LED也是光电二极管

James Bryant

1N914/1N4148二极管具有足够的光敏性以引起嗡嗡声，但不足以用作光电管。它们的灵敏度在红外中高于可见光谱，即使在明亮的阳光下，它们的光电流也只有大约 10 nA。玻璃二极管不是太阳能光伏板的实用替代品！有趣的是，带有白炽灯泡的老式手电筒在这些二极管中激发的光电流是直射阳光的两到三倍，而电源供电的 60 W 白炽灯泡在 7 Hz 时产生约 100% 的光电流调制。这表明RAQ#45中嗡嗡声的可能来源是白炽灯和荧光灯。

大量使用LED的成本约为2美分，其成本约为二极管的五倍，但它们比光电管敏感得多。当太阳直接落在其上时，红色 5 mm LED （1000 mCd @ 20 mA） 的光电流超过 20 μA;在阳光明媚的热带地区，这可能会使时钟电池保持充电状态。它们不太适合发电，但LED是方便的光电探测器，价格约为专用光电探测器的10%。

LED的光谱灵敏度取决于其颜色：它们感测的波长短于或等于其自身的发射波长。这取决于封装的属性;它吸收的颜色的光不会到达 LED。白光LED含有荧光粉，可将单色光转换为白光，不能制造好的光电管。

制造商不会将LED表征为光电管，因此对其作为LED的行为影响最小的微小设计更改可能会导致其作为光电管的特性发生重大变化。当使用LED作为光电管时，请自己表征它们，并使用保守的设计，以便您的电路在任何变化中仍然表现良好。这使得使用LED作为光电管的批量生产电路要求很高，但它们在小批量或单个系统设计中非常有用。

一个优雅的应用是LED由模拟微控制器驱动。通过禁用驱动它的数字输出并检测其光电流输出，可以将相同的LED用作光电探测器。如果微控制器具有双用途模拟输入/数字I/O引脚，如ADuC7023或Arduinos中使用的Atmel ATMega控制器，则可以通过一个LED和两个电阻以及一个处理器引脚来完成。

半导体二极管可以通过两种方式作为光电管连接：光伏模式和光导模式。太阳能电池板以光伏模式工作;光照射在它们身上，阳极变得比阴极更正，并且与入射光成比例的电流在阳极和阴极之间连接的任何电路中流动。二极管是正向偏置的，其电容是反向偏置电容的几倍。

在光电导模式下，照射在反向偏置光电二极管上的光会导致与入射光成比例的光电流流动。最好对交流信号使用光导模式，因为频率响应更好，但光伏模式下的光测量非常简单，如光电二极管和其他光传感器所示。

审核编辑：郭婷