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发光二极管（LED）

繁體：發光二極體（LED）

发光二极管（LED）是一种半导体器件，当电流流过时发光。

技术定义与适配语境
典型 发光二极管（LED） 会按材料、尺寸公差、适配关系和失效风险在 计算机、电子和光学产品制造 中评估。

发光二极管（LED）是一种半导体器件，当电流流过时发光。在光耦合器/隔离器中，LED作为输入侧光源，将电信号转换为光信号，然后通过隔离屏障传输到输出侧的光电探测器（如光电晶体管或光电二极管），从而在电路之间提供电隔离。 LED基于电致发光原理工作：当正向偏置时，电子与半导体材料（通常是砷化镓、磷化镓或类似化合物）中的空穴复合，以光子形式释放能量。在光耦合器中，这种光发射由输入电流精确控制，以通过电隔离屏障传输数字或模拟信号。

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组件规格

定义
发光二极管（LED）是一种半导体器件，当电流流过时发光。在光耦合器/隔离器中，LED作为输入侧光源，将电信号转换为光信号，然后通过隔离屏障传输到输出侧的光电探测器（如光电晶体管或光电二极管），从而在电路之间提供电隔离。

LED基于电致发光原理工作：当正向偏置时，电子与半导体材料（通常是砷化镓、磷化镓或类似化合物）中的空穴复合，以光子形式释放能量。在光耦合器中，这种光发射由输入电流精确控制，以通过电隔离屏障传输数字或模拟信号。
工作原理
The LED operates on electroluminescence principle: when forward-biased, electrons recombine with holes in the semiconductor material (typically gallium arsenide, gallium phosphide, or similar compounds), releasing energy in the form of photons. In optocouplers, this light emission is precisely controlled by input current to transmit digital or analog signals across an electrically isolated barrier.
材料
半导体材料：砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）、铝砷化镓（AlGaAs）或砷化镓磷（GaAsP）用于特定波长发射。封装：环氧树脂或硅胶用于保护和光耦合。引线框架：铜合金镀镍或镀银。
Wavelength
850-950nm (infrared) or 565-660nm (visible)
Viewing Angle
15-30 degrees
Rise/Fall Time
10-100ns
Forward Voltage
1.2-2.2V
Isolation Voltage
2500-5000Vrms
Radiant Intensity
3-20mW/sr
Operating Temperature
-40°C to +100°C
标准
ISO 9001IEC 60747-5-2JEDEC JESD22

行业分类与别名

发光二极管（LED） 的常用贸易名称、技术标识和检索关键词。

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上级产品

该组件会出现在以下整机或工业产品中。

光学传感器模块
一种模块化光学传感组件，通过光与生物组织的相互作用来检测和测量生理信号。
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光耦合器/隔离电路
一种利用光在电气隔离的两个电路之间传输电信号的电子元件，提供电气隔离和抗噪声能力。
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光耦合器/隔离器
一种利用光在两个隔离电路之间传输电信号的电子元件，提供电气隔离和抗噪声能力。
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FMEA · 风险与缓解

诱因 → 失效模式 → 工程缓解

Excessive forward current or voltage spikes->LED catastrophic failure or reduced luminous intensity->Implement current limiting resistors, transient voltage suppression, and proper derating per datasheet specifications
High ambient temperature or poor thermal management->Accelerated degradation and reduced operational lifespan->Design adequate heat dissipation, maintain junction temperature below maximum rating, use thermal interface materials
Electrostatic discharge during handling or installation->Immediate or latent semiconductor damage->Follow ESD protection protocols, use grounded workstations, and implement proper packaging and handling procedures

工业生态与工程逻辑

兼容对象
OptocouplersIsolation amplifiersDigital isolatorsIndustrial control systems
可替换件
VishayBroadcom/AvagoToshibaSharpEverlightLite-On
0
Thermal degradation reducing light output
1
Electrostatic discharge damage
2
Current overstress causing premature failure
3
Moisture ingress affecting optical coupling

合规与检测

tolerance
Forward voltage ±0.2V, wavelength ±10nm, radiant intensity ±15%
test method
IEC 60747-5-2 for optoelectronic devices, including luminous intensity measurement, isolation voltage testing, and environmental stress screening

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技术文档
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制造能力
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可检验性
5/5
供应商透明度
3/5

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常见问题

Why are infrared LEDs commonly used in optocouplers?

Infrared LEDs (850-950nm) are preferred because they offer higher efficiency, better coupling with silicon photodetectors, and minimal interference from ambient visible light in industrial environments.

How does LED degradation affect optocoupler performance?

LED light output degrades over time due to material aging, reducing current transfer ratio (CTR) and potentially causing signal transmission failures. Proper derating and thermal management extend operational life.

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URN:CNFX:ME:UNIT:LIGHT_EMITTING_DIODE_LED_