4 LED發(fā)光二極管如何分類

　　1.按發(fā)光管發(fā)光顏色分

　　按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管和達于做指示燈用。

　　2.按發(fā)光管出光面特征分

　　按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側向管、表面安裝用微型管等。

　　圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的？發(fā)光二極管記作T-1;把 φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強度角分布情況。從發(fā)光強度角分布圖來分有三類：

　　（1）高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為5°~20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。

　　（2）標準型。通常作指示燈用，其半值角為20°~45°。

　　（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為45°~90°或更大，散射劑的量較大。

　　五、二極管的主要參數(shù)

　　用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術指標，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學者而言，必須了解以下幾個主要參數(shù)：

　　1．反向飽和漏電流IR

　　指在二極管兩端加入反向電壓時，流過二極管的電流，該電流與半導體材料和溫度有關。在常溫下，硅管的IR為納安（10-9A）級，鍺管的IR為微安（10-6A）級。

　　2．額定整流電流IF

　　指二極管長期運行時，根據(jù)允許溫升折算出來的平均電流值。目前大功率整流二極管的IF值可達1000A。

　　3. 最大平均整流電流IO

　　在半波整流電路中，流過負載電阻的平均整流電流的最大值。這是設計時非常重要的值。

　　4. 最大浪涌電流IFSM

　　允許流過的過量的正向電流。它不是正常電流，而是瞬間電流，這個值相當大。

　　5．最大反向峰值電壓VRM

　　即使沒有反向電流，只要不斷地提高反向電壓，遲早會使二極管損壞。這種能加上的反向電壓，不是瞬時電壓，而是反復加上的正反向電壓。因給整流器加的是交流電壓，它的最大值是規(guī)定的重要因子。最大反向峰值電壓VRM指為避免擊穿所能加的最大反向電壓。目前最高的VRM值可達幾千伏。

　　6. 最大直流反向電壓VR

　　上述最大反向峰值電壓是反復加上的峰值電壓，VR是連續(xù)加直流電壓時的值。用于直流電路，最大直流反向電壓對于確定允許值和上限值是很重要的。

　　7．最高工作頻率fM

　　由于PN結的結電容存在，當工作頻率超過某一值時，它的單向導電性將變差。點接觸式二極管的fM值較高，在100MHz以上；整流二極管的fM較低，一般不高于幾千赫。

　　8．反向恢復時間Trr

　　當工作電壓從正向電壓變成反向電壓時，二極管工作的理想情況是電流能瞬時截止。實際上，一般要延遲一點點時間。決定電流截止延時的量，就是反向恢復時間。雖然它直接影響二極管的開關速度，但不一定說這個值小就好。也即當二極管由導通突然反向時，反向電流由很大衰減到接近IR時所需要的時間。大功率開關管工作在高頻開關狀態(tài)時，此項指標至為重要。

　　9. 最大功率P

　　二極管中有電流流過，就會吸熱，而使自身溫度升高。最大功率P為功率的最大值。具體講就是加在二極管兩端的電壓乘以流過的電流。這個極限參數(shù)對穩(wěn)壓二極管，可變電阻二極管顯得特別重要。

　　編輯本段半導體二極管參數(shù)符號及其意義

　　CT---勢壘電容　　Cj---結（極間）電容， 表示在二極管兩端加規(guī)定偏壓下，鍺檢波二極管的總電容　　Cjv---偏壓結電容　　Co---零偏壓電容　　Cjo---零偏壓結電容　　Cjo/Cjn---結電容變化　　Cs---管殼電容或封裝電容　　Ct---總電容　　CTV---電壓溫度系數(shù)。在測試電流下，穩(wěn)定電壓的相對變化與環(huán)境溫度的絕對變化之比　　CTC---電容溫度系數(shù)　　Cvn---標稱電容　　IF---正向直流電流（正向測試電流）。鍺檢波二極管在規(guī)定的正向電壓VF下，通過極間的電流；硅整流管、硅堆在規(guī)定的使用條件下，在正弦半波中允許連續(xù)通過的最大工作電流（平均值），硅開關二極管在額定功率下允許通過的最大正向直流電流；測穩(wěn)壓二極管正向電參數(shù)時給定的電流　　IF（AV）---正向平均電流　　IFM（IM）---正向峰值電流（正向最大電流）。在額定功率下，允許通過二極管的最大正向脈沖電流。發(fā)光二極管極限電流。　　IH---恒定電流、維持電流。　　Ii--- 發(fā)光二極管起輝電流　　IFRM---正向重復峰值電流　　IFSM---正向不重復峰值電流（浪涌電流）　　Io---整流電流。在特定線路中規(guī)定頻率和規(guī)定電壓條件下所通過的工作電流　　IF（ov）---正向過載電流　　IL---光電流或穩(wěn)流二極管極限電流　　ID---暗電流　　IB2---單結晶體管中的基極調(diào)制電流　　IEM---發(fā)射極峰值電流　　IEB10---雙基極單結晶體管中發(fā)射極與第一基極間反向電流　　IEB20---雙基極單結晶體管中發(fā)射極向電流　　ICM---最大輸出平均電流　　IFMP---正向脈沖電流　　IP---峰點電流　　IV---谷點電流　　IGT---晶閘管控制極觸發(fā)電流　　IGD---晶閘管控制極不觸發(fā)電流　　IGFM---控制極正向峰值電流　　IR（AV）---反向平均電流　　IR（In）---反向直流電流（反向漏電流）。在測反向特性時，給定的反向電流；硅堆在正弦半波電阻性負載電路中，加反向電壓規(guī)定值時，所通過的電流；硅開關二極管兩端加反向工作電壓VR時所通過的電流；穩(wěn)壓二極管在反向電壓下，產(chǎn)生的漏電流；整流管在正弦半波最高反向工作電壓下的漏電流。　　IRM---反向峰值電流　　IRR---晶閘管反向重復平均電流　　IDR---晶閘管斷態(tài)平均重復電流　　IRRM---反向重復峰值電流　　IRSM---反向不重復峰值電流（反向浪涌電流）　　Irp---反向恢復電流　　Iz---穩(wěn)定電壓電流（反向測試電流）。測試反向電參數(shù)時，給定的反向電流　　Izk---穩(wěn)壓管膝點電流　　IOM---最大正向（整流）電流。在規(guī)定條件下，能承受的正向最大瞬時電流；在電阻性負荷的正弦半波整流電路中允許連續(xù)通過鍺檢波二極管的最大工作電流　　IZSM---穩(wěn)壓二極管浪涌電流　　IZM---最大穩(wěn)壓電流。在最大耗散功率下穩(wěn)壓二極管允許通過的電流　　iF---正向總瞬時電流　　iR---反向總瞬時電流　　ir---反向恢復電流　　Iop---工作電流　　Is---穩(wěn)流二極管穩(wěn)定電流　　f---頻率　　n---電容變化指數(shù)；電容比　　Q---優(yōu)值（品質因素）　　δvz---穩(wěn)壓管電壓漂移　　di/dt---通態(tài)電流臨界上升率　　dv/dt---通態(tài)電壓臨界上升率　　PB---承受脈沖燒毀功率　　PFT（AV）---正向導通平均耗散功率　　PFTM---正向峰值耗散功率　　PFT---正向導通總瞬時耗散功率　　Pd---耗散功率　　PG---門極平均功率　　PGM---門極峰值功率　　PC---控制極平均功率或集電極耗散功率　　Pi---輸入功率　　PK---最大開關功率　　PM---額定功率。硅二極管結溫不高于150度所能承受的最大功率　　PMP---最大漏過脈沖功率　　PMS---最大承受脈沖功率　　Po---輸出功率　　PR---反向浪涌功率　　Ptot---總耗散功率　　Pomax---最大輸出功率　　Psc---連續(xù)輸出功率　　PSM---不重復浪涌功率　　PZM---最大耗散功率。在給定使用條件下，穩(wěn)壓二極管允許承受的最大功率　　RF（r）---正向微分電阻。在正向導通時，電流隨電壓指數(shù)的增加，呈現(xiàn)明顯的非線性特性。在某一正向電壓下，電壓增加微小量△V，正向電流相應增加△I，則△V/△I稱微分電阻　　RBB---雙基極晶體管的基極間電阻　　RE---射頻電阻　　RL---負載電阻　　Rs（rs）----串聯(lián)電阻　　Rth----熱阻　　R（th）ja----結到環(huán)境的熱阻　　Rz（ru）---動態(tài)電阻　　R（th）jc---結到殼的熱阻　　r δ---衰減電阻　　r（th）---瞬態(tài)電阻　　Ta---環(huán)境溫度　　Tc---殼溫　　td---延遲時間　　tf---下降時間　　tfr---正向恢復時間　　tg---電路換向關斷時間　　tgt---門極控制極開通時間　　Tj---結溫　　Tjm---最高結溫　　ton---開通時間　　toff---關斷時間　　tr---上升時間　　trr---反向恢復時間　　ts---存儲時間　　tstg---溫度補償二極管的貯成溫度　　a---溫度系數(shù)　　λp---發(fā)光峰值波長　　△ λ---光譜半寬度　　η---單結晶體管分壓比或效率　　VB---反向峰值擊穿電壓　　Vc---整流輸入電壓　　VB2B1---基極間電壓　　VBE10---發(fā)射極與第一基極反向電壓　　VEB---飽和壓降　　VFM---最大正向壓降（正向峰值電壓）　　VF---正向壓降（正向直流電壓）　　△VF---正向壓降差　　VDRM---斷態(tài)重復峰值電壓　　VGT---門極觸發(fā)電壓　　VGD---門極不觸發(fā)電壓　　VGFM---門極正向峰值電壓　　VGRM---門極反向峰值電壓　　VF（AV）---正向平均電壓　　Vo---交流輸入電壓　　VOM---最大輸出平均電壓　　Vop---工作電壓　　Vn---中心電壓　　Vp---峰點電壓　　VR---反向工作電壓（反向直流電壓）　　VRM---反向峰值電壓（最高測試電壓）　　V（BR）---擊穿電壓　　Vth---閥電壓（門限電壓、死區(qū)電壓）　　VRRM---反向重復峰值電壓（反向浪涌電壓）　　VRWM---反向工作峰值電壓　　V v---谷點電壓　　Vz---穩(wěn)定電壓　　△Vz---穩(wěn)壓范圍電壓增量　　Vs---通向電壓（信號電壓）或穩(wěn)流管穩(wěn)定電流電壓　　av---電壓溫度系數(shù)　　Vk---膝點電壓（穩(wěn)流二極管）　　VL ---極限電壓

　　二極管和半導體的關系

　　二極管的正負二個端子。正端A稱為陽極，負端K 稱為陰極。電流只能從陽極向陰極方向移動。一些初學者容易產(chǎn)生這樣一種錯誤認識：“半導體的一‘半’是一半的‘半’；而二極管也是只有一‘半’電流流動（這是錯誤的），所有二極管就是半導體 ”。其實二極管與半導體是完全不同的東西。我們只能說二極管是由半導體組成的器件。半導體無論那個方向都能流動電流。

　　六、半導體二極管的極性判別及選用

　　1 半導體二極管的極性判別

　　一般情況下，二極管有色點的一端為正極，如2AP1～2AP7，2AP11～2AP17等。如果是透明玻璃殼二極管，可直接看出極性，即內(nèi)部連觸絲的一頭是正極，連半導體片的一頭是負極。塑封二極管有圓環(huán)標志的是負極，如IN4000系列。

　　無標記的二極管，則可用萬用表電阻擋來判別正、負極，萬用表電阻擋示意圖見圖T304。

　　根據(jù)二極管正向電阻小，反向電阻大的特點，將萬用表撥到電阻擋（一般用R×100或R×1k擋。不要用R×1或R×10k擋，因為R×1擋使用的電流太大，容易燒壞管子，而R×10k擋使用的電壓太高，可能擊穿管子）。用表筆分別與二極管的兩極相接，測出兩個阻值。在所測得阻值較小的一次，與黑表筆相接的一端為二極管的正極。同理，在所測得較大阻值的一次，與黑表筆相接的一端為二極管的負極。如果測得的正、反向電阻均很小，說明管子內(nèi)部短路；若正、反向電阻均很大，則說明管子內(nèi)部開路。在這兩種情況下，管子就不能使用了。

　　七、測試二極管的好壞

　　（一）普通二極管的檢測 （包括檢波二極管、整流二極管、阻尼二極管、開關二極管、續(xù)流二極管）是由一個PN結構成的半導體器件，具有單向導電特性。通過用萬用表檢測其正、反向電阻值，可以判別出二極管的電極，還可估測出二極管是否損壞。

　　1．極性的判別 將萬用表置于R×100檔或R×1k檔，兩表筆分別接二極管的兩個電極，測出一個結果后，對調(diào)兩表筆，再測出一個結果。兩次測量的結果中，有一次測量出的阻值較大（為反向電阻），一次測量出的阻值較小（為正向電阻）。在阻值較小的一次測量中，黑表筆接的是二極管的正極，紅表筆接的是二極管的負極。

　　2．單負導電性能的檢測及好壞的判斷 通常，鍺材料二極管的正向電阻值為1kΩ左右，反向電阻值為300左右。硅材料二極管的電阻值為5 kΩ左右，反向電阻值為∞（無窮大）。正向電阻越小越好，反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊，說明二極管的單向導電特性越好。

　　若測得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內(nèi)部已擊穿短路或漏電損壞。若測得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。

　　3．反向擊穿電壓的檢測 二極管反向擊穿電壓（耐壓值）可以用晶體管直流參數(shù)測試表測量。其方法是：測量二極管時，應將測試表的“NPN/PNP”選擇鍵設置為NPN狀態(tài)，再將被測二極管的正極接測試表的“C”插孔內(nèi)，負極插入測試表的“e”插孔，然后按下“V（BR）”鍵，測試表即可指示出二極管的反向擊穿電壓值。

　　也可用兆歐表和萬用表來測量二極管的反向擊穿電壓、測量時被測二極管的負極與兆歐表的正極相接，將二極管的正極與兆歐表的負極相連，同時用萬用表（置于合適的直流電壓檔）監(jiān)測二極管兩端的電壓。如圖4-71所示，搖動兆歐表手柄（應由慢逐漸加快），待二極管兩端電壓穩(wěn)定而不再上升時，此電壓值即是二極管的反向擊穿電壓。

　　（二）穩(wěn)壓二極管的檢測

　　1．正、負電極的判別 從外形上看，金屬封裝穩(wěn)壓二極管管體的正極一端為平面形，負極一端為半圓面形。塑封穩(wěn)壓二極管管體上印有彩色標記的一端為負極，另一端為正極。對標志不清楚的穩(wěn)壓二極管，也可以用萬用表判別其極性，測量的方法與普通二極管相同，即用萬用表R×1k檔，將兩表筆分別接穩(wěn)壓二極管的兩個電極，測出一個結果后，再對調(diào)兩表筆進行測量。在兩次測量結果中，阻值較小那一次，黑表筆接的是穩(wěn)壓二極管的正極，紅表筆接的是穩(wěn)壓二極管的負極。

　　若測得穩(wěn)壓二極管的正、反向電阻均很小或均為無窮大，則說明該二極管已擊穿或開路損壞。

　　2．穩(wěn)壓值的測量 用0~30V連續(xù)可調(diào)直流電源，對于13V以下的穩(wěn)壓二極管，可將穩(wěn)壓電源的輸出電壓調(diào)至15V，將電源正極串接1只1.5kΩ限流電阻后與被測穩(wěn)壓二極管的負極相連接，電源負極與穩(wěn)壓二極管的正極相接，再用萬用表測量穩(wěn)壓二極管兩端的電壓值，所測的讀數(shù)即為穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值。若穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值高于15V，則應將穩(wěn)壓電源調(diào)至20V以上。

　　也可用低于1000V的兆歐表為穩(wěn)壓二極管提供測試電源。其方法是：將兆歐表正端與穩(wěn)壓二極管的負極相接，兆歐表的負端與穩(wěn)壓二極管的正極相接后，按規(guī)定勻速搖動兆歐表手柄，同時用萬用表監(jiān)測穩(wěn)壓二極管兩端電壓值（萬用表的電壓檔應視穩(wěn)定電壓值的大小而定），待萬用表的指示電壓指示穩(wěn)定時，此電壓值便是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值。

　　若測量穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓值忽高忽低，則說明該二極管的性不穩(wěn)定。

　　圖4-72是穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓值的測量方法。

　　（三）雙向觸發(fā)二極管的檢測

　　1．正、反向電阻值的測量 用萬用表R×1k或R×10k檔，測量雙向觸發(fā)二極管正、反向電阻值。正常時其正、反向電阻值均應為無窮大。若測得正、反向電阻值均很小或為0，則說明該二極管已擊穿損壞。

　　2．測量轉折電壓 測量雙向觸發(fā)二極管的轉折電壓有三種方法。

　　第一種方法是：將兆歐表的正極（E）和負極（L）分別接雙向觸發(fā)二極管的兩端，用兆歐表提供擊穿電壓，同時用萬用表的直流電壓檔測量出電壓值，將雙向觸發(fā)二極管的兩極對調(diào)后再測量一次。比較一下兩次測量的電壓值的偏差（一般為3~6V）。此偏差值越小，說明此二極管的性能越好。

　　第二種方法是：先用萬用表測出市電電壓U，然后將被測雙向觸發(fā)二極管串入萬用表的交流電壓測量回路后，接入市電電壓，讀出電壓值U1，再將雙向觸發(fā)二極管的兩極對調(diào)連接后并讀出電壓值U2。

　　若U1與U2的電壓值相同，但與U的電壓值不同，則說明該雙向觸發(fā)二極管的導通性能對稱性良好。若U1與U2的電壓值相差較大時，則說明該雙向觸發(fā)二極管的導通性不對稱。若U1、U2電壓值均與市電U相同時，則說明該雙向觸發(fā)二極管內(nèi)部已短路損壞。若U1、U2的電壓值均為0V，則說明該雙向觸發(fā)二極管內(nèi)部已開路損壞。

　　第三種方法是：用0~50V連續(xù)可調(diào)直流電源，將電源的正極串接1只20kΩ電阻器后與雙向觸發(fā)二極管的一端相接，將電源的負極串接萬用表電流檔（將其置于1mA檔）后與雙向觸發(fā)二極管的另一端相接。逐漸增加電源電壓，當電流表指針有較明顯擺動時（幾十微安以上），則說明此雙向觸發(fā)二極管已導通，此時電源的電壓值即是雙向觸發(fā)二極管的轉折電壓。

　　圖4-73是雙向觸發(fā)二極管轉折電壓的檢測方法。