发光二极管LED能直接接在合适的电源上不串联电阻吗?

GT邱道
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2021年8月19日17:28:16 评论 24 1085字

发光二极管LED能直接接在合适的电源上不串联电阻吗?

有同学有疑问,为什么发光二极管LED一定要串联电阻使用呢? 电源电压合适的话是否可以直接连接在LED两端?

首先要记住,只要是LED 就应该串联上电阻使用!必须要!!

那为什么要这样连接呢?我们要从LED的特性说起。

一、发光二极管(简称LED),是使用镓、砷、磷、氮等物质制成的一种半导体元件,具有单向导电性,加正向电压的时候,能把电能转化成光能。是半导体元件,所以它不是阻性原件(非线性)。

二、发光二极管不同规格,不同颜色其电压范围有点不一样,大概从1.7到3.8V之间不等。比如红色1.7-2.5伏,绿色2.0-2.4伏,蓝色1.9-2.4伏,蓝白3.0-3.8伏,电流一般5-20毫安之间,一般控制在10毫安多一点,也有些例外(如高亮的会有100多毫安,具体要看参数)。如果电流超过规定值,会猛地发热引起严重光衰,甚至直接烧毁。

所以一般的3V电压接红色发光二极管接220到300欧姆的限流电阻来限流,防止电流过大,电流过大会使得PN结发热严重,缩短LED的寿命,烧坏PN结,过高的电压显然会导致过高的电流,光衰也会加剧。

 

发光二极管LED能直接接在合适的电源上不串联电阻吗?

根据发光二极管led的伏安曲线,在曲线转折点,电压的一点变化,就会造成电流大量变化。电压稍微变化,要么太亮了,要么太暗,所以使用电压源而言,必须串电阻来改善这个曲线。如果用电流源,直接控制电流那就更好了。

电压源,理想电压源,其两端总能保持一定的电压而不论流过的电流为多少

      电流源,理想电流源输出的电流恒定不变

LED不是阻性器件,谁也不能保证供给的电压源电压不波动,因LED加到额定电压后,电压再升高,电流(或LED的电阻)会随电压的微变而巨变,烧毁LED的pn结,若加一恰当的电阻,在LED电阻受高压陡然减小时,电阻会分掉大部分电压,使LED的功率不至于骤增而被烧毁。

另外,LED内阻不固定,发热变小,电流变大,更热更小电流更大,死循环,就算电流不大于灯的值,也可以起到稳定电流,即使是个0Ω的,电阻阻值基本固定,电流也就固定了,延长LED寿命

而且,温度也是影响到LED寿命的,温度升高的时候,LED PN结电阻变小,导通电压也会变小,而电压源不变,所以温度升高电流变大,或者说正向压降会下移,不串电阻LED灯很有可能被大电流导致大量发热而损坏,另外电流变大了,又会进一步让温度机械升高,进入了一个恶性循环,最终会烧掉LED,而且温度升高会引起光衰直接造成明而不亮问题。

所以一定要串联电阻来解决问题.

发光二极管LED能直接接在合适的电源上不串联电阻吗?

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