貼片二極管現(xiàn)貨供應(yīng),東莞市偉圣電子有限公司,我公司銷售全系列規(guī)格的貼片二極管,銷售的貼片二極管型號(hào)有:SS14貼片二極管.SS24貼片二極管.IN40 07貼片二極管等,有需要的客戶請(qǐng)致電我司,或咨詢QQ,可幫客戶打樣。
發(fā)光二極管工作原理 發(fā)光二極管通常稱為LED,它們雖然名不見(jiàn)經(jīng)傳,卻是電子世界中真正的英雄。它們能完成數(shù)十種不同的工作,并且在各種設(shè)備中都能找到它們的身影。 它們用途廣泛,例如它們可以組成電子鐘表表盤(pán)上的數(shù)字,從遙控器傳輸信息,為手表表盤(pán)照明并在設(shè)備開(kāi)啟時(shí)向您發(fā)出提示。 如果將它們集結(jié)在一起,可以組成超大電視屏幕上的圖像,或是用于點(diǎn)亮交通信號(hào)燈。 本質(zhì)上,LED只是一種易于裝配到電子電路中的微型燈泡。但它們并不像普通的白熾燈,它們并不含有可燒盡的燈絲,也不會(huì)變得特別燙。它們能夠發(fā)光,僅僅是半導(dǎo)體材料內(nèi)的電子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,并且它們的壽命同普通的晶體管一樣長(zhǎng)。 在本文中,我們會(huì)分析這些無(wú)所不在的閃光元件背后的簡(jiǎn)單原理,與此同時(shí)也會(huì)闡明一些饒有趣味的電學(xué)及光學(xué)原理。 二極管是最簡(jiǎn)單的一種半導(dǎo)體設(shè)備。廣義的半導(dǎo)體是指那些具有可變導(dǎo)電能力的材料。大多數(shù)半導(dǎo)體是由不良導(dǎo)體摻入雜質(zhì)(另一種材料的原子)而形成的,而摻入雜質(zhì)的過(guò)程稱為摻雜。 就LED而言,典型的導(dǎo)體材料為砷化鋁鎵 (AlGaAs)。 在純凈的砷化鋁鎵中,每個(gè)原子與相鄰的原子聯(lián)結(jié)完好,沒(méi)有多余的自由電子(帶負(fù)電荷的粒子)來(lái)傳導(dǎo)電流。而材料經(jīng)摻雜后,摻入的原子打破了原有平衡,材料內(nèi)或是產(chǎn)生了自由電子,或是產(chǎn)生了可供電子移動(dòng)的空穴。無(wú)論是自由電子數(shù)目的增多還是空穴數(shù)目的增多,都會(huì)增強(qiáng)材料的導(dǎo)電性。 具有多余電子的半導(dǎo)體稱為N型材料,因其含有多余的帶負(fù)電荷的粒子。在N型材料中,自由電子能夠從帶負(fù)電荷的區(qū)域移往帶正電荷的區(qū)域。 擁有多余空穴的半導(dǎo)體稱為P型材料,因?yàn)樗趯?dǎo)電效果上相當(dāng)于含有帶正電荷的粒子。電子可以在空穴間轉(zhuǎn)移,從帶負(fù)電荷的區(qū)域移往帶正電荷的區(qū)域。因此,空穴本身就像是從帶正電荷的區(qū)域移往帶負(fù)電荷的區(qū)域。 一個(gè)二極管由一段P型材料同一段N型材料相連而成,且兩端連有電極。這種結(jié)構(gòu)只能沿一個(gè)方向傳導(dǎo)電流。當(dāng)二極管兩端不加電壓時(shí),N型材料中的電子會(huì)沿著層間的PN結(jié)
(junction)運(yùn)動(dòng),去填充P
型材料中的空穴,并形成一個(gè)耗盡區(qū)。在耗盡區(qū)內(nèi),半導(dǎo)體材料回到它原來(lái)的絕緣態(tài)——即所有的空穴都被填充,因而耗盡區(qū)內(nèi)既沒(méi)有自由電子,也沒(méi)有供電子移動(dòng)的空間,電荷則不能流動(dòng)。 在PN結(jié)(junction)內(nèi),N型材料中的自由電子填充了P型材料中的空穴。 這樣,在二極管的中間就產(chǎn)生了一個(gè)絕緣層,稱為耗盡區(qū)。
為了使耗盡區(qū)消失,必須使電子從N型區(qū)域移往P
型區(qū)域,同時(shí)空穴沿相反的方向移動(dòng)。為此,您可以將二極管N型的一端與電路的負(fù)極相連,同時(shí)P型的那一端與正極相連。N 型材料中的自由電子被負(fù)極排斥,又被正極吸引;而P型材料中的空穴會(huì)沿反方向移動(dòng)。如果兩電極之間的電壓足夠高,耗盡區(qū)內(nèi)的電子會(huì)被推出空穴,從而再次獲得自由移動(dòng)的能力。此時(shí)耗盡區(qū)消失,電荷可以通過(guò)二極管。 當(dāng)電路的負(fù)極與N型層、正極與P
型層相連時(shí), 電子和空穴開(kāi)始遷移,而耗盡區(qū)將消失。
如果您試圖讓電流沿反方向流動(dòng),將P型端連接到電路負(fù)極、N型端連接到正極的話,電流將不會(huì)流動(dòng)。N型材料中帶負(fù)電的電子會(huì)被吸引到正極上;P型材料中帶正電的空穴則會(huì)被吸引到負(fù)極上。由于空穴與電子各自沿著錯(cuò)誤的方向運(yùn)動(dòng),PN結(jié)將不會(huì)有電流通過(guò),耗盡區(qū)也會(huì)擴(kuò)大。(有關(guān)整個(gè)過(guò)程的更多信息,請(qǐng)參閱半導(dǎo)體工作原理。)
當(dāng)電路的正極連接到N型層、負(fù)極連接到P型層時(shí),自由電子會(huì)聚集在二極管的一端,同時(shí)空穴會(huì)聚集在另一端。耗盡區(qū)會(huì)擴(kuò)大。
在這種情形下,電子同空穴之間的相互作用會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有趣的副作用——
發(fā)光!在下一節(jié),我們將探討其來(lái)龍去脈。 光是一種能量形式,可由原子釋出。光由一些具有能量和動(dòng)量但無(wú)質(zhì)量的類粒子束組成。這些粒子稱為光子,是光的最基本單位。 電子的躍遷會(huì)釋放出光子。在原子結(jié)構(gòu)中,電子在原子核周圍的軌道中運(yùn)動(dòng)。電子在不同的軌道中具有不同的能量值。通常,能量更高的電子在離原子核更遠(yuǎn)的軌道中運(yùn)動(dòng)。 為了讓電子能夠從低能軌道躍遷至高能軌道,就必須提高它的能級(jí)。反過(guò)來(lái),電子從高能軌道跌落至低能軌道時(shí)則會(huì)釋出能量。這種能量就以光子的形式得到釋放。能量差約大,釋出的光子能量就越大,繼而表現(xiàn)為更高的頻率。(有關(guān)詳細(xì)說(shuō)明,請(qǐng)查看光的原理。) 我們?cè)谏弦还?jié)已經(jīng)了解到,自由電子通過(guò)二極管時(shí)會(huì)陷入P型層中的空穴。這一過(guò)程涉及電子從傳導(dǎo)帶到低軌道的跌落,因而電子會(huì)以光子的形式釋放出能量。這種情況在所有的二極管中都會(huì)發(fā)生,但只有當(dāng)二極管由某些特定材料制成時(shí),您才能看到光子。舉例來(lái)說(shuō),普通硅二極管中的原子會(huì)以一種特定方式排列,在這種排列下,電子跌落的距離相對(duì)而言比較短,這導(dǎo)致產(chǎn)生的光子頻率過(guò)低(它們?cè)诠庾V中處于紅外線區(qū)域),不能為人眼所見(jiàn)。當(dāng)然,這也不一定就是壞事:紅外線LED有很多用途,例如它是制造遙控器的理想元件。 續(xù) 可見(jiàn)光發(fā)光二極管(VLED),例如用來(lái)點(diǎn)亮電子鐘表中的數(shù)字的發(fā)光二極管,其構(gòu)成材料就以傳導(dǎo)帶與低軌道之間的間隙較大為特征。間隙的大小決定光子的頻率——從而決定了光的顏色。
盡管所有的二極管都能發(fā)光,但大多數(shù)發(fā)光效果并不好。在普通二極管內(nèi),大量的光能最終會(huì)被半導(dǎo)體材料自身吸收。LED
因其獨(dú)特的構(gòu)造,可以向外釋放大量的光子。另外,它們被安置在一個(gè)可以將光線匯聚到某一特定方向的塑料燈泡里面。如下圖所示,二極管發(fā)出的大部分光線被燈泡側(cè)壁反射回來(lái),然后繼續(xù)傳播,直至它們穿過(guò)燈泡的圓形頂端。
與傳統(tǒng)白熾燈相比,LED有幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。首先,它們不含可燒盡的燈絲,因而壽命更長(zhǎng);另外,小型塑料燈泡使得它們更加耐用。還有,它們也易于裝配到現(xiàn)代電路中去。 而LED最主要的優(yōu)勢(shì)在于其高效性。傳統(tǒng)的白熾燈泡在發(fā)光過(guò)程中會(huì)散發(fā)出大量熱量(因?yàn)闊艚z需要加熱)。這些熱能將是徹頭徹尾的浪費(fèi),除非您把燈當(dāng)作加熱器使用,因?yàn)榻^大部分的電能都沒(méi)有產(chǎn)生可見(jiàn)光。相對(duì)來(lái)說(shuō),LED產(chǎn)生的熱量甚微,電能中直接用來(lái)發(fā)光的百分比要高很多,這樣可以大大降低用電需求。 LED由先進(jìn)的半導(dǎo)體材料制成,因而相對(duì)昂貴,時(shí)至今日仍不能應(yīng)用于大多數(shù)照明設(shè)備中。然而過(guò)去十年間,半導(dǎo)體設(shè)備的價(jià)格已經(jīng)大幅下降,這使得LED照明在各種應(yīng)用場(chǎng)合都成為一種性價(jià)比更高的選擇。 盡管它們起初也許會(huì)比白熾燈更貴些,但更加低廉的長(zhǎng)期成本還是會(huì)讓它們成為一筆劃算的買(mǎi)賣。并且,它們還會(huì)在未來(lái)的科技世界中扮演更加重要的角色。
發(fā)光二極管電壓
發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為LED。由鎵與砷、磷的化合物制成的二極管,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。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光,磷化鎵二極管發(fā)綠光,碳化硅二極管發(fā)黃光。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。對(duì)于LED來(lái)講,其發(fā)光面是圓蓋形狀的,光分布是很特殊的,所以在不同的測(cè)量距離下,光強(qiáng)值會(huì)變化,偏離距離平方反比定律,即使固定了測(cè)量距離,但是由于接受器接受面積不同,其光強(qiáng)值也會(huì)變化。因此,為了提高測(cè)量精度,應(yīng)該把測(cè)量距離和接受面積大小相對(duì)地給予固定為好。例如,測(cè)量距離按照GIE推薦采用316mm,接受器面積固定為10×10mm。在同一測(cè)量距離下,LED轉(zhuǎn)角不同,其光強(qiáng)也相應(yīng)地有變化,因此為了獲得最佳值,最好讀出最大讀數(shù)R t為佳。
發(fā)光二極管的特點(diǎn)是:工作電壓很低(有的僅一點(diǎn)幾伏);工作電流很?。ㄓ械膬H零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光);抗沖擊和抗震性能好,可靠性高,壽命長(zhǎng);通過(guò)調(diào)制通過(guò)的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。由于有這些特點(diǎn),發(fā)光二極管在一些光電控制設(shè)備中用作光源,在許多電子設(shè)備中用作信號(hào)顯示器。把它的管心做成條狀,用7條條狀的發(fā)光管組成7段式半導(dǎo)體數(shù)碼管,每個(gè)數(shù)碼管可顯示0~9,10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字以及A,b,C,d,E,F等部分字母。
穩(wěn)壓二極管型號(hào):
穩(wěn)壓二極管是穩(wěn)定電壓就是穩(wěn)壓二極管在反向擊穿區(qū)時(shí)的工作電壓,管子兩端的電壓值。這個(gè)數(shù)值隨工作電流和溫度的不同略有改變,即使同一型號(hào)的穩(wěn)壓二極管,穩(wěn)定電壓值也有一定的分散性,例如2CW14硅穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓為6~7.5V。指穩(wěn)壓管產(chǎn)生穩(wěn)定電壓時(shí)通過(guò)該管的電流值。低于此值時(shí),穩(wěn)壓管雖并非不能穩(wěn)壓,但穩(wěn)壓效果會(huì)變差;高于此值時(shí),只要不超過(guò)額定功率損耗,也是允許的,而且穩(wěn)壓性能會(huì)好一些,但要多消耗電能。 穩(wěn)壓二極管的作用主要是用來(lái)保護(hù)電路,那么穩(wěn)壓二極管是如何達(dá)到這些作用的呢?
兩個(gè)穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián)的作用:1、經(jīng)常在功率較大的放大電路,功率管的基極b與發(fā)射極e即發(fā)射結(jié)并聯(lián)兩個(gè)反向的二極管,這是通過(guò)對(duì)發(fā)射結(jié)輸入電流的分流作用而起保護(hù)作用;2、兩個(gè)二極管反向串聯(lián)后對(duì)與之并聯(lián)的電路可起過(guò)壓保護(hù)作用,當(dāng)電路過(guò)壓時(shí),二極管首先擊穿短路;
雙向過(guò)壓保護(hù)。這種雙向tvs,雙向過(guò)壓保護(hù)電路一般用于電子電路,與被保護(hù)的PN結(jié)并聯(lián),保護(hù)該PN免遭反向過(guò)電壓的危害;
作用:過(guò)壓保護(hù),靜電保護(hù),電壓鉗位,阻尼作用。
瞬態(tài)電壓抑制器簡(jiǎn)稱TVS,是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件。當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí),它能以10-12秒量級(jí)的速度,將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?,吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值,有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。
1、將TVS二極管加在信號(hào)及電源線上,能防止微處理器或單片機(jī)因瞬間的肪沖,如靜電放電效應(yīng)、交流電源之浪涌及開(kāi)關(guān)電源的噪音所導(dǎo)致的失靈。
2、靜電放電效應(yīng)能釋放超過(guò)10000V、60A以上的脈沖,并能持續(xù)10ms;而一般的TTL器件,遇到超過(guò)30ms的10V脈沖時(shí),便會(huì)導(dǎo)至損壞。利用TVS二極管,可有效吸收會(huì)造成器件損壞的脈沖,并能消除由總線之間開(kāi)關(guān)所引起的干擾。
3、將TVS二極管放置在信號(hào)線及接地間,能避免數(shù)據(jù)及控制總線受到不必要的噪音影響。開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)管一般是mos管,由于mos管的G極對(duì)靜電或過(guò)壓非常敏感,所以為了保護(hù)它免遭損壞才加雙向TVS給與保護(hù),一般三極管開(kāi)關(guān)并不害怕靜電,很少有這個(gè)保護(hù)。
4、如果是兩個(gè)穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián),正、反方向電壓到達(dá)穩(wěn)壓值時(shí),電壓被鉗位;
5、如果是兩個(gè)穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián),正、反方向電壓到達(dá)穩(wěn)壓值時(shí),電流劇增,電動(dòng)力增大,起阻尼作用。