前言:发光二极管问世以来,在多数应用实例中,人们往住只注意到它的发光指示作用,对于发光二极管在某些场合下的特殊用途,尚开发利用得很不够。本文针对这一问题,进行如下的探讨。
根据发光二极管的内部结构和特性参数可知,发光二极管的核心部分是PN结。因此它具有一般P—N结的I—V特性,即正向导通,反向截止、击穿特性等。发光二极管的正向压降约为1.5~3.0V,反向电压值有的还可达到100V,正向电流值一般在10~20mA,极限值可达30~50mA,甚至大于50mA(高亮大功率)。
例1:发光二极管是一种降压元件
在日常生活和各种电子制作及电子实验中,有时我们需要各种不同规格的电压值,利用发光二极管做降压元件,可以弥补上述方法的不足。在小电流稳压时,常采用稳压二极管来稳定电压,在设计电路时,还应考虑到稳压管的一些特性。比如:稳定电流Izm是由额定功率Pz和稳定电压Ve决定的,即Izn=Pz/Vz。同时还应考虑稳压管的温度系数等因素。特别注意尽量避免负载开路,因为稳压二极管与负载并联,开路时流经稳压管的电流最大,此时管子功耗也最大。在大功率电源中使用时,应考虑采用稳压二极管和晶体三极管结合使用,以调整电压增大使用范围。
图1(a)是用三只普通发光二极管(工作电压3V、电流实测值50mA)串联,将直流12V电压降低为直流3V的电路图。图中稳压二极管D的稳压值在2.5~3.5V之间,由于输出电流小,对稳压管功率要求不高。本电路特别适宜那些要求有共同接地点,但各部分器件所需电压值却不同的电路。例如:采用TDA2030作功放、用音乐片作音源的音乐播放电路等(见图1(b))。
在实际使用中、特别是电路应急时,可利用多只发光二极管串、并联相结合的方法,以获得多组不同电压值、不同功率值的电源电路。
例2:发光二极管代替稳压二极管
前面已经提到发光二极管的正向压降约为1.5~3.0V。它的特性曲线
和一般齐纳二极管很相似,只是死区电压比齐纳二极管高零点儿伏到一点几伏,其他方面几乎无区别。在某些情况下(指稳定电压低于6V时),可用发光二极管应急代替稳压二极管。图2中将两只发光二极管串联,利用其正向压降为三极管的射极提供稳定的基准电压,从而代替稳压二极管的作用,实际使用效果也很好。
例3:代替触发二极管
在可控硅调压电路中,一般都用触发二极管来触发可控硅调控电压,在找不到触发二极管的情况下,可用两只发光二极管代替触发二极管,使用效果也很不错。
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