項目1 制作LED方向指示燈

1、制作方向指示燈制作方向指示燈 LED是發(fā)光二極管的英文縮寫，是一種很常用的電子元件，是發(fā)光二極管的英文縮寫，是一種很常用的電子元件， 街頭五顏六色的招牌、閃爍的流水彩燈、街頭五顏六色的招牌、閃爍的流水彩燈、LED顯示屏、電顯示屏、電 子電器面板上的指示燈都是由發(fā)光二極管組成的，因為其子電器面板上的指示燈都是由發(fā)光二極管組成的，因為其 節(jié)電效果顯著，近來也廣泛應(yīng)用到家庭照明領(lǐng)域。節(jié)電效果顯著，近來也廣泛應(yīng)用到家庭照明領(lǐng)域。 1.了解二極管的單向?qū)Я私舛O管的單向?qū)щ娦噪娦?2.了解二極管的結(jié)構(gòu)、電路符號、引腳、伏安特了解二極管的結(jié)構(gòu)、電路符號、引腳、伏安特 性和主要性和主要參數(shù)參數(shù) 3.了解穩(wěn)壓

2、二極管、變?nèi)荻O管、光電二極管和了解穩(wěn)壓二極管、變?nèi)荻O管、光電二極管和 發(fā)光二極管等特殊二極管的外形特征、功能，掌發(fā)光二極管等特殊二極管的外形特征、功能，掌 握發(fā)光二極管的實際握發(fā)光二極管的實際應(yīng)用應(yīng)用 1能夠用萬用表判斷二極管的極性和質(zhì)量能夠用萬用表判斷二極管的極性和質(zhì)量優(yōu)優(yōu) 劣劣 2能夠設(shè)計、搭接由發(fā)光二極管構(gòu)成的簡單能夠設(shè)計、搭接由發(fā)光二極管構(gòu)成的簡單 符號或漢字符號或漢字 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 晶體二極管晶體二極管 制作方向指示燈制作方向指示燈 二極管的檢測二極管的檢測 4.二極管的命名標準二極管的命名標準 5.二極管的單向?qū)щ娦远O管的單向?qū)щ娦?.二極管的伏安特性二極管的伏安特性

3、 3.二極管的分類二極管的分類 2.二極管結(jié)構(gòu)二極管結(jié)構(gòu)和符號和符號 1.PN結(jié)結(jié) 7.二極管的二極管的主要參數(shù)主要參數(shù) 8.二極管的檢測二極管的檢測 1.PN結(jié)結(jié) 半導(dǎo)體半導(dǎo)體 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)物質(zhì) 半導(dǎo)體分為兩種，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體 負離子負離子 多數(shù)載流子多數(shù)載流子少數(shù)載流子少數(shù)載流子 多數(shù)載流子多數(shù)載流子 少數(shù)載流子少數(shù)載流子 正離子正離子 PN 結(jié)的形成結(jié)的形成 (1) 載流子的載流子的濃度差濃度差引起多子的引起多子的擴散擴散 (2) 復(fù)合使交界面復(fù)合使交界面形成空間電荷區(qū)，形成空間電荷區(qū)， 即為即為PN結(jié)結(jié) 內(nèi)建電場內(nèi)建電場 2.

4、 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號 構(gòu)成：構(gòu)成： PN 結(jié)結(jié) + 引線引線 + 管殼管殼 = 二極管二極管 符號：符號： PN PN + - D 3. 半導(dǎo)體二極管的分類半導(dǎo)體二極管的分類 按材料分按材料分 硅二極管硅二極管 鍺二極管鍺二極管 按結(jié)構(gòu)分按結(jié)構(gòu)分 點接觸型點接觸型 面接觸型面接觸型 點接觸型點接觸型 正極正極 引線引線 觸絲觸絲 N 型鍺片型鍺片 外殼外殼 負極負極 引線引線 負極引線負極引線 面接觸型面接觸型 N型鍺型鍺 PN 結(jié)結(jié) 正極引線正極引線鋁合金鋁合金 小球小球 底座底座 金銻金銻 合金合金 平面型平面型 正極正極 引線引線 負極負極 引線引線 集成電

5、路中平面型集成電路中平面型 P N P 型支持襯底型支持襯底 4.二極管的命名標準二極管的命名標準 一二三四五 用數(shù)字表示 器件電極的 數(shù)目 用字母表示器 件的材料和極 性 用字母表示器 件的功能類型 用數(shù)字表示 器件登記序 號 用字母表 示規(guī)格號 2二極管AN型鍺材料EF發(fā)光管同一型號 的器件按 某一參數(shù) 進行分檔 的標志 3三極管BP型鍺材料K開關(guān)管 CN型硅材料L整流橋堆 DP型硅材料N阻尼管 P普通管 S隧道管 U光電器件 V微波管 W穩(wěn)壓管 Z整流管 二極管 N型硅材料 普通二極管 登記序號 5.二極管的單向?qū)щ娦远O管的單向?qū)щ娦?(1) 外加外加正向正向電壓電壓( (正向偏置正向

6、偏置) ) P 區(qū)區(qū)N 區(qū)區(qū) 內(nèi)電場內(nèi)電場 + UR 外電場外電場 IF 限流電阻限流電阻 (2) 外加外加反向反向電壓電壓( (反向偏置反向偏置) ) P 區(qū)區(qū)N 區(qū)區(qū) + UR 內(nèi)電場內(nèi)電場 外電場外電場 IR PN 結(jié)的單向?qū)щ娦裕赫珜?dǎo)通，呈小電阻，電流較大結(jié)的單向?qū)щ娦裕赫珜?dǎo)通，呈小電阻，電流較大; 反偏截止，電阻很大，電流近似為零。反偏截止，電阻很大，電流近似為零。 D （a） （b） D （a）二極管正偏 燈泡亮 燈泡不亮 二極管工作原理示意二極管工作原理示意 （b）二極管反偏 6.二極管的伏安特性二極管的伏安特性 O uD /V iD /mA 正向特性正向特性 Uth 死區(qū)死

7、區(qū) 電壓電壓 iD = 0 Uth = 0.5 V 0.1 V ( (硅管硅管) ) ( (鍺管鍺管) ) U UthiD 急劇上升急劇上升 0 U Uth UD(on) = (0.6 0.8) V 硅管硅管 0.7 V (0.1 0.3) V 鍺管鍺管 0.2 V 反向特性反向特性 ISU (BR) 反向擊穿反向擊穿 U(BR) U 0 iD = IS 0.1 A( (硅硅) ) 幾十幾十 A ( (鍺鍺) ) U U(BR)反向電流急劇增大反向電流急劇增大( (反向擊穿反向擊穿) ) 硅管的伏安特性硅管的伏安特性鍺管的伏安特性鍺管的伏安特性 60 40 20 0.02 0.04 0 0.4

8、 0.8 2550 iD / mA uD / V iD / mA uD / V0.20.4 25 50 5 10 15 0.01 0.02 0 二極管二極管的等效模型的等效模型 uD iD 正偏導(dǎo)通正偏導(dǎo)通 電壓降為零電壓降為零 相當于理想開關(guān)閉合相當于理想開關(guān)閉合 反偏截止反偏截止 電流為零電流為零 相當于理想開關(guān)斷開相當于理想開關(guān)斷開 UD(on) UD(on) = (0.6 0.8) V估算時取估算時取 0.7 V 硅管：硅管： 鍺管：鍺管： (0.1 0.3) V0.2 V 7. 二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù) 1. IF 最大整流電流最大整流電流( (最大正向平均電流最大正向平均電

9、流) ) 2. URM 最高反向工作電壓最高反向工作電壓，為，為 U(BR) / 2 3. IR 反向電流反向電流( (越小單向?qū)щ娦栽胶迷叫蜗驅(qū)щ娦栽胶? ) 4. fM 最高工作頻率最高工作頻率( (超過時單向?qū)щ娦宰儾畛^時單向?qū)щ娦宰儾? ) iD uD U (BR) I F URM O 8.二極管的檢測二極管的檢測 目測判別極性目測判別極性 觸絲觸絲半導(dǎo)體片半導(dǎo)體片 用萬用表檢測二極管用萬用表檢測二極管 在在 R 1 k 擋進行測量，擋進行測量， 紅紅表筆是表筆是( (表內(nèi)電源表內(nèi)電源) )負極，負極， 黑黑表筆是表筆是( (表內(nèi)電源表內(nèi)電源) )正極。正極。 測量時手不要接觸引腳

10、。測量時手不要接觸引腳。 ( (1) )用指針式萬用表檢測用指針式萬用表檢測 一般硅管正向電阻為幾千一般硅管正向電阻為幾千 歐，鍺管正向電阻為幾百歐。歐，鍺管正向電阻為幾百歐。 正反向電阻相差不大為劣正反向電阻相差不大為劣 質(zhì)管。質(zhì)管。 正反向電阻都是無窮大或正反向電阻都是無窮大或 零則二極管內(nèi)部斷路或短路。零則二極管內(nèi)部斷路或短路。 1k 0 0 0 ( (2) ) 用數(shù)字式萬用表檢測用數(shù)字式萬用表檢測 紅紅表筆是表筆是( (表內(nèi)電源表內(nèi)電源) )正極，正極， 黑黑表筆是表筆是( (表內(nèi)電源表內(nèi)電源) )負極。負極。 2k 20k 200k 2M 20M 200 在在 擋進行測量，當擋進行測

11、量，當 PN 結(jié)完好且正偏時，顯示值為結(jié)完好且正偏時，顯示值為 PN 結(jié)兩端的正向壓降結(jié)兩端的正向壓降 ( (V) )。 反偏時，顯示反偏時，顯示 。 應(yīng)用應(yīng)用實例實例基本知識基本知識 一、一、 發(fā)光二極管基本知識發(fā)光二極管基本知識 1.發(fā)發(fā)光二極管光二極管 LED ( (Light Emitting Diode) ) （1） 符號和特性符號和特性 工作條件：工作條件：正向偏置正向偏置 一般工作電流幾十一般工作電流幾十 mA， 導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓 (1 2) V （2） 主要參數(shù)主要參數(shù) 電學(xué)參數(shù)：電學(xué)參數(shù)：I FM ，U(BR) ，IR 光學(xué)參數(shù)：光學(xué)參數(shù)：峰值波長峰值波長 P，亮度亮度 L，

12、光通量光通量 發(fā)光類型：發(fā)光類型： 可見光：可見光：紅、黃、綠紅、黃、綠 顯示類型：顯示類型： 普通普通 LED ， 不可見光：不可見光：紅外光紅外光 ，點陣，點陣 LED 符號符號 u /V i /mA O 2 特性特性 七段七段 LED 2.二極管應(yīng)用實例二極管應(yīng)用實例 步驟：步驟： 1. 設(shè)定工作電壓設(shè)定工作電壓( (如如 0.7 V（普通）；（普通）；2 V ( (LED) 2. 確定工作確定工作電流電流( (如如 1 mA；10 mA；5 mA) ) 3. 根據(jù)歐姆定律求電阻根據(jù)歐姆定律求電阻 R = (UI UD)/ ID ( (R 要選擇標稱值要選擇標稱值) ) R UIUD I

13、D v如在上圖中，電源電壓為6V，二極管為發(fā)光二極管， 則限流電阻應(yīng)選多少？ v如果發(fā)光二極管的工作電壓為1.5V，電流為5 15mA,求電阻R的取值范圍。 v解：R最大值（61.5）/50.9（K）900 vR最小值（61.5）/150.3（K）300 v答：R的取值范圍為300900?？梢赃x擇功率為 1/4W、標稱值為330、360、390、430、470、510、 560、620、680、750、820的電阻。 實訓(xùn)：制作方向指示燈實訓(xùn)：制作方向指示燈 通電效果 任務(wù)要求任務(wù)要求 4.通電測試通電測試 3.按原理圖進行線路連接按原理圖進行線路連接 2.按原理圖要求在電路板上布局按原理圖要

14、求在電路板上布局 1.元元器件識別與檢測：對照元件清單清點并檢器件識別與檢測：對照元件清單清點并檢 測所給元件測所給元件 一、兩種半導(dǎo)體一、兩種半導(dǎo)體 兩種載流兩種載流 子的運動子的運動 電子電子 自由電子自由電子 空穴空穴 價電子價電子 兩兩 種種 半導(dǎo)體半導(dǎo)體 N 型型 ( (多電子多電子) ) P 型型 ( (多空穴多空穴) ) 二極管二極管 單向單向 正向電阻小正向電阻小( (理想為理想為 0) )，反向電阻大反向電阻大( ( ) )。 )1e ( D SD T U u Ii )1e ( , 0 D SDD T U u Iiu 0 , 0 SD IIu iD O uD U (BR) I F URM 正向正向 最大平均電流最大平均電流 IF 反向反向 最大反向工作電壓最大反向工作電壓 U(BR)(