发光二极管压降（如何正确使用二极管的导通压降）-励北网

发光二极管压降(如何正确使用二极管的导通压降)

发光二极管压降（如何正确使用二极管的导通压降）

在电子元件中，二极管是一种具有两个电极的器件，它只允许电流单向流动。其中许多用于其整流功能。变容二极管用作电子可调二极管。大多数二极管具有电流方向性，我们通常称之为“整流”功能。二极管最常见的功能是只允许电流单向通过(称为正向偏置)，阻止电流反向通过(称为反向偏置)。因此，二极管可以被认为是一个电子止回阀。早期真空电子二极管；它是一种可以单向传导电流的电子设备。半导体二极管内部有一个PN结和两个引线端子。该电子器件根据施加电压的方向具有单向电流传导性。一般来说，晶体二极管是由P型半导体和N型半导体烧结而成的pn结界面。界面两侧形成空之间的电荷层，形成自建电场。当外加电压等于零时，pn结两侧载流子浓度差引起的扩散电流等于自建电场引起的漂移电流，处于电平衡状态，这也是正常状态下的二极管特性。早期的二极管包括“猫须”晶体和true 空管(在英国称为“热阀”)。现在最常见的二极管多采用硅或锗等半导体材料。

特点

正向性

施加直流电压时，在正向特性开始时，直流电压太小，无法克服PN结中电场的阻挡作用，正向电流几乎为零，称为死区。这种不能导通二极管的直流电压称为死区电压。当直流电压大于死区电压时，PN结内的电场被克服，二极管正向导通，电流随着电压的升高而迅速上升。在正常使用的电流范围内，二极管导通时的端电压几乎是恒定的，这个电压称为二极管的直流电压。当二极管两端直流电压超过一定值时，内部电场迅速减弱，特征电流迅速增大，二极管正向导通。称为阈值电压or，硅管约0.5V，锗管约0.1V，硅二极管正向导通压降约0.6~0.8V，锗二极管正向导通压降约0.2~0.3V

反转

当施加的反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流就是少数载流子漂移形成的反向电流。因为反向电流非常小，二极管处于关断状态。这个反向电流也叫反向饱和电流或漏电流，二极管的反向饱和电流受温度影响很大。一般来说，硅管的反向电流比锗管小得多。小功率硅管的反向饱和电流在nA量级，小功率锗管的反向饱和电流在a量级，温度升高，半导体受热激发，少数载流子数增加，反向饱和电流也增加。

削弱

当施加的反向电压超过一定值时，反向电流会突然增大，称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。当电击失效时，二极管失去单向导电性。如果二极管没有因电击穿而过热，则单向导通可能不会永久损坏，在去掉外加电压后其性能仍能恢复，否则二极管会损坏。因此，使用时应避免二极管施加过大的反向电压。

二极管是一种单向导通的二端器件，分为电子二极管和晶体二极管。电子二极管因为灯丝的热损耗，效率比晶体二极管低，所以现在已经很少见到了，晶体二极管比较常见和常用。由于其单向导电性，几乎所有的电子电路都使用半导体二极管，半导体二极管在许多电路中起着重要的作用。它是最早的半导体器件之一，应用也非常广泛。

二极管正向压降:硅二极管(不发光型)正向压降0.7V，锗管正向压降0.3V，LED正向压降随发光颜色不同而不同。主要有三种颜色，具体压降参考值如下:红色LED压降2.0 - 2.2V，黄色LED压降1.8—2.0V，绿色LED压降3.0-3.2V，正常照明时额定电流约20mA。

二极管的电压和电流不是线性的，所以当并联不同的二极管时，需要连接合适的电阻。

特性曲线

像PN结一样，二极管具有单向导电性。硅二极管的典型伏安特性

特性曲线(图)。二极管配直流电压时，电压值小时电流极小；当电压超过0.6V时，电流开始呈指数增长，通常称为二极管的导通电压。当电压达到0.7V左右时，二极管处于完全导通状态，通常称为二极管的导通电压，用符号UD表示。

对于锗二极管，开启电压为0.2V，开启电压UD约为0.3V，二极管加反向电压时，电压值很小时，电流极小，其电流值为反向饱和电流is。当反向电压超过一定值时，电流开始急剧增加，称为反向击穿。这个电压称为二极管的反向击穿电压，用符号UBR表示。不同类型二极管的击穿电压UBR值相差很大，从几十伏到几千伏不等。

根据机理，反向击穿可分为齐纳击穿和雪崩击穿。在高掺杂浓度条件下，由于势垒区宽度小，反向电压大，破坏了势垒区内的共价键结构，使价电子脱离共价键，产生电子-空空穴对，导致电流急剧增加。这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度低，势垒区宽度宽，不容易产生齐纳击穿。

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另一种击穿是雪崩击穿。当反向电压增大到较大值时，外加电场加快了电子漂移速度，然后与共价键中的价电子发生碰撞，将价电子从共价键中敲出来，产生新的电子-空空穴对。新的电子-空空穴被电场加速，然后其他价电子被撞出。载流子增加雪崩，导致电流急剧增加。这种击穿称为雪崩击穿。无论哪种击穿，如果其电流不受限制，都可能对PN结造成永久性损伤。

二极管正向导通压降是多少？

当电极正向导通时，电流流过时会产生电压降。

一般来说，这个电压降与正向电流和温度有关。通常，硅二极管的电流越大，压降越大。温度越高，压降越小。

但是，碳化硅二极管的温度越高，压降越大。

如何正确使用二极管的通断压降

电子电路中最基本的元件之一。作为最常见的元器件之一，二极管的基本性能参数我们都很熟悉，但是有一些非常重要的参数却很容易被我们忽略。它们是什么？

1.二极管导通电压二极管的特点是单向导通，因此广泛应用于整流电路、开关电路等场合。所谓单向导通，是指二极管PN结两端接入反向电压时，二极管关断；当PN结两端接入一定值的直流电压时，二极管可以导通。一定值的直流电压就是二极管的正向导通压降。大学里经常认为二极管的导通压降是0.7V，但实际上二极管的正向导通压降并不是固定的，而是与流过二极管的电流和环境温度有关。它们的关系如下:i=is(equ/kt-1)，其中IS是二极管的反向饱和电流，Q是电子量，K是玻尔兹曼常数，T是热力学温度。你也可以在二极管的数据表中看到直流电压的曲线图。

当温度不变时，流过二极管的电流越大，导通电压越大。1N4148接电源的输出，防止反接。当0 ~ 100 mA电流流过时，1N4148输出端的电压纹波达到600mV，导致系统工作异常。由于二极管的导通压降与流过它的电流成正比，减小电流的跳变范围可以减小导通压降的变化幅度。将10mA的恒定负载添加到二极管的输出端。当流经1N4148的电流为10mA至100mA时，输出电压纹波降至260mV。

2.二极管结电容二极管结电容也是一个容易被忽视的重要参数。在低频电路中，结电容的影响可以忽略。然而，在高频电路中，过大的结电容甚至会导致电路工作异常。以ESD保护二极管为例。为了防止外部静电损坏内部电路，通常在高速通信接口处增加ESD保护器件。ESD本身具有几十皮法的结电容。由于高速信号的驱动能力有限，结电容越大，总线频率越高，信号上升时间越长，最终可能导致总线通信失败。因此，在将二极管应用于高速信号时，尽量选择结电容小的型号。二极管型号已经确定不能修改，结电容需要降低怎么办？从下表可以看出，二极管结电容与其承受的反向电压成反比，反向电压越大，结电容越小。因此，可以通过增加二极管的反向电压来减小二极管的结电容。

LED的导通压降和电流

1.直插式超高亮LED压降

主要有三种颜色，但是三种led的压降不同。具体电压降，请参考优优资源网如下:

红色LED的电压降为2.0 - 2.2V

黄色LED的压降为1.8-2.0V

绿色LED的压降为3.0-3.2V

正常照明时的额定电流约为20mA。

2.贴片发光二极管的压降

红色的压降为1.82-1.88V，电流为5-8mA。

绿尤优资源网压降1.75-1.82V，电流3-5mA。

橙的压降为1.7-1.8V，电流为3-5mA。

蓝色的压降为3.1-3.3V，电流为8-10mA。