發(fā)光二極管問世以來,在多數(shù)應用實例中,人們往往只注意到它的發(fā)光指示作用,對于發(fā)光二極管在某些場合下的特殊用途,尚開發(fā)利用得很不夠。本文針對這一問題,進行如下的探討。根據(jù)發(fā)光二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性參數(shù)可知,發(fā)光二極管的核心部分是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-V特性,即正向?qū),反向截止、擊穿特性等。發(fā)光二極管的正向壓降約為1.5~3.0V,反向電壓值有的還可達到100V,正向電流值一般在10~20mA,極限值可達30~50mA,甚至大于50mA(高亮大功率)。
例1.發(fā)光二極管是一種降壓元件在日常生活和各種電子制作及電子實驗中,有時我們需要各種不同規(guī)格的電壓值,利用發(fā)光二極管做降壓元件,可以彌補上述方法的不足。在小電流穩(wěn)壓時,常采用穩(wěn)壓二極管來穩(wěn)定電壓,在設計電路時,還應考慮到穩(wěn)壓管的一些特性。比如:穩(wěn)定電流IZM是由額定功率Pz和穩(wěn)定電壓Vz決定的,即IZM=PZ/VZ。同時還應考慮穩(wěn)壓管的電壓溫度系數(shù)等因素。特別注意盡量避免負載開路,因為穩(wěn)壓二極管與負載并聯(lián),開路時流經(jīng)穩(wěn)壓管的電流最大,此時管子功耗也最大。在大功率電源中使用時,應考慮采用穩(wěn)壓二極管和晶體三極管結(jié)合使用,以調(diào)整電壓增大使用范圍。圖1(a)是用三只普通穩(wěn)壓二極管(工作電壓3V、電流實測值50mA)串聯(lián),將直流12V電壓降低為直流3V的電路圖。圖中穩(wěn)壓二極管D的穩(wěn)壓值在2.5V~3.5V之間,由于輸出電流小,對穩(wěn)壓管功率要求不高。本電路特別適宜那些要求有共同接地點,但各部分器件所需電壓值卻不同的電路。例如:采用TDA2030作功放、用音樂片作音源的音樂播放電路等(見圖1b)。在實際使用中、特別是電路應急時,可利用多只發(fā)光二極管串、并聯(lián)相結(jié)合的方法,以獲得多組不同電壓值、不同功率值的電源電路。
例2.發(fā)光二極管代替穩(wěn)壓二極管前面已經(jīng)提到發(fā)光二極管的正向壓降約為1.5V~3.0V。它的特性曲線和一般齊納二極管很相似,只是死區(qū)電壓比齊納二極管高零點幾伏到一點幾伏,其他方面幾乎無區(qū)別。在某些情況下(指穩(wěn)定電壓低于6V時),可用發(fā)光二極管應急代替穩(wěn)壓二極管。圖2中將兩只發(fā)光二極管串聯(lián),利用其正向壓降為三極管的射極提供穩(wěn)定的基準電壓,從而代替穩(wěn)壓二極管的作用,實際使用效果也很好。
例3.代替觸發(fā)二極管在可控硅調(diào)壓電路中,一般都用觸發(fā)二極管來觸發(fā)可控硅調(diào)控電壓,在找不到觸發(fā)二極管的情況下,可用兩只發(fā)光二極管代替觸發(fā)二極管,使用效果也很不錯。詳見本報2004年第31期《巧改6V喊話器電源》。
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