12 器件篇-LED基础知识

1 初识LED灯

发光二极管（Light Emitting Diode，LED）在PCB电路板上常用作电源指示灯或者运行状态指示灯。LED是一种将电能转换为光能的半导体电子元器件。

2 LED放光原理

LED有两个电极，分别阳极和阴极，二者连接在一起形成P-N结。工作原理：当在P-N结合上施加一个正向电流时，电子向P区移动，P区的空穴与电子复合后，能量以光的形式被释放出来，以上就是LED发光的原理。

3 LED的关键参数

正向电压VF 正向电压VF是指电流通过发光二极管时，阳极与阴极之间的电压降。

正向电流IF

正向电流IF是指发光二极管正常工作时，允许流过发光二极管的最大电流

反向电压VR

反向电压VR是指发光二极管两端允许施加的最大反向电压。

最大功率PD

最大功耗PD是指流经发光二极管的电流与发光二极管两端电压的乘积（就是功率）的最大值。

4 LED颜色与波长的关系

波长与颜色对应关系见下：

5 三色LED灯设计注意事项

在设计三色LED灯电路设计时，一般红色灯、绿色灯、蓝色灯的正向导通电压降可能有所不同，如果按照相同的方式计算限流电阻，可能导致LED存在偏色情况，需要根据不同的正向电压单独进行计算。

6 限流电阻计算方法

LED灯的限流电阻计算方式见下：

Vsupply是指供电电压 VF是正向电压 IF是流经LED的电流 案例：以204-10SYGD/S530-E3为例，驱动电压为5V，电流按照5mA进行计算。

7 LED灯驱动方式

单LED灯按照电流的流向有灌电流和拉电流两种方式。 拉电流：英文Sourcing Current，指主动输出电流，是从输出口输出电流，当MCU引脚输出高的时候，LED亮，电流的方向就是从MCU引脚流进地。 灌电流：英文Sink Current，指被动输入电流，是从输出口流入电流，当MCU引脚输出低的时候，LED亮，电流的方向就是从VCC流进MCU引脚

多LED灯驱动方式有共阳极驱动方式和共阴极驱动方式

共阳极驱动方式 将所有阳极连接在电源正极，当LED阴极连接到GND时，LED灯亮起；当LED阴极连接到VCC_5V0时，LED灯熄灭。

共阴极驱动方式 将所有阴极连接在电源正极，当LED阴极连接到VCC_5V0时，LED灯亮起；当LED阴极连接到GND时，LED灯熄灭