发现发光二极管的有效方法

发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种能发光的半导体器件，如磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，磷化硅二极管发黄光等。它常有单色发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、红外发光二极管、红外接收二极管、激光二极管等多种类型，且有不同的检测方法。

1.单色发光二极管的检测

单色发光二极管与普通二极管的相似点是也具有单向导电特性，并具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，且它的发光颜色与发光波长有关，见表4-10。在正常情况下，将发光二极管正向接入电路时才能导通发光，而反向接入电路时则截止不发光。因此，在对单色发光二极管进行检测时，就主要是对其极性和发光性能进行判断。

表4-10 单色发光二极管的发光波长与颜色的关系

注：1nm=10^-9m=10Å，或1Å=10^-10m；Å读做埃，如780nm=7800Å，又如6500Å=650nm。

（1）发光二极管的正负极性的判断

发光二极管的正负极性的判断，主要是依据测量发光二极管的正、反向电阻值进行确认。在有正向电阻值时，黑表笔所接电极为正极，红表笔所接电极为负极。其检测方法如图4-32所示。

图4-32 单色发光二极管正向电阻值与极性检测

（2）发光二极管的发光性能检测

首先在万用表外部附接一节1.5V干电池，并将万用表置在R×10挡或R×100挡，从而使万用表串联上了1.5V电压，使得检测电压增加至3V，然后，用万用表两表笔分别接触发光二极管的两个电极，如图4-33所示。

图4-33 单色发光二极管的发光性能检测

2.变色发光二极管的检测

能够发出几种不同颜色光的发光二极管被称为变色发光二极管，它通常是由内置两个发光二极管组成，其组成示意图如图4-34所示。但变色发光二极管的型号较多，如国产发光二极管有BT362057RG、BT362057YG、BT3621526RG等，其型号的字母和数字的含义如图4-35所示，其检测方法如图4-36所示。

图4-34 变色发光二极管组成及电路符号

图4-35 国产变色发光二极管型号的字母和数字含义指示图

图4-36 变色发光二极管的检测方法

3.闪烁发光二极管的检测

闪烁发光二极管（BTS）是一种特殊的发光器件，可用于各类轿车、货车、火车等交通工具的油压和温度的监视，以及其他领域中的故障报警显示。其主要特点是使用简便、寿命长、功耗低。其内部结构、外形、电路符号及典型用法如图4-37所示。对于闪烁发光二极管的检测，主要是利用万用表对其正、负极进行判断以及根据闪烁现象和指针的摆动次数确认发光频率。

（1）闪烁发光二极管正负电极的判断方法

利用万用表判断闪烁发光二极管正负电极的方法，主要是通过正确连接黑、红两只表笔，并在万用表内部1.5V电池电压的作用下使其闪烁发光二极管内部IC中的振荡器起动工作，进而产生脉冲电流使指针抖动。但由于电压过低，还不能使发光二极管发光。其检测方法如图4-38所示。

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图4-37 闪烁发光二极管的内部结构、外形、电路符号及典型用法

（2）闪烁发光二极管发光频率的判断方法

在利用万用表判断闪烁发光二极管的发光频率时，主要是观察闪烁现象及指针的摆动次数，进而确认闪烁发光二极管的发光频率。其检测方法如图4-39所示。

图4-38 闪烁发光二极管正负极的判断方法

图4-39 观察闪烁发光二极管闪烁现象及检测闪烁频率

4.红外发光二极管的检测

红外发光二极管是一种用砷化镓（GaAs）材料制成的发光器件，它能把电能直接转换成红外光能，并辐射到空间中去，但红外光人眼是看不到的。如遥控器中的发射器件就是红外发光二极管，又称红外发射二极管，在按动某一按键时，红外发射二极管就会有红外光发出，此时通过数码照相机就可观察到有闪烁光亮出现。

有关红外发光二极管的检测方法与单色发光二极管相同，见图4-32。

5.光敏二极管检测

光敏二极管是一种十分常用的光敏元件，与普通晶体管相似，它也是具有一个PN结的半导体器件，但其结构与普通晶体管不同。光电二极管的管壳上则开有一个透明的窗口，光线能透射到PN结上，以改变其工作状态。其外形和电路符号及工作电路如图4-40所示，有关检测方法如图4-41所示。

图4-40 光敏二极管的外形、符号及工作电路示意图

图4-41 光敏二极管检测示意图

6.激光二极管检测

激光二极管是以半导体材料为工作物质来产生激光的激光器，其实物如图4-42所示。因此，激光二极管本质上是一个半导体二极管，按照PN结材料不同，可以把激光二极管分为同质结构、单异结构（SH）、双异结构（DH）和量子阱（QW）多种形式。其中量子阱激光二极管具有阈值电流低、输出功率高的优点，是目前市场上的主流产品。在激光影碟机中，激光二极管大多是采用双质结构的镓铝砷三元化合物半导体激光二极管。它是一种近红外激光管，波长在780nm左右（目前可作为光电开关用的激光管工作波长有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等），额定功率为3～5mW。这种激光二极管具有体积小、重量轻、功耗低、驱动电路简单、调制方便、耐机械冲击、抗振动等优点。常见激光二极管的外形尺寸与类型符号如图4-43所示。在CD、LD机中常用激光二极管型号及主要参数值见表4-11。

图4-42 激光二极管实物

图4-43 激光二极管的外形尺寸与类型符号

有关激光二极的检测方法可按照检测普通二极管正、反向电阻值的方法进行检测，但检测时要注意，由于激光二极管的正向电压降比普通二极管要大，所以当检测正向电阻值时，万用表指针仅略微向右偏转，而反向电阻值则为∞。对于激光二极管的好坏判别，可通过在激光二极管供电回路中设置一只负载电阻来检验。检验时，可用万用表直流电压挡测量一下负载电阻上的两端电压，然后依据欧姆定律来估算激光二极管中流过的电流，再据此电流的大小，判断激光二极管的工作状态。在一般情况下，只要电流大于100mA，且调节电路中相应电位器，电流无任何变化时，则被测激光二极管已经损坏。因为小功率激光二极管的工作电流均在100mA以下，见表4-11。

表4-11 激光唱机（CD）和激光影碟机（LD）中常见激光二极管型号及主要参数值