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发光二极管工作原理解析

来源:鹏心生活网

发光二极管,英文缩写LED(Light Emitting Diode),是一种半导体器件,它能将电能转化成光能,从而发出可见光。发光二极管由P型半导体和N型半导体构成,两种半导体相接形成PN结,当给PN结正极和负极加上适当电压时,就能够使电子跳跃,进而发出光线。

发光二极管的工作原理可以简单地用一个形象的比喻来说明,在一个粉笔盒中,各颜色的粉笔代表不同的电子能级。整个粉笔盒代表了半导体材料。在这个盒子中,相邻颜色的粉笔之间有一些隔板,隔板的两侧就分别代表着PN结两侧的P型区域和N型区域。各种不同颜色的粉笔就像不同的能级,而隔板之间可以控制粉笔的流动,即控制电子在PN结中产生“跳跃”并产生光的效应。

发光二极管有以下几个特点:

  • 体积小:通常发光二极管的直径只有0.1毫米到1毫米,可以直接安装在各种设备上。
  • 工作电压低:一般工作电压在2V到4V之间,符合现代低电压电子元器件的发展要求。
  • 亮度高:在入射电流相同的情况下,LED的亮度较高,眼睛对其能较快地做出反应。
  • 可靠性高:LED的使用寿命长,可以达到100,000小时以上。它不仅可以耐受压力,而且还不会受到震动和冲击的影响。同时,发光二极管具有快速开关特性,可以用于高频电路。

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