LED灯珠串联和并联所需要的电流各是怎么计算的?

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一抹夏忧的天秤dT
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串联电路上电流、电压的关系和并联电路上电流电压的关系分别如下:

1.串联电路上电流、电压的关系:串联电路上电流处处相等,电压倍减。如一只LED 工作电压为3.2V 5A,两只串联后电路上的电流仍为5A,而电路上的电压会下降6.4V。
所以2只LED灯串联后会看到灯点不亮,是因为电压下降了。


2.并联电路上电流、电压的关系:并联电路上电压不变,电流倍增。如一只LED 工作电压为
3.2V 5A,两只并联后电路上的电流为10A,而电路上的电压仍为3.2V。

基本定义

LED英文为(lightemittingdiode),LED灯珠就是发光二极管的英文缩写简称LED,这是一个通俗的称呼。

发光原理

PN结的端电压构成一定势垒,当加正向偏置电压时势垒下降,P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多,所以会出现大量电子向P区扩散,构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合,复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

主要特点

1.电压:LED灯珠使用低压电源,供电电压在2-4V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源;更安全的电源,特别适用于公共场所;

2.电流:亮度随电流的增大而变亮,小功率LED灯珠工作电流为0-60mA,大功率LED工作电流在150mA以上。

3.效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。

4.适用性:很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。

5.稳定性:10万小时,光衰为初始的50%。

6.响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级。

7.对环境污染:无有害金属汞。

8.颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色。

LED灯珠的优点

LED灯珠作为一个发光器件,之所以备受人们关注,是有其较其他发光器件优越的方面,归纳起来LED有下列一些优点:

(1) 工作寿命长:LED作为一种导体固体发光器件,较之其他发光器具有更长的工作寿命。其亮度半衰期通常可达到十万小时。如用LED替代传统的汽车用灯,那么它的寿命将远大于汽车本体的寿命,具有终身不用修理与更换的特点。

(2) 耗电低:LED是一种低压工作器件,因此在同等亮度下,耗电最小,可大量降低能耗。相反,随着今后工艺和材料的发展,将具有更高的发光效率。人们作过计算,假如日本的照明灯具全部用LED替代,则可减少二座大型电厂,从而对环境保护十分有利。

(3) 响应时间快:LED一般可在几十毫秒(ns)内响应,因此是一种告诉器件,这也是其他光源望尘莫及的。采用LED制作汽车的高位刹车灯在高速状态下,大提高了汽车的安全性。

(4) 体积小,重量轻、耐抗击:这是半导体固体器件的固有特点。彩LED可制作各类清晰精致的显示器件。

(5) 易于调光、调色、可控性大:LED作为一种发光器件,可以通过流过电流的变化控制亮度,也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。因此用LED组成的光源或显示屏,易于通过电子控制来达到各种应用的需要,与IC电脑在兼容性无比毫困难。另外,LED光源的应用原则上不受窨的限制,可塑性极强,可以任意延伸,实现积木式拼装。目前大屏幕的彩色显示屏非LED莫属。

(6)用LED制作的光源不存在诸如水银、铅等环境污染物,不会污染环境。因此人们将LED光源称为“绿色”光源是受之无愧的。

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