《发光二极体》PPT课件.ppt

發光二極體(Light-Emitting Diodes,LED)：,製作二極體在摻雜的過程中，若加入鎵、砷及磷等元素時，製造者可製作出能發射出各種不同顏色光的二極體，例如：紅、橙、黃、綠及紅外線等。,LED 通常被用來當作指示燈，目前有愈來愈多的 LED 被用來作為照明使用。,LED 的亮度與流過 LED 的電流有關，電流愈大，所發射光的強度愈強。但若電流過大，會大幅降低其使用壽命。,LED 順向偏壓：,LED 順向偏壓時，其障壁電壓(VB)比一般二極體大一些，一般二極體約 0.7V，LED 的障壁電壓約 1.5V 至 2.5V 間。一般為計算上的方便，通常可取 2V 來計算。,LED 的電路符號：,LED 逆向偏壓：,LED 的崩潰電壓通常很低，典型值約 3V 至 15V 左右。LED 若逆向加壓而崩潰，容易損壞或嚴重降低其特性。,例3.1 計算圖中 LED 的電流值,VLED=2V,Vin=ILED R+VLED,24V=ILED 2kW+2V,例3.2若要提供 25mA 的 LED 電流，選擇電阻 R 的值,VLED=2V,Vin=ILED R+VLED,24V=25mA R+2V,ILED=25mA,選擇最接近 880W 的 5%標準電阻，910W,發光二極體用於指示燈的電路：,開關 ON，指示燈亮，開關 OFF，指示燈熄。,LED 逆向保護電路：,當 LED 順向偏壓時，電流如圖中藍色路徑所示。整流二極體逆向偏壓，沒有電流，如同沒有接。若電源接反了，電流如紅色路徑所示，流向整流二極體，LED 沒有電流，但其逆向偏壓被限制在 0.7V，因此 LED 不會損壞。,稽納二極體：,最佳操作區在逆向崩潰區，主要功能為穩定電壓（穩壓）。,電路符號：,電壓電流特性曲線：,順向偏壓時，稽納二極體的特性如同矽質整流二極體，其障壁電壓約 0.7V。,逆向偏壓時，其崩潰電壓通常較整流二極體小，其大小視型號而定。而且崩潰後不會損壞，一旦崩潰後，無論逆向電流的大小，其電壓會保持在 VZ。因此，稽納二極體常被用來穩定電壓。,VZ 是稽納二極體最主要的額定值，例如 VZ=5.6V 表示此稽納二極體會在 5.6V 崩潰，VZ=6.2V 表示此稽納二極體會在 6.2V 崩潰。,功率額定值(PZM)：,稽納二極體之功率：,PZ=VZ IZ,設計時，必須使得稽納二極體之功率消耗小於其額定值。亦即,PZ PZM,例3.3 10V 的稽納二極體流過 50mA 的電流，求其功率消耗。,PZ=VZ IZ=10V 50mA=500mW=0.5W,例3.4 對於 1W、6.2V 的稽納二極體，求所容許的最大電流。,PZM=1W VZ=6.2V,設計時，PZ=VZ IZ PZM,6.2V IZ 1W,最大容許電流 161mA,稽納二極體的使用與分析方法：,將稽納二極體與欲穩壓的負載並聯，只要稽納二極體崩潰，其電壓會保持在 VZ，與其並聯的負載，電壓也會維持在 VZ。,使用方法：,只要崩潰 VL=VZ,而,RS 的電壓為 Vin-VZ,因此電流,稽納二極體的電流 IZ=IS-IL,例3.5 如圖所示，計算 IS、IL、IZ 及 PZ,IZ=IS IL=58mA 41.3mA=16.7mA,PZ=VZ IZ=6.2V 16.7mA=103.5mW,例3.6 如圖所示，計算 IS、IL、IZ 及 PZ,IZ=IS IL=58mA 24.8mA=33.2mA,PZ=VZ IZ=6.2V 33.2mA=205.8mW,例3.5 如圖所示，計算 IS、IL、IZ 及 PZ,IZ=IS IL=58mA 41.3mA=16.7mA,PZ=VZ IZ=6.2V 16.7mA=103.5mW,例3.7 如圖所示，計算 IS、IL、IZ 及 PZ,IZ=IS IL=88mA 41.3mA=46.7mA,PZ=VZ IZ=6.2V 46.7mA=289.5mW,結論：,無論輸入電壓 Vin 或負載電阻 RL 如何變化，只要稽納二極體崩潰，負載電阻的電壓 VL 會保持在 VL=VZ 不變，達到穩壓的效果。,若負載電阻值 RL 改變，其餘條件維持不變，則,：變大：變小：不變,若電源電壓 Vin 改變，其餘條件維持不變，則,：變大：變小：不變,