汽车电子电气基础知识详解(五)

◆文/山东 刘春晖 张学忠

（接上期）

2.发光二极管(LED)

与其他二极管一样，发光二极管(LED)也由两个半导体层(一个P层和一个N层)组成。但通常用砷化镓取代硅作为半导体的原材料。LED的颜色通常有绿色、黄色、红色、蓝色等，尺寸和结构形式有许多种。LED的颜色取决于所用材料，LED的电路符号如图55所示，LED必须始终与一个串联电阻连接在一起，以便限制经过发光二极管的电流。

图55 LED的电路符号

LED的PN结如图56所示，一个LED的N层掺杂较多时，P层的掺杂只能较少。这样二极管接入流通方向时，电流几乎只通过电子运载。P层内出现空穴与电子结合(复合)的情况时，释放出能量。根据具体半导体材料，这种能量以可见光或红外辐射形式释放出来。由于P层非常薄，因此可能有光线溢出。

图56 LED的PN结

LED相对于白炽灯泡的优势在于：①使用寿命很长(大约100倍)；②不会突然发生故障，而是光强度随着时间减弱；③响应时间更快；④抵抗机械作用的能力较强。

LED的结构如图57所示，与以前的信号灯相似，LED在汽车上用作指示灯(图58)。其特点是耗电量低且使用寿命长。LED的开发方向是用于尾灯和部分前灯。

图57 LED的结构

图58 LED用作功能照明

3.Z二极管

Z二极管(齐纳二极管)常称为稳压二极管，一般工作在反向击穿状态，其电路符号如图59所示。如果在阻隔方向上超过一个特定的电压UZ，电流IZ就会明显提高，二极管即可导电。通过提高掺杂物质可使阻隔层变得很薄，因此电压为1～200V时就会击穿。为了在出现击穿电压时电流迅速升高不会造成二极管损坏，必须通过一个相应的电阻限制电流。……