
时至今能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着技术的不断进步,发光二极管已被广地应用于显示器和照明。发光二极管工作原理编辑发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。发光二极管的部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压)。
增加“二极管”Q2的一个好处是可以使Q2的正向电压和Q1的电压非常接近,因为流经这两者的电流几乎完全一样。要想获得与Q2匹配的佳电压,应使用与Q1同样的电阻器。另一个好处是两个电阻器具有相同的温度系数,使两者可以更准确地追踪彼此的正向电压。与Vbe变化相关的温度误差少,因为它们彼此相互抵消(VFB~Vout—VbeQ1+VbeQ2)。将Q1和Q2放在相邻的位置非常重要,因为这样两者就处于相同的温度下,如有可能,请使用双晶体管封装。图3:电平移位器用Q2抵消Q1相关的变化。图4的第3个示例显示带有一组电荷泵级的升压转化器,每级“n”向总输出增加近似“V1”,得到结果“Vn+1”。图4:电荷泵二极管压降可以相互抵消。总输出电压的近似值为:在公式(1)中,可以看出Vn+1很大程度上由n的倍数决定,但受到二级管正向压降相关的“误差项”和电荷泵转换电容纹波电压的影响,会有所减少。假设所有二极管都是相同类型的,那么它们的正向电压等于:VD1=VDa=VDb,得出公式(2):公式(2)中,右边的“误差项”使输出电压低于理想的n+1倍。要改进这点,VDa和VDb使用肖特基二极管,而VD1使用传统二极管,正向电压降等于:VDa=VDb=VD1/2,得出公式(3):从公式(3)可以看出。
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