Wat is de spanning van een LED-diode?

1, Basisspanningskarakteristieken van LED-diodes
De spanningskarakteristieken van LED-diodes hebben voornamelijk betrekking op hun voorwaartse bedrijfsspanning (VF). Dit verwijst naar de spanning die nodig is om de LED licht te laten uitzenden wanneer deze in voorwaartse richting is voorgespannen, waarbij de positieve pool is aangesloten op de positieve pool van de voeding en de negatieve pool is aangesloten op de negatieve pool van de voeding. Verschillende soorten LED-diodes hebben verschillende voorwaartse bedrijfsspanningen, die voornamelijk afhankelijk zijn van de bandstructuur en het productieproces van hun halfgeleidermaterialen.
Rode LED: Rode LED's hebben doorgaans de laagste bedrijfsspanning, tussen ongeveer 1,8 V en 2,2 V. Dit komt omdat de energiekloof van rode LED's relatief klein is, waardoor ze bij relatief lage spanningen licht kunnen gaan uitstralen.
Groene LED: De bedrijfsspanning van groene LED is meestal iets hoger dan die van rode LED, ongeveer tussen 2,0 V en 3,6 V. Groene LED's hebben een grotere energiekloof, dus er is een hogere spanning nodig om elektronen te exciteren.
Blauwe LED: Blauwe LED vereist doorgaans een hogere bedrijfsspanning, ongeveer tussen 2,8 V en 3,6 V. Blauwe LED's hebben een grotere energiekloof en vereisen meer energie om elektronen te exciteren, waardoor ze overgaan van de valentieband naar de geleidingsband.
Witte LED: Witte LED wordt meestal gemaakt door blauwe LED te combineren met geel fluorescerend poeder. Daarom is hun bedrijfsspanning vergelijkbaar met die van blauwe LED's, ongeveer tussen 2,8 V en 3,6 V.
Houd er rekening mee dat deze spanningswaarden slechts geschatte waarden zijn en kunnen variëren afhankelijk van de fabrikant en het specifieke product. Bovendien is de helderheid van een LED evenredig met de stroomsterkte, niet met de spanning. Daarom is het regelen van de stroom belangrijker dan het regelen van de spanning bij het aansturen van LED's.
2, Factoren die de spanning van LED-diodes beïnvloeden
De spanningskarakteristieken van LED-diodes worden beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de volgende:
Halfgeleidermaterialen: De halfgeleidermaterialen van LED's bepalen hun bandstructuur en bandafstandgrootte, wat op zijn beurt de spanning beïnvloedt die nodig is voor de lichtemissie. Rode LED's hebben bijvoorbeeld een kleinere energiekloof en vereisen een lagere spanning; Blauwe LED's hebben een grotere energiekloof en vereisen een hogere spanning.
Productieproces: Het productieproces van LED heeft ook invloed op de spanningskarakteristieken. Epitaxiale groei, dopingconcentratie en verpakkingstechnologie kunnen bijvoorbeeld allemaal de spanning en lichtefficiëntie van LED's beïnvloeden.
Temperatuur: De bedrijfstemperatuur van een LED kan ook de spanningskarakteristieken beïnvloeden. Naarmate de temperatuur stijgt, kan de spanning van de LED iets afnemen, maar een te hoge temperatuur kan leiden tot een afname van de LED-prestaties of zelfs tot schade.
Veroudering: LED's zullen tijdens gebruik geleidelijk verouderen en hun spanningskarakteristieken zullen ook veranderen. Daarom is het bij toepassingen op lange- termijn noodzakelijk om regelmatig de spanning en lichtopbrengst van LED's te controleren om hun normale werking te garanderen.
3, Voorzorgsmaatregelen bij praktische toepassingen
Om de normale werking van LED-diodes te garanderen en hun levensduur te verlengen, moeten bij praktische toepassingen de volgende punten in acht worden genomen:
Kies de juiste voedingsspanning: De voeding die overeenkomt met de aanbevolen werkspanning en stroom van de LED moet worden geselecteerd op basis van de specificaties. Vermijd het gebruik van overmatige spanning of stroom om schade aan de LED te voorkomen.
Het toevoegen van stroombegrenzende weerstanden of constante stroomdrivers: Omdat de helderheid van een LED direct evenredig is aan de stroomsterkte, is het noodzakelijk om de grootte van de stroom te regelen bij het aansturen van de LED. Stroomregeling kan worden bereikt door stroombegrenzende weerstanden of constante stroomdrivers toe te voegen.
Let op warmteafvoer: LED's genereren warmte tijdens bedrijf, en een slechte warmteafvoer kan ervoor zorgen dat de temperatuur van de LED stijgt, waardoor de prestaties en levensduur worden beïnvloed. Daarom moeten bij toepassingen passende maatregelen voor warmteafvoer worden genomen, zoals het gebruik van koellichamen, ventilatoren, enz.
Vermijd omgekeerde aansluiting: LED's zijn unidirectionele geleidende apparaten en omgekeerde aansluiting kan schade aan deze apparaten veroorzaken. Daarom is het bij het aansluiten van het circuit noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de positieve en negatieve polen van de LED correct zijn aangesloten.
4, Toepassingsvoorbeelden van spanningskarakteristieken van LED-diodes
De spanningskarakteristieken van LED-diodes worden op grote schaal gebruikt in verschillende toepassingen. In indicatielampjes en displays kunnen bijvoorbeeld verschillend gekleurde LED-diodes worden gebruikt om verschillende visuele effecten te bereiken; Op het gebied van verlichting kunnen helderheid en kleurtemperatuur worden aangepast door de spanning en stroom van LED's aan te passen; Bij optische communicatie kunnen de emissiekarakteristieken van LED's worden gebruikt om de transmissie en ontvangst van optische signalen te bewerkstelligen.
https://www.trrsemicon.com/diode/surface-mount-snel-herstel-rectifiers.html