我让点亮20个LED的电流流过一个IO口会怎么样啊

作者&投稿:脂供 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
单片机一个I/O口能承受多少个并联的LED灯的电流?或者单个I/O口能承受多大电流?如果单个I/O~

单片机单个I/O口承受的电流是很小的,只有20ma,只能点亮1-2个LED ,并且多个IO口总电流不能超200ma,有的封装为400ma
所以要点亮20个LED,分散用多个IO口还算勉强, 若用单个IO口不加驱动(放大)电路是绝对不行的


一般不推荐4个LED并联,如果并联的话应该每个LED接一个限流电阻然后再并联。高亮度LED有1mA电流就可以驱动了,不需要其它的放大电路,如果每个LED电流比较大,可以分别串接到4个P型三极管的发射极,三极管的基极通过限流偏置电阻接到单片机的I/O引脚,三极管的集电极接地,三极管可选用8550.也可以采用专用的驱动IC如74LS07或者ULN2000系列。

LED是利用化合物材料制成pn结的光电器件。它具备pn结结型器件的电学特性:I-V特性、C-V特性和光学特性:光谱响应特性、发光光强指向特性、时间特性以及热学特性。
1、LED电学特性
1.1I-V特性表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质:单向导电性,即外加正偏压表现低接触电阻,反之为高接触电阻。
(1)正向死区:(图oa或oa′段)a点对于V0为开启电压,当V<Va,外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场,此时R很大;开启电压对于不同LED其值不同,GaAs为1V,红色GaAsP为1.2V,GaP为1.8V,GaN为2.5V。
(2)正向工作区:电流IF与外加电压呈指数关系
IF=IS(eqVF/KT–1)-------------------------IS为反向饱和电流。
V>0时,V>VF的正向工作区IF随VF指数上升IF=ISeqVF/KT
(3)反向死区:V<0时pn结加反偏压
V=-VR时,反向漏电流IR(V=-5V)时,GaP为0V,GaN为10uA。
(4)反向击穿区V<-VR,VR称为反向击穿电压;VR电压对应IR为反向漏电流。当反向偏压一直增加使V<-VR时,则出现IR突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同,各种LED的反向击穿电压VR也不同。
1.2C-V特性
鉴于LED的芯片有9×9mil(250×250um),10×10mil,11×11mil(280×280um),12×12mil(300×300um),故pn结面积大小不一,使其结电容(零偏压)C≈n+pf左右。
C-V特性呈二次函数关系(如图2)。由1MHZ交流信号用C-V特性测试仪测得。
1.3最大允许功耗PFm
当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率消耗为P=UF×IF
LED工作时,外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光,还有一部分变为热,使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta,则当Tj>Ta时,内部热量借助管座向外传热,散逸热量(功率),可表示为P=KT(Tj–Ta)。
1.4响应时间
响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示LCD(液晶显示)约10-3~10-5S,CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S(us级)。
①响应时间从使用角度来看,就是LED点亮与熄灭所延迟的时间,即图中tr、tf。图中t0值很小,可忽略。
②响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。
LED的点亮时间——上升时间tr是指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始,一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。
LED熄灭时间——下降时间tf是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。
不同材料制得的LED响应时间各不相同;如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响应时间<10-9S,GaP为10-7S。因此它们可用在10~100MHZ高频系统。
2、LED光学特性
发光二极管有红外(非可见)与可见光两个系列,前者可用辐射度,后者可用光度学来量度其光学特性。
2.1发光法向光强及其角分布Iθ
2.1.1发光强度(法向光强)是表征发光器件发光强弱的重要性能。LED大量应用要求是圆柱、圆球封装,由于凸透镜的作用,故都具有很强指向性:位于法向方向光强最大,其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度,光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。
2.1.2发光强度的角分布Iθ是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。它主要取决于封装的工艺(包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否)
⑴为获得高指向性的角分布(如图1)
①LED管芯位置离模粒头远些;
②使用圆锥状(子弹头)的模粒头;
③封装的环氧树脂中勿加散射剂。
采取上述措施可使LED2θ1/2=6°左右,大大提高了指向性。
⑵当前几种常用封装的散射角(2θ1/2角)圆形LED:5°、10°、30°、45°
2.2发光峰值波长及其光谱分布
⑴LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同,绘成一条分布曲线——光谱分布曲线。当此曲线确定之后,器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。
LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构(外延层厚度、掺杂杂质)等有关,而与器件的几何形状、封装方式无关。
LED光谱分布曲线
1蓝光InGaN/GaN2绿光GaP:N3红光GaP:Zn-O
4红外GaAs5Si光敏光电管6标准钨丝灯
①是蓝色InGaN/GaN发光二极管,发光谱峰λp=460~465nm;
②是绿色GaP:N的LED,发光谱峰λp=550nm;
③是红色GaP:Zn-O的LED,发光谱峰λp=680~700nm;
④是红外LED使用GaAs材料,发光谱峰λp=910nm;
⑤是Si光电二极管,通常作光电接收用。
无论什么材料制成的LED,都有一个相对光强度最强处(光输出最大),与之相对应有一个波长,此波长叫峰值波长,用λp表示。只有单色光才有λp波长。
⑵谱线宽度:在LED谱线的峰值两侧±△λ处,存在两个光强等于峰值(最大光强度)一半的点,此两点分别对应λp-△λ,λp+△λ之间宽度叫谱线宽度,也称半功率宽度或半高宽度。
半高宽度反映谱线宽窄,即LED单色性的参数,LED半宽小于40nm。
⑶主波长:有的LED发光不单是单一色,即不仅有一个峰值波长;甚至有多个峰值,并非单色光。为此描述LED色度特性而引入主波长。主波长就是人眼所能观察到的,由LED发出主要单色光的波长。单色性越好,则λp也就是主波长。
如GaP材料可发出多个峰值波长,而主波长只有一个,它会随着LED长期工作,结温升高而主波长偏向长波。
2.3光通量
光通量F是表征LED总光输出的辐射能量,它标志器件的性能优劣。F为LED向各个方向发光的能量之和,它与工作电流直接有关。随着电流增加,LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明(lm)。
LED向外辐射的功率——光通量与芯片材料、封装工艺水平及外加恒流源大小有关。目前单色LED的光通量最大约1lm,白光LED的F≈1.5~1.8lm(小芯片),对于1mm×1mm的功率级芯片制成白光LED,其F=18lm。
2.4发光效率和视觉灵敏度
①LED效率有内部效率(pn结附近由电能转化成光能的效率)与外部效率(辐射到外部的效率)。前者只是用来分析和评价芯片优劣的特性。
LED光电最重要的特性是用辐射出光能量(发光量)与输入电能之比,即发光效率。
②视觉灵敏度是使用照明与光度学中一些参量。人的视觉灵敏度在λ=555nm处有一个最大值680lm/w。若视觉灵敏度记为Kλ,则发光能量P与可见光通量F之间关系为P=∫Pλdλ;F=∫KλPλdλ
③发光效率——量子效率η=发射的光子数/pn结载流子数=(e/hcI)∫λPλdλ
若输入能量为W=UI,则发光能量效率ηP=P/W
若光子能量hc=ev,则η≈ηP,则总光通F=(F/P)P=KηPW式中K=F/P
④流明效率:LED的光通量F/外加耗电功率W=KηP
它是评价具有外封装LED特性,LED的流明效率高指在同样外加电流下辐射可见光的能量较大,故也叫可见光发光效率。
以下列出几种常见LED流明效率(可见光发光效率):
LED发光颜色λp(nm)材料可见光发光效率(lm/w)外量子效率
最高值平均值
红光700660650GaP:Zn-OGaAlAsGaAsP2.40.270.38120.50.51~30.30.2
黄光590GaP:N-N0.450.1
绿光555GaP:N4.20.70.015~0.15
蓝光465GaN10
白光谱带GaN+YAG小芯片1.6,大芯片18
品质优良的LED要求向外辐射的光能量大,向外发出的光尽可能多,即外部效率要高。事实上,LED向外发光仅是内部发光的一部分,总的发光效率应为
η=ηiηcηe,式中ηi向为p、n结区少子注入效率,ηc为在势垒区少子与多子复合效率,ηe为外部出光(光取出效率)效率。
由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。当芯片发出光在晶体材料与空气界面时(无环氧封装)若垂直入射,被空气反射,反射率为(n1-1)2/(n1+1)2=0.32,反射出的占32%,鉴于晶体本身对光有相当一部分的吸收,于是大大降低了外部出光效率。
为了进一步提高外部出光效率ηe可采取以下措施:①用折射率较高的透明材料(环氧树脂n=1.55并不理想)覆盖在芯片表面;②把芯片晶体表面加工成半球形;
③用Eg大的化合物半导体作衬底以减少晶体内光吸收。有人曾经用n=2.4~2.6的低熔点玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且热塑性大的作封帽,可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED效率提高4~6倍。
2.5发光亮度
亮度是LED发光性能又一重要参数,具有很强方向性。其正法线方向的亮度BO=IO/A,指定某方向上发光体表面亮度等于发光体表面上单位投射面积在单位立体角内所辐射的光通量,单位为cd/m2或Nit。
若光源表面是理想漫反射面,亮度BO与方向无关为常数。晴朗的蓝天和荧光灯的表面亮度约为7000Nit(尼特),从地面看太阳表面亮度约为14×108Nit。
LED亮度与外加电流密度有关,一般的LED,JO(电流密度)增加BO也近似增大。另外,亮度还与环境温度有关,环境温度升高,ηc(复合效率)下降,BO减小。当环境温度不变,电流增大足以引起pn结结温升高,温升后,亮度呈饱和状态。
2.6寿命
老化:LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。器件老化程度与外加恒流源的大小有关,可描述为Bt=BOe-t/τ,Bt为t时间后的亮度,BO为初始亮度。
通常把亮度降到Bt=1/2BO所经历的时间t称为二极管的寿命。测定t要花很长的时间,通常以推算求得寿命。测量方法:给LED通以一定恒流源,点燃103~104小时后,先后测得BO,Bt=1000~10000,代入Bt=BOe-t/τ求出τ;再把Bt=1/2BO代入,可求出寿命t。
长期以来总认为LED寿命为106小时,这是指单个LED在IF=20mA下。随着功率型LED开发应用,国外学者认为以LED的光衰减百分比数值作为寿命的依据。如LED的光衰减为原来35%,寿命>6000h。
3、热学特性
LED的光学参数与pn结结温有很大的关系。一般工作在小电流IF<10mA,或者10~20mA长时间连续点亮LED温升不明显。若环境温度较高,LED的主波长或λp就会向长波长漂移,BO也会下降,尤其是点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响应专门设计散射通风装置。
LED的主波长随温度关系可表示为λp(T′)=λ0(T0)+△Tg×0.1nm/℃
由式可知,每当结温升高10℃,则波长向长波漂移1nm,且发光的均匀性、一致性变差。这对于作为照明用的灯具光源要求小型化、密集排列以提高单位面积上的光强、光亮度的设计尤其应注意用散热好的灯具外壳或专门通用设备、确保LED长期工作。
《LED主要参数与特性》 :

1.确认接入LED后的功率W1;
2.确认I/O的带载能力 W2;
3.若W2>W1,且有10%左右余量,则对I/O不会有影响.反之I/O会因为带载过重而损坏.
以上为个人观点,仅供参考.

你IO口电流多少,一般LED单个电流在10到20毫安。20个的话在500毫安就足够了

看说明手册啊,IO是继电器还是晶体管?继电器的 负载电流可以稍大一点

会把IO口烧坏呗,这个电流至少有200-300mA,太大了


汇编语言:用单片机的P0、P1、P2口连接20个LED灯,(P0口8个LED、P1口8...
;这是刚做的一个24个LED的流水灯,你可以参考一下。ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP T0ISR ;50ms定时 ORG 0030H MAIN:MOV TMOD,#01H MOV TH0,#03CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 SETB ET0 SETB EA MOV R2,#0 MOV R3,#0 MOV P0,#00H MOV P1,#00H MOV P2,#00H MOV R4,...

把20个LED灯串联接到220V,需要接多大的电阻?
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哈哈,用8255扩展 一个8255扩展24个呢】如果只剩下8个口了。或者有159,

想把20个发光二极管并联,让他们依次发亮,每个间隔一秒,可以嘛?具体...
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一个电阻并联20个LED可以吗?最多可以并联多少?
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20个 LED串联 工作电压2V 电流20mA 限流电阻要用多
R=U\/I=(220-2x40)\/(20x10^-3)=140\/0.02 =7000欧

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20个LED并联,有的亮有的暗?
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12V电源 20个1W 3.2--3.4v 350毫安LED灯珠 怎样连接?另15个0.5W的 3.2...
3个一组串联,然后在并联,不过恒流要搞

请问一下大家,我现总共有二十个led灯珠,串联了四个灯珠,然后并联五...
另外,我武断的判断,你使用的可能是一个稳压电源,他的功率是12*64 = 768W,这种电源(新品)的售价不会低于600元。更何况LED必须是恒流驱动方式,恒压驱动是不合理的,即使可以通过限流电阻来控制电流,也必须要使用大功率的限流电阻,这样电阻浪费的电能与使用LED的初衷是违背的。你使用的20个LED...

大安市17826539600: 30个LED串联需要多大电流驱动,经过每个LED的电流又是多少? -
勾嵇美天: LED一般都采用恒流驱动电源,30个LED串联的电流与流过一个LED的电流一样,都是20mA,白光LED的工作电压为3.0-3.5V,30个LED串联的外加电压应该在90V-105V,220V的电源是不能直接驱动的,必须变压、整流成90-105V的直流恒流20mA电源,或直流电源的输出电压可提高,但相应加限流电阻后才行.

大安市17826539600: LED灯 限流电容计算方法 -
勾嵇美天: LED灯 限流电容计算方法: 常用的LED一般都采用串联连接方式,下面以白色LED为例举例说明限流电容的计算方法. 每个LED的在20毫安的电流下导通电压在3.3V左右,所以LED 数量不同,则总电压就不同 ,总电压为所以LED导...

大安市17826539600: 如何用12v电压带动20只led -
勾嵇美天: 如果是白光LED,每个点亮电压一般2.8V电流30mA,则需要4个串起来构成一组,20只可以并联5组.电压为11.2V,每组电流30mA,5组需要150mA, 每组串一个限流电阻R=12-11.2)/30mA=27欧姆,或者5组共用一个限流电阻R=5.6欧姆,功率为P=0.8*0.15=0.12W的.12V直流电的话可以直接驱动,加上限流电阻既可.如果不采用此方案,限流电阻太大,会白白浪费电能.

大安市17826539600: 我用20个led并联在一起,为什么会有的比较亮有的比较暗??原本灯珠亮度一样的 -
勾嵇美天: 输入电压是多少? 有没有加限流电阻?如果有是多少大的. 用的是什么电源? 1个LED一路,20路吗? 就现在我知道的情况来说你这可能是电流过大致LED损坏.

大安市17826539600: 我有20个led灯,要把它们串联到220v电路中使其发光,要接多大的电阻,要计算过程 -
勾嵇美天: 首先,LED只能用于直流电,家里的交流电无法直接用.一般是工作电压减去LED压降再除以20mA电流,就得出了所串电阻的阻值.比如你说工作电压为220V,20只LED串联工作,每只LED压降为2.5V,20只为50V,那么就是(220-50)/0.02=8500,选8500欧的电阻就行了.其中20mA为LED的正常工作电流.以此类推,其他的也可以这么算,所有的东西都是串联在一起的.

大安市17826539600: LED点阵 电源问题.5V40A -
勾嵇美天: 欧姆定律学过吧.I=U/R 你不是点亮了吗,一般一个LED灯工作的最佳电流是十几mA,电压是1.5-3V,用万用表测一下,看看电流电压值是不是在这个范围内,一个LDE灯珠如果流过的电流值超过20mA,亮度也不会增加,反而会减少使用寿命,更会有可能烧坏.至于你说的两块到底用多少的电阻的问题,等你搞清楚点阵屏中LED的连接是并联还是串联,(应该是并联)再用欧姆定律算一下,然后实测后按LED最佳工作条件最后决定电阻的大小吧.因为也有一个原因,不知道你是几*几的点阵屏.这里要提醒你,LED不是点亮就算完了,要有合适的电流,才可以使它工作正常.

大安市17826539600: 问下 USB 接20个LED灯 -
勾嵇美天: 你好:——★1、先(串联一个电阻)连接1个LED灯,改变串联电阻值可以改变电流.——★2、电阻有“标称值”的,可以选择电流小于15mA的电阻,(标称)阻值由试验决定.——★3、LED灯电流稍微小于15mA,对亮度影响不大.——★4、最后,把20组LED灯并联即可(注意,是并联,不是串联).

大安市17826539600: 有什么办法可以同时点亮20个发光二极管? -
勾嵇美天: 如果是白色发光管3只串联加限流电阻电流控制在20mA然后再并联.还有2只也串联电阻电流同上.

大安市17826539600: 20个LED灯头全部并联在一个上,加入一个灯头是1.4V,是不是用1.4V的电源就可以点亮全部? -
勾嵇美天: 并联的肯定亮,led一般用3~4V的,这么低电低电压怕不太亮

大安市17826539600: 我要做一个220伏20颗led的灯,电流是20毫安压降是3.2我的计算公示是 -
勾嵇美天: 你应该把条理列 清楚一些:20只LED灯串联后电压为:3.2V*20=64V,限流电阻上的电压为:, 220v-64v=156v,限流电阻的计算方法是:1)阻值:156v÷0.02A=7800欧姆, 2)功率:156V*0.02A=3.12W,(可以取RX21-6W)

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