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，近來也廣泛應用到家庭照明領域。節(jié)電效果顯著，近來也廣泛應用到家庭照明領域。1.了解二極管的單向?qū)щ娦粤私舛O管的單向?qū)щ娦?.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、伏安特性和主要參數(shù)性和主要參數(shù)3.了解穩(wěn)壓二極管、變?nèi)荻O

2、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)光二極管的實際應用握發(fā)光二極管的實際應用1能夠用萬用表判斷二極管的極性和質(zhì)量優(yōu)能夠用萬用表判斷二極管的極性和質(zhì)量優(yōu)劣劣2能夠設計、搭接由發(fā)光二極管構(gòu)成的簡單能夠設計、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3.二極管的分類二極管的分類2.二

3、極管結(jié)構(gòu)和符號二極管結(jié)構(gòu)和符號1.PN結(jié)結(jié)7.二極管的主要參數(shù)二極管的主要參數(shù)8.二極管的檢測二極管的檢測1.PN結(jié)結(jié)半導體半導體 導電能力介于導體和絕緣體之間的物質(zhì)導電能力介于導體和絕緣體之間的物質(zhì)半導體分為兩種，P型半導體和N型半導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) 復合使交界面復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. 半導體二極管的結(jié)構(gòu)和符號半導體二極管的結(jié)構(gòu)和符號構(gòu)成：構(gòu)成： PN

4、 結(jié)結(jié) + 引線引線 + 管殼管殼 = 二極管二極管符號：符號：PNPN+-D3. 半導體二極管的分類半導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路中平面型集成電路中平面型PNP 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

5、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IRPN 結(jié)的單向?qū)щ娦裕?/p>

6、正偏導通，呈小電阻，電流較大結(jié)的單向?qū)щ娦裕赫珜ǎ市‰娮?，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OuD /ViD /mA正向特性正向特性Uth死區(qū)死區(qū)電壓電壓iD = 0Uth = 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

7、 (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604020 0.02 0.040 0.4 0.82550iD / mAuD / ViD / mAuD / V0.20.4 25 50510150.010.020二極管的等效模型二極管的等效模型uDiD正偏導通正偏導通 電壓降為零電壓降為零 相當于理想開關閉合相當于理想開關閉合反偏截止反偏截止 電流為零電流為零 相當于理想開關斷開相當于理想開關斷開

8、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 V7. 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? )iDuDU (BR)I FURMO8.二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體片半導

9、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。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

10、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。2k20k200k2M20M200 在在 擋進行測量，當擋進行測量，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 。應用實例應用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)光二極管發(fā)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，

11、導通電壓導通電壓 (1 2) V（2） 主要參數(shù)主要參數(shù)電學參數(shù)：電學參數(shù)：I FM ，U(BR) ，IR光學參數(shù)：光學參數(shù)：峰值波長峰值波長 P，亮度亮度 L，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 /Vi /mAO2特性特性七段七段 LED2.二極管應用實例二極管應用實例步驟：步驟：1. 設定工作電壓設定工作電壓( (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

12、. 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) )RUIUDIDv如在上圖中，電源電壓為6V，二極管為發(fā)光二極管，則限流電阻應選多少？v如果發(fā)光二極管的工作電壓為1.5V，電流為515mA,求電阻R的取值范圍。v解：R最大值（61.5）/50.9（K）900vR最小值（61.5）/150.3（K）300v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：制作方向指示燈實訓：制作方向指示燈通電效果任務要求任務要求4.通電測

13、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求在電路板上布局 1.元器件識別與檢測：對照元件清單清點并檢元器件識別與檢測：對照元件清單清點并檢測所給元件測所給元件 一、兩種半導體一、兩種半導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 種種半導體半導體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 (DSD TUuIi)1e ( , 0DSDD TUuIiu0 , 0SD IIuiDO uDU (BR)I FURM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)(