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발광 다이오드의 용도 및 원리 분석

2021-12-28

발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 직접 빛 에너지로 변환할 수 있는 인화갈륨(GaP)과 같은 반도체 재료로 만들어진 발광 표시 장치입니다. 특정 전류가 통과하면 빛을 방출합니다.
발광 다이오드 역시 일반 다이오드와 같이 PN 구조로 되어 있으며, 단방향 전도성도 가지고 있습니다. 그것은 다양한 전자 회로, 가전 제품, 미터 및 전원 공급 장치 표시 또는 레벨 표시를 위한 기타 장비에 널리 사용됩니다.
(1) 표시등으로 발광다이오드를 사용한다. 발광 다이오드의 일반적인 응용 회로가 그림에 나와 있습니다. R은 전류 제한 저항이고 I는 발광 다이오드를 통과하는 순방향 전류입니다. 발광 다이오드의 관전압 강하는 일반적으로 일반 다이오드의 관전압 강하는 약 2V 정도로 크며, 발광 다이오드가 정상적으로 작동하려면 전원 공급 전압이 관전압 강하는 보다 커야 합니다.
발광 다이오드는 AC 전원 표시기 회로에 사용됩니다. VD1은 정류 다이오드, VD2는 발광 다이오드, R은 전류 제한 저항, T는 전원 변압기입니다.
(2) 발광다이오드는 발광관으로 사용한다. 적외선 리모콘, 적외선 무선 헤드폰, 적외선 경보기 및 기타 회로에서 적외선 발광 다이오드는 발광 튜브로 사용되며 VT는 스위치 변조 트랜지스터이며 VD는 적외선 발광 다이오드입니다. 신호 소스는 VT를 통해 VD를 구동 및 변조하여 VD가 변조된 적외선을 외부로 방출하도록 합니다.
발광 다이오드의 원리 분석
전기 에너지를 빛 에너지로 변환할 수 있는 반도체 다이오드의 일종입니다. 발광 다이오드는 일반 2극 LED 칩의 현상관과 같은 PN 접합으로 구성되어 있으며, 단방향 전도성도 가지고 있습니다. 발광 다이오드에 순방향 전압을 인가하면 P 영역에서 N 영역으로 주입된 정공과 N 영역에서 P 영역으로 주입된 전자가 각각 N 영역의 전자와 접촉하고 공극 PN 접합의 몇 마이크론 내의 P 영역에서. 구멍은 재결합하여 자발적 방출 형광을 생성합니다. 서로 다른 반도체 재료에서 전자와 정공의 에너지 상태는 다릅니다. 전자와 정공이 재결합할 때 방출되는 에너지는 다소 다릅니다. 방출되는 에너지가 많을수록 방출되는 빛의 파장은 짧아집니다. 일반적으로 빨간색, 녹색 또는 노란색 빛을 방출하는 다이오드가 사용됩니다. 발광 다이오드의 역항복 전압은 5볼트보다 큽니다. 순방향 전압-암페어 특성 곡선은 매우 가파르며 다이오드를 통과하는 전류를 제어하려면 전류 제한 저항과 직렬로 사용해야 합니다. 전류 제한 저항 R은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
R=(E ¼ UF)/IF

여기서 E는 전원 공급 장치 전압, UF는 LED의 순방향 전압 강하, IF는 LED의 정상 작동 전류입니다. 발광 다이오드의 핵심 부품은 P형 반도체와 N형 반도체로 구성된 웨이퍼입니다. P형 반도체와 N형 반도체 사이에 전이층이 있는데 이를 PN접합이라고 한다. 특정 반도체 재료의 PN 접합에서 주입된 소수 캐리어와 다수 캐리어가 재결합할 때 과잉 에너지가 빛의 형태로 방출되어 전기 에너지를 직접 빛 에너지로 변환합니다. PN접합에 역전압을 인가하면 소수 캐리어를 주입하기 어려워 발광하지 않는다. 주입 전계발광 원리에 의해 만들어진 이러한 종류의 다이오드는 일반적으로 LED로 알려진 발광 다이오드라고 합니다. 양의 동작 상태(양단에 양의 전압이 인가됨)일 때 LED 애노드에서 캐소드로 전류가 흐르면 반도체 결정이 자외선에서 적외선까지 다양한 색상의 빛을 방출하고 강도 빛은 전류와 관련이 있습니다.

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