一、什么是实际电压源的模型及其特点？
1、理想电压源，是从实际电源抽象出来的一种模型，在其两端总能保持一定的电压而不论流过的电流为多少。电压源具有两个基本的性质：第一，它的端电压定值U或是一定的时间函数U(t)与流过的电流无关。第二，电压源自身电压是确定的，而流过它的电流是任意的。 2、理想电流源是“电路分析”学科中的一个重要概念，它是一个“理想化”了的电路有源元件，能够以大小和波形都不变的电流向外部电路供出电功率而不随负载（或外部电路）的变化而变化。 3、实际电压源，实际电压源的输出电压与输出电流不成线性关系，通常用理想电压源和电阻串联的组合作为实际电压源的电路模型。 4、实际电流源（如各种电池，220伏的交流电源等）当串联一个电阻值远大于负载电阻的电阻器时，所供出的电流几乎与外电路无关，其特性就接近于一个理想电流源。进行电路分析时，与理想电流源串联的任何元件都可以把它移去而不影响对电路其余部分的计算。
二、现实中存在的电源到底是电压源模型的呢还是电流源模型的呢？
现实中存在的电源绝大多数是电压源模型，如手电筒、手机用的电池，电动自行车用的电瓶（蓄电池），就是家里用的220V交流电也属于电压源模型；不过也偶尔有电流源模型，象新兴的太阳能电池就是典型的电流源模型，已经进入了相当的应用领域，其中包括个别的寻常百姓家，不过人们用惯了电压源模型的电源，一般人对电流源模型的电源的特性不甚了解。另外，手机充电器，蓄电池充电器也基本是属于电流源模型，纯电压源是不能对可充电池充电的。
三、理想电压源对应电压源是啥？
理想电压源是一种理想电路元件。理想电压源的端电压为一个恒定的常数，与电流的大小无关，电流由负载电阻确定。理想电压源的伏安特性(也叫外特性曲线)是一根与I轴平行的直线。
性质：
（1）电源两端电压由电源本身决定，与外电路以及流经它的电流的大小方向均无关，有U=Us。
（2）通过电压源的电流由电压源以及外电路共同决定。
（3）既可以向外电路供能，也可以从外电路接受能量。
2、理想电流源是“电路分析”学科中的一个重要概念，它是一个“理想化”了的电路有源元件，能够以大小和波形都不变的电流向外部电路供出电功率而不随负载（或外部电路）的变化而变化。
性质：
（1）它提供的电流是定值I或是一定的时间函数I(t)与两端的电压无关。
（2）电流源自身电流是确定的，而它两端的电压是任意的。
四、什么是漏源电压、栅源电压？
漏源电压：漏极和源极两端的电压。 栅源电压：栅极和源极两端的电压。 栅极（Gate——G，也叫做门极），源极(Source——S)， 漏极（Drain——D） 将两个P区的引出线连在一起作为一个电极，称为栅极，在N型硅片两端各引出一个电极，分别称为源极和漏极，很薄的N区称为导电沟道。共漏极放大电路——源极输出器 栅极简称为G ,源极简称为S,漏极简称为D。
五、发光二极管几伏电压才能发光？
这里不同颜色的发光二极管，工作电压都不一样，这里给你总结了比较常见的发光二极管。
这里在给你详细介绍一下发光二极管，相信你会对发光二极管有个更为深刻的立交。
一、什么是发光二极管？
发光二极管（LED）本质上是一种特殊类型的二极管，因为发光二极管具有与PN结二极管非常相似的电气特性。当电流流过发光二极管（LED）时，发光二极管（LED）允许电流正向流动，并且阻止电流反向流动。
发光二极管由非常薄的一层但相当重掺杂的半导体材料制成。根据所使用的半导体1材料和掺杂量，当正向偏置时，发光二极管（LED）将发出特定光谱波长的彩色光。如下图所示，发光二极管（LED）用透明罩封装，以可以发出光来。
二、发光二极管电路符号
发光二极管符号与二极管符号相似，只是有两个小箭头表示光的发射，因此称为发光二极管（LED）。发光二极管包括两个端子，即阳极（+）和阴极（-），发光二极管的符号如下所示。
三、发光二极管正负极怎么区分？
这个在我之前的文章里面有详细的讲解，可以直接点击下面这个文章。
这里简单地讲一下。
- 发光二极管比较常用，正负极容易区分。长引脚为正极，短引脚为负极。
- 引脚相同的情况下，LED管体内极小的金属为正极，大块的为负极。
- 贴片式发光二极管，一般都有一个小凸点区分正负极，有特殊标记为负极，无特殊标记为正极。
三、发光二极管怎么测好坏？
更为具体的，大家可以去看我的这篇文章，直接点击进入就可以了。
四、发光二极管的工作原理
发光二极管在正向偏置时发光，当在结上施加电压以使其正向偏置时，电流就像在任何 PN 结的情况下一样流动。来自 p 型区域的空穴和来自 n 型区域的电子进入结并像普通二极管一样重新组合以使电流流动。当这种情况发生时，能量被释放，其中一些以光子的形式出现。
发现大部分光是从靠近 P 型区域的结区域产生的。因此，二极管的设计使得该区域尽可能靠近器件的表面，以确保结构中吸收的光量最少。具体的原理可以看下图。
上图显示了发光二极管的工作原理以及该图的分布过程。
- 从上图中，我们可以观察到 N 型硅是红色的，包括由黑色圆圈表示的电子。
- P 型硅是蓝色的，它包含空穴，它们由白色圆圈表示。
- pn结上的电源使二极管正向偏置并将电子从n型推向p型。向相反方向推动空穴。
- 结处的电子和空穴结合在一起。
- 随着电子和空穴的重新结合，光子被释放出来。
五、发光二极管怎么发出不同颜色的光？
发光二极管由特殊半导体化合物制成，例如砷化镓 (GaAs)、磷化镓 (GaP)、砷化镓磷化物 (GaAsP)、碳化硅 (SiC) 或氮化镓铟 (GaInN) 都以不同的比例混合在一起，以产生不同波长的颜色。
不同的 LED 化合物在可见光谱的特定区域发光，因此产生不同的强度水平。所用半导体材料的准确选择将决定光子发射的总波长，从而决定发射光的颜色。
发光二极管的实际颜色取决于所发射光的波长，而该波长又取决于制造过程中用于形成 PN 结的实际半导体化合物。
因此，LED 发出的光的颜色不是由 LED 塑料体的颜色决定的，尽管这些塑料体略微着色以增强光输出并在其未被电源照亮时指示其颜色。
六、发光二极管材料
为了产生可以看见的光，必须优化PN结并且必须选择正确的材料。常用的半导体材料包括硅和锗，都是一些简单的元素，但这些材料制成的PN结不会发光。相反，包括砷化镓、磷化镓和磷化铟在内的化合物半导体是化合物半导体，由这些材料制成的结确实会发光。
纯砷化镓在光谱的红外部分释放能量，为了将光发射带入光谱的可见红色端，将铝添加到半导体中以产生砷化铝镓 (AlGaAs)，也可以添加磷以发出红光。对于其他颜色，则使用其他材料。例如，磷化镓发出绿光，而铝铟镓磷化物则用于发出黄光和橙光，大多数发光二极管基于镓半导体。
不同发光二极管的材料
- 砷化镓 (GaAs) – 红外线
- 砷化镓磷化物 (GaAsP) – 红色至红外线，橙色
- 砷化铝镓磷化物 (AlGaAsP) – 高亮度红色、橙红色、橙色和黄色
- 磷化镓 (GaP) – 红色、黄色和绿色
- 磷化铝镓 (AlGaP) – 绿色
- 氮化镓 (GaN) – 绿色、翠绿色
- 氮化镓铟 (GaInN) – 近紫外线、蓝绿色和蓝色
- 碳化硅 (SiC) – 蓝色作为基材
- 硒化锌 (ZnSe) – 蓝色
- 氮化铝镓 (AlGaN) – 紫外线
更加具体的大家可以看下面这个图，下图涵盖了发光二极管的材料，发光二极管颜色，发光二极管工作电压、发光二极管波长。
七、发光二极管VI特性
目前有不同类型的发光二极管可供选择，并且拥有不同的LED 特性，包括颜色光或波长辐射、光强度。LED的重要特性是颜色。在开始使用 LED 时，只有红色。随着半导体工艺的帮助，LED的使用量增加，对LED新金属的研究，形成了不同的颜色。
八、发光二极管的应用
LED 有很多应用，下面将解释其中的一些。
- LED在家庭和工业中用作灯泡
- 发光二极管用于摩托车和汽车
- 这些在手机中用于显示消息
- 在红绿灯信号灯处使用 LED
1、发光二极管串联电阻电路
串联电阻值R S可以通过简单地使用欧姆定律计算得出，通过知道 LED 所需的正向电流I F、组合两端的电源电压V S和 LED 的预期正向电压降V F在所需的电流水平，限流电阻计算如下：
2、发光二极管示例
正向压降为 2 伏的琥珀色 LED 将连接到 5.0v 稳定直流电源。使用上述电路计算将正向电流限制在 10mA 以下所需的串联电阻值。如果使用 100Ω 串联电阻而不是先计算，还要计算流过二极管的电流。
1）串联电阻需要在 10mA 。
2）用100Ω串联电阻。
上面的第一个计算表明，要将流过 LED 的电流精确地限制在 10mA，我们需要一个300Ω的电阻器。在E12系列电阻中没有300Ω电阻，因此我们需要选择下一个最高值，即330Ω。快速重新计算显示新的正向电流值现在为 9.1mA。
3、发光二极管串联电路
我们可以将 LED 串联在一起，以增加所需的数量或在显示器中使用时增加亮度。与串联电阻一样，串联的 LED 都具有相同的正向电流，IF仅作为一个流过它们。由于所有串联的 LED 都通过相同的电流，因此通常最好是它们都具有相同的颜色或类型。
虽然 LED 串联链中流过相同的电流，但在计算所需的限流电阻R S电阻时，需要考虑它们之间的串联压降。如果我们假设每个 LED 在点亮时都有一个 1.2 伏的电压降，那么这三个 LED 上的电压降将为 3 x 1.2v = 3.6 伏。
如果我们还假设三个 LED 由同一个 5 V逻辑器件点亮或提供大约 10 毫安的正向电流，同上。然后电阻两端的电压降RS及其电阻值将计算为：
同样，在E12（10% 容差）系列电阻器中没有140Ω电阻器，因此我们需要选择下一个最高值，即150Ω。
4、用于偏置的发光二极管电路
大多数 LED 的额定电压为 1 伏至 3 伏，而正向电流额定值为 200 毫安至 100 毫安。
LED 偏压如果向 LED 施加电压（1V 至 3V），则由于施加的电压在工作范围内的电流流动，因此它可以正常工作。类似地，如果施加到 LED 的电压高于工作电压，则发光二极管内的耗尽区将由于高电流而击穿。这种意想不到的高电流会损坏设备。
这可以通过将电阻与电压源和 LED 串联来避免。LED 的安全额定电压范围为 1V 至 3 V，而安全额定电流范围为 200 mA 至 100 mA。
这里，设置在电压源和 LED 之间的电阻器称为限流电阻器，因为该电阻器限制电流的流动，否则 LED 可能会损坏它。所以这个电阻在保护LED方面起着关键作用。
流过 LED 的电流可以写成：
IF = Vs – VD/Rs
'IF' 是正向电流
“Vs”是电压源
“VD”是发光二极管两端的电压降
“Rs”是限流电阻
电压量下降以破坏耗尽区的势垒。LED 电压降范围为 2V 至 3V，而 Si 或 Ge 二极管为 0.3，否则为 0.7 V。
因此，与Si或Ge二极管相比，LED可以通过使用高电压来操作。
发光二极管比硅或锗二极管消耗更多的能量来工作。
5、发光二级管驱动电路
TTL 和 CMOS 逻辑门的输出级都可以提供和吸收有用的电流量，因此可用于驱动 LED。普通集成电路 (IC) 在灌入模式配置中具有高达 50mA 的输出驱动电流，但在源极模式配置中具有约 30mA 的内部限制输出电流。
通过上面应该已经很明白了，无论哪种方式，都必须使用串联电阻将 LED 电流限制在安全值。以下是使用反相 IC 驱动发光二极管的一些示例，但对于任何类型的集成电路输出，无论是组合的还是顺序的，其想法都是相同的。
6、IC发光二极管驱动电路
如果多个LED需要同时驱动，例如在大型 LED 阵列中，或者集成电路的负载电流过高，或者只使用分立元件而不是IC。那么另一种驱动方式下面给出了使用双极 NPN 或 PNP 晶体管作为开关的 LED。和以前一样，需要一个串联电阻R S来限制 LED 电流。
7、晶体管驱动电路
发光二极管的亮度不能通过简单地改变流过它的电流来控制。允许更多电流流过 LED 会使其发光更亮，但也会导致其散发更多热量。LED 旨在产生一定数量的光，工作在大约 10 至 20mA 的特定正向电流下。
在节电很重要的情况下，可以使用更少的电流。但是，将电流降低到 5mA 以下可能会使其光输出变暗，甚至将 LED 完全“关闭”。控制 LED 亮度的更好方法是使用称为“脉冲宽度调制”或 PWM 的控制过程，其中 LED 根据所需的光强度以不同的频率重复“打开”和“关闭”。
7、使用PWM的发光二极管光强度
当需要更高的光输出时，具有相当短占空比（“ON-OFF”比）的脉冲宽度调制电流允许二极管电流，因此在实际脉冲期间输出光强度显着增加，同时仍保持 LED “平均电流水平”和安全范围内的功耗。
这种“开-关”闪烁条件不会影响人眼所见，因为它“填充”了“开”和“关”光脉冲之间的间隙，只要脉冲频率足够高，使其看起来像连续的光输出。因此，频率为 100Hz 或更高的脉冲实际上在眼睛看来比具有相同平均强度的连续光更亮。
8、LED显示屏
除了单色或多色 LED 外，多个发光二极管还可以组合在一个封装内，以生产条形图、条形、阵列和七段显示器等显示器。
7 段 LED 显示屏在正确解码时提供了一种非常方便的方式，以数字、字母甚至字母数字字符的形式显示信息或数字数据，顾名思义，它们由七个单独的 LED（段）组成，在一个单独的展示包中。
为了分别产生所需的从0到9和A到F的数字或字符，需要在显示屏上点亮 LED 段的正确组合。标准的七段 LED 显示屏通常有八个输入连接，每个 LED 段一个，一个用作所有内部段的公共端子或连接。
- 共阴极显示器 (CCD) – 在共阴极显示器中，LED 的所有阴极连接都连接在一起，并且通过应用高逻辑“1”信号照亮各个段。
- 共阳极显示器 (CAD) – 在共阳极显示器中，LED 的所有阳极连接都连接在一起，并且通过将端子连接到低逻辑“0”信号来照亮各个段。
9、典型的七段 LED 显示屏
10、发光二极管光耦合器
最后，发光二极管的另一个有用应用是光耦合。也称为光耦合器或光隔离器，是由发光二极管与光电二极管、光电晶体管或光电三端双向可控硅开关组成的单个电子设备，可在输入之间提供光信号路径连接和输出连接，同时保持两个电路之间的电气隔离。
光隔离器由一个不透光的塑料体组成，在输入（光电二极管）和输出（光电晶体管）电路之间具有高达 5000 伏的典型击穿电压。当需要来自低电压电路（例如电池供电电路、计算机或微控制器）的信号来操作或控制另一个在潜在危险电源电压下操作的外部电路时，这种电气隔离特别有用。
光隔离器中使用的两个组件，一个光发射器，如发射红外线的砷化镓 LED 和一个光接收器，如光电晶体管，光耦合紧密，并使用光在其输入之间发送信号和/或信息和输出。这允许信息在没有电气连接或公共接地电位的电路之间传输。
光隔离器是数字或开关器件，因此它们传输“开-关”控制信号或数字数据。模拟信号可以通过频率或脉宽调制来传输。
九、LED的优缺点
发光二极管的优点包括以下几点。
- LED的成本更低，而且很小。
- 通过使用 LED 的电力进行控制。
- LED 的强度在微控制器的帮助下有所不同。
- 长寿命
- 高效节能
- 无预热期
- 崎岖
- 不受低温影响
- 定向
- 显色性非常好
- 环保
- 可控
发光二极管的缺点包括以下几点。
- 价钱
- 温度敏感性
- 温度依赖性
- 光质
- 电极性
- 电压灵敏度
- 效率下降
- 对昆虫的影响
以上就是关于发光二极管的一些基础知识及工作原理，大家有什么疑问，欢迎在评论区留言。
相关内容有参考网络
六、电流源电压源符号？
电流源的内阻相对负载阻抗很大，负载阻抗波动不会改变电流大小。在电流源回路中串联电阻无意义，因为它不会改变负载的电流，也不会改变负载上的电压。
电流源的符号是
电压源，即理想电压源，是从实际电源抽象出来的一种模型，在其两端总能保持一定的电压而不论流过的电流为多少。电压源具有两个基本的性质：第一，它的端电压定值U或是一定的时间函数U(t)与流过的电流无关。第二，电压源自身电压是确定的，而流过它的电流是任意的。
电压源的符号是：
七、电流源和电压源？
一个电源可以用两种不同的电路模型来表示，一种是用电压的形式来表示，称为电压源，一种是用电流的形式来表示称为电流源。
1.电压源电源电压U恒等于电动势E，是一定值，而其中的电流I是任意的，由负载电阻RL及电源电压U本身确定，这样的电源称为理想电压源或者是恒压源。
2.电流源电源电流I恒等于电流Is是一定值，而其两端的电压U则是任意的，由负载电阻RL以及电流Is本身确定。这样的电源称为理想电流源或者是恒流源。
八、为什么电压源不含电阻？
在电路中，电压源是我们常见且重要的元件之一。它产生稳定的电压，并为电路提供所需的能量。然而，你可能会好奇为什么电压源通常不含电阻。本文将探讨这个问题，并解释为什么电压源通常被设计为理想的电压源，即在理论上没有电阻。
电压源和电阻的区别
首先，我们需要了解电压源和电阻的基本概念和特性。
- 电压源：电压源是能够提供稳定电压的电子设备或元件。它能够将其他形式的能量转化为电能，确保电路中的电压保持不变。
- 电阻：电阻是电路中阻碍电流通过的元件。它的存在会消耗电能，并且导致电压降。
为什么电压源不含电阻？
虽然有些电压源确实包含电阻，但在大多数应用中，设计的电压源被视为理想的电压源，无内部电阻。以下是一些解释：
- 稳定性：电压源是为了提供稳定的电压而设计的。如果电压源内部有电阻，电流通过这个电阻会导致电压降，进而影响电压源的输出稳定性。
- 不浪费能量：电阻会消耗电能，并将其转化为热能。在电源中加入电阻会导致能量的浪费。为了提高效率，电压源通常需要尽可能减少能量的损失。
- 精度和准确性：理想的电压源只关注输出电压的精确性和准确性，而不关心电路中电流的分布。通过减少电压源内部的电阻，可以减少不确定性，提高输出电压的精度。
实际应用中的电压源
虽然理想电压源可以在理论上没有电阻，但实际应用中的电压源通常会有一定的内部电阻。这是由于材料的特性和制造工艺的限制所导致的。然而，这些内部电阻通常在设计中被视为可以忽略不计或通过其他电路元件进行补偿。
总结
电压源通常被设计为理想的电压源，无内部电阻。这样做是为了保证电路中输出电压的稳定性、提高能量效率以及减少不确定性和错误。尽管在实际应用中存在一定的内部电阻，但它们往往可以被视为可以忽略的影响。
感谢您花时间阅读本文，希望对您理解为什么电压源通常不含电阻有所帮助。
九、电压源怎么输出电压？
电压源和电流源都是分析电路时作为理想电源来考虑的。
电压源输出电压是恒定的，电流随负载大小而变化。
电流源输出电流是恒定的，电压随负载大小而变化。
十、二极管与直流电压源的区别？
在直流状态下，二极管工作在稳态下，当负载稳定时，电流是稳定的而交流状态下，由于二极管的单向导通，会出现周期性的通电和断电就这个角度来看，性质没有什么明显的区别但是 如果详细说的话，就可以看出不同了在交流状态下，当电压反向时，PN结处在导通状态，需要一个很短的时间来恢复，这个时候，二极管就处于反向导通状态。当反向电压足够高的时候，会对PN结造成击穿，也可以反向导通。而如果是用的可控硅的话，具体的情况就会更复杂。
发布于
2025-04-21
