线和亮度。
根据构建 LED pn 结的
半导体材料,将决定发出的光的颜色及其开启正向电压。常见的 LED 颜色是红光、绿光、琥珀色或黄光。
与硅的正向压降约为0.7伏或锗的正向压降约为0.3伏的传统信号二极管不同,
发光二极管具有比普通信号二极管更大的正向压降。但当正向偏置时会产生可见光。
典型的 LED 在发光时可以具有恒定的正向压降,V LED约为 1.2 至 1.6 伏,并且其发光强度直接随正向 LED 电流变化。但由于 LED 实际上是一个“二极管”(其箭头状符号类似于二极管,但 LED 符号旁边有小箭头表示它发光),因此它需要一个限流电阻,以防止在以下情况下使电源短路:前向偏向。
LED 可以直接从大多数输出??接口端口驱动,因为标准 LED 可以在 5mA 至 25mA 之间的正向电流下工作。典型的彩色 LED 需要大约 10 mA 的正向电流才能提供相当明亮的显示。因此,如果我们假设单个红色 LED 在发光时具有 1.6 伏的正向压降,并且将由提供 10mA 电流的 5 伏
微控制器的输出端口进行操作。然后所需的限流串联电阻R S的值计算如下:
然而,在 E24 (5%) 系列的电阻值中,没有 340Ω 电阻,因此选择的接近的值将是 330Ω 或 360Ω。实际上,根据电源电压 ( V S ) 和所需的正向电流 ( I F ),任何介于 150Ω 和 750Ω 之间的串联电阻值都可以很好地工作。
另请注意,作为串联电路,
电阻器和 LED 的连接方式并不重要。然而,由于 LED 是单向的,因此必须以正确的方式连接。如果 LED 连接方式错误,它不会损坏,只是不会发光。