Светодиод (излучающий диод): принцип работы, устройство, маркировка, схемы


рис. 1.120Излучающий диод, работающий в видимом диапазоне волн, часто называют светоизлучающим, или светодиодом.

Рассмотрим устройство, характеристики, параметры и систему обозначений излучающих диодов.

Устройство светодиода

Схематическое изображение структуры излучающего диода представлено на рис. 1.120, а его условное графическое обозначение — на рис. 1.120, б.

Излучение возникает при протекании прямого тока диода в результате рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода и в областях, примыкающих к указанной области. При рекомбинации излучаются фотоны.

Характеристики и параметры светодиодов

Для излучающих диодов, работающих в видимом диапазоне (длина волны от 0,38 до 0,78 мкм, частота около, но меньше 1015 Гц), широко используются следующие характеристики:

  • зависимость яркости излучения L от тока диода i (яркостная характеристика);
  • зависимость силы света iот тока диода i.
Васильев Дмитрий Петрович
Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Для излучающих диодов, работающих не в видимом диапазоне, используют характеристики, отражающие зависимость мощности излучения Р от тока диода i.

Изобразим яркостную характеристику для светоизлучающего диода типа АЛ102А (рис. 1.121). рис. 1.121

Цвет свечения этого диода — красный.

Изобразим график зависимости силы света от тока для светоизлучающего диода типа АЛ316А (рис. 1.122) (цвет свечения — красный). рис. 1.122

Изобразим зону возможных положений (рис. 1.123) графика зависимости мощности излучения от тока для излучающего диода типа АЛ119А, работающего в инфракрасном диапазоне (длина волны 0,93 … 0,96 мкм) рис. 1.123

Приведем для диода типа АЛ119А его некоторые параметры:

  • время нарастания импульса излучения — не более 1000 нс;
  • время спада импульса излучения — не более 1500 нс;
  • постоянное прямое напряжение при i = 300 мА — не более 3 В;
  • постоянный максимально допустимый прямой ток при t < +85° С — 200 мА;
  • температура окружающей среды — 60 … +85° С.
Абрамян Евгений Павлович
Абрамян Евгений Павлович
Доцент кафедры электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Для информации о возможных значениях коэффициента полезного действия отметим, что излучающие диоды типа ЗЛ115А, АЛ115А, работающие в инфракрасном диапазоне (длина волны около 0,95 мкм, ширина спектра не более 0,05 мкм), имеют коэффициент полезного действия не менее 10%.

Обозначение светодиодов

Давно существующая системах обозначений предполагает использование двух или трех букв и трех цифр, например АЛ316 или АЛС331. Первая буква указывает на материал, вторая (или вторая и третья) — на конструктивное исполнение:

  • Л — единичный светодиод,
  • ЛС — ряд или матрица светодиодов.

Последующие цифры (а иногда буквы) обозначают номер разработки. Нельзя не признать такую систему несовершенной.

В настоящее время источники излучения обозначаются как частный случай индикаторов. Современные обозначения индикаторов содержат семь элементов.


  • Первый элемент — буква И, обозначающая принадлежность прибора к знакосинтезирующим индикаторам (ЗСИ).
  • Второй элемент — буква, обозначающая вид индикатора:

• Н — вакуумные накаливаемые;

• Л — вакуумные электролюминесцентные;

• Ж — жидкокристаллические;

• П — полупроводниковые;

• Э — электролюминесцентные.


  • Третий элемент — буква, характеризующая отображаемую информацию:

• Д — единичная;

• Ц — цифровая;

• В — буквенно-цифровая;

• Т — шкальная;

• М — мнемоническая;

• Г — графическая.

  • Четвертый элемент — число, указывающее на порядковый номер разработки:

• номер с 1-го по 69-й — индикаторы без встроенного управления;

• с 70-го по 99-й — со встроенным управлением.

  • Пятый элемент — буква, обозначающая принадлежность индикатора к одной из классификационных групп приборов, изготовленных по общему технологическому процессу. Используются буквы русского алфавита от А до Я (не употребляются 3, О, Ы, Ь, Ъ, Ш, Щ).
  • Шестой элемент — дробь или произведение, характеризующее информационное поле индикатора (кроме единичных индикаторов). Для одноразрядных и многоразрядных сегментных индикаторов — дробь, числитель которой — число сегментов, знаменатель — число разрядов. Для одноразрядных и многоразрядных матричных индикаторов — дробь, числитель которой — число разрядов, знаменатель — произведение числа элементов в строке на число элементов в столбце. Для матричных индикаторов без фиксированных знакомест — произведение числа элементов в строке на число элементов в столбце.

    Для мнемонических и шкальных индикаторов шестой элемент указывает число элементов индикатора.

  • Седьмой элемент — буква, обозначающая цвет свечения:

• К — красный (для одноцветных индикаторов),

• Л — зеленый (для одноцветных индикаторов),

• С — синий (для одноцветных индикаторов),

• Ж — желтый (для одноцветных индикаторов),


• Р — оранжевый (для одноцветных индикаторов),

• Г — голубой (для одиночных и полупроводниковых индикаторов всех видов),

• М — для многоцветных индикаторов всех видов.

Обозначение бескорпусных полупроводниковых индикаторов содержит цифру — восьмой элемент, определяющий модификацию конструктивного исполнения:

  1.  — с гибкими выводами без кристаллодержателя подложки;
  2. — с гибкими выводами на кристаллодержателе;
  3. — с жесткими выводами без кристаллодержателя;
  4. — с жесткими выводами на кристаллодержателе;
  5. — с контактными площадками без кристаллодержателя и выводов;
  6. — с контактными площадками на кристаллодержателе без выводов, кристалл на подложке;
  7. — с жесткими выводами без кристаллодержателя, не разделенными на общей пластине;
  8. — с контактными пластинами без кристаллодержателя и выводов, на общей пластине.

Иногда перед буквой И появляется буква К, что обозначает прибор широкого общепромышленного применения.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об энергетике, электротехнике и электронике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: