为什么LED能够发出不同颜色的光？

2019-8-13 14:44:25 只看该作者倒序浏览阅读：4455 回复：6 发光二极管的英文简称是LED（Light Emitting Diode）。顾名思义，这是一种会发光的半导体组件，并且具有二极管的电子特性。

发光二极管的特性
发光二极管是采用磷化镓，磷砷化镓等半导体材料制成的，可以将电能直接转化成光能的器件。发光二极管除了具有普通二极管的单向导电特性外，还可以将电能转换为光能。给发光二极管外加正向电压时，它也处于导通状态，当正向电流流过管芯时，发光二极管就会发光，将电能转换为光能。

发光二极管的发光颜色主要由管子的制作材料及掺入的杂质的种类决定，目前，常见的发光二极管的发光颜色主要有：蓝色，绿色、黄色、红色、橙色、白色等。其中白色发光二极管出现的比较晚。
发光二极管的工作电压
发光二极管的工作电压（即正向压降）随着材料的不同而不同：普通绿色、黄色、红色、橙色发光二极管的工作电压约为2.0V，白色发光二极管的工作电压通常高于2.4V（2.5~3.2V）,蓝色发光二极管的工作电压通常高于3.3V。发光二极管可用直流、交流、脉冲等电源驱动。工作电流通常为2~25mA。（工作电流越大，亮度越大，通常10mA的电流即可满足亮度需要）。发光二极管的工作电流不能超过额定值太高，否则有烧毁的危险，故通常在发光二极管回路中串联一个电阻作为限流电阻R。R的阻值可由公式R=（U-Uf/If算出，其中U是电源电压；Uf是工作电压；If是工作电流）。

红外发光二极管
红外发光二极管是一种特殊的发光二极管，其外形和发光二极管相似，只是它他发出的是红外光，一般情况下人眼是看不见的。其工作电压一般是1.4V，工作电流一般小于20mA，红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓、砷铝化稼等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。
双色发光二极管
有些生产厂家将两个不同颜色的发光二极管封装在一起，使其成为双色二极管（变色发光二极管），这种发光二极管通常有三个引脚，其中一个是公共端。它可以发出三种颜色的光（其中一种是两种颜色的混合色），蛊通常作为不同工作状态的指示器件。
发光二极管的发光颜色一般和它本身的颜色相同，但是现在出现了透明色的发光二极管，也能发出红、黄、绿等颜色的光，只有通电后才能知道其发光颜色。
发光二极管主要分为可见光与不可见光两大类。目前可见光发光二极管被广泛应用在大型全彩广告牌、信息显示板、汽车、扫描仪、信号灯各种电子设备中。相对于可见光，波长在800nm以上的不可见光主要分为两种，即短波长红外光、长波长红外光。短波长红外光主要应用在无线通信用光源、遥控器、传感器，而长波长红外光则用在短距离光纤中通信用光源，在信息及通信中的应用越来越广泛。
普通发光二极管的发光颜色与发光波长有关，而发光波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料。红外发光二极管的波长一般为650~700nm，琥珀色发光二极管的波长一般为650~700nm，橙色发光二极管的波长一般为650~700nm，黄色发光二极管的波长一般为585nm左右，绿色发光二极管的波长一般为555~570nm，不同波长的发光二极管应用领域也有所不同。
七彩发光二极管
还有一种七彩发光二极管，可做各种电子产品的显示及指示，多种颜色自动变换，七彩发光二极管内部自带集成电路控制芯片和红、绿、蓝三个发光芯片，接通电源后，三个发光芯片在集成电路的控制下自动点亮和熄灭，可以组合成各种颜色交替循环点亮。七彩发光二极管的工作电压为2.4V以上，推荐工作电流为20mA，在一般情况下，不论供电电压是多高，都要串联一只限流电阻，改变限流电阻的阻值让其工作在1~30mA之间，工作电流大，发光亮度就会高。电流太大时，管芯会发热，工作寿命会缩短。一般5~10mA就够用了。

闪烁发光二极管
闪烁发光二极管是将CMOS振荡电路芯片与LED管芯组合封装而成的一种新型半导体器件。
闪烁发光二极管的最大优点是内部封装有大规模集成电路，当外加额外电压时，内部振荡器便产生一定频率的方波脉冲，经分频器变换为超低频脉冲，再通过驱动放大器推动发光二极管闪烁发光，可自行产生较强视觉冲击的闪烁光。
闪烁发光二极管的主要参数有工作电压、工作电流、闪烁频率及发光强度等。如常用的BTS11405型红色闪烁发光二极管的主要参数为：工作电压5V，工作电流小于等于35mA，闪烁频率1.3~5.2Hz，发光强度0.8mcd。

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