發光二極體 (Light-Emitting Diodes, LED) ：製作二極體在摻雜的過程中，若加入鎵、砷及磷等元素時，製造者可製作出能發射出各種不同顏色光的二極體，例如：紅、橙、黃、綠及紅外線等。

LED 通常被用來當作指示燈，目前有愈來愈多的 LED 被用來作為照明使用。

LED 的亮度與流過 LED 的電流有關，電流愈大，所發射光的強度愈強。但若電流過大，會大幅降低其使用壽命。

LED 順向偏壓：LED 順向偏壓時，其障壁電壓 (VB) 比一般二極體大一些，一般二極體約 0.7V ，LED 的障壁電壓約 1.5V 至 2.5V 間。一般為計算上的方便，通常可取 2V 來計算。

LED 的電路符號：

LED 逆向偏壓：LED 的崩潰電壓通常很低，典型值約 3V 至 15V 左右。 LED 若逆向加壓而崩潰，容易損壞或嚴重降低其特性。

＜例 3.1 ＞ 計算圖中 LED 的電流值

VLED = 2V

Vin = ILED × R + VLED

24V = ILED × 2k + 2V

mA11k2

V2V24ILED

＜例 3.2 ＞若要提供 25mA 的 LED 電流，選擇電阻 R 的值

VLED = 2V

Vin = ILED × R + VLED

24V = 25mA × R + 2V

880k88.0mA25

V2V24R

ILED = 25mA

選擇最接近 880 的 5% 標準電阻， 910

發光二極體用於指示燈的電路：

開關 ON ，指示燈亮，開關 OFF ，指示燈熄。

LED 逆向保護電路：

當 LED 順向偏壓時，電流如圖中藍色路徑所示。整流二極體逆向偏壓，沒有電流，如同沒有接。若電源接反了，電流如紅色路徑所示，流向整流二極體， LED 沒有電流，但其逆向偏壓被限制在 0.7V ，因此 LED 不會損壞。

稽納二極體：最佳操作區在逆向崩潰區，主要功能為穩定電壓（穩壓）。

電路符號：

電壓電流特性曲線：

順向偏壓時，稽納二極體的特性如同矽質整流二極體，其障壁電壓約 0.7V 。

逆向偏壓時，其崩潰電壓通常較整流二極體小，其大小視型號而定。而且崩潰後不會損壞，一旦崩潰後，無論逆向電流的大小，其電壓會保持在 VZ 。因此，稽納二極體常被用來穩定電壓。

VZ 是稽納二極體最主要的額定值，例如 VZ = 5.6V 表示此稽納二極體會在 5.6V 崩潰， VZ = 6.2V 表示此稽納二極體會在 6.2V 崩潰。

功率額定值 (PZM) ：

稽納二極體之功率：

PZ = VZ × IZ

設計時，必須使得稽納二極體之功率消耗小於其額定值。亦即

PZ < PZM

＜例 3.3 ＞ 10V 的稽納二極體流過 50mA 的電流，求其功率消耗。PZ = VZ × IZ

= 10V × 50mA

= 500mW

= 0.5W

＜例 3.4 ＞ 對於 1W 、 6.2V 的稽納二極體，求所容許的最大電流。

PZM = 1W VZ = 6.2V

設計時， PZ = VZ × IZ ＜ PZM

6.2V × IZ ＜ 1W

mA161V2.6

W1IZ

最大容許電流 161mA

稽納二極體的使用與分析方法：

將稽納二極體與欲穩壓的負載並聯，只要稽納二極體崩潰，其電壓會保持在 VZ ，與其並聯的負載，電壓也會維持在 VZ 。

使用方法：

只要崩潰 VL = VZ

而L

LL R

VI

RS 的電壓為 Vin - VZ

因此電流 S

Zin

S

SS R

VV

R

RI

電壓

稽納二極體的電流 IZ = IS - IL

＜例 3.5 ＞ 如圖所示，計算 IS 、 IL 、IZ 及 PZ

mA58100

V2.6V12

R

VVI

S

ZinS

mA3.41150

V2.6RV

IL

LL

IZ = IS – IL = 58mA – 41.3mA = 16.7mA

PZ = VZ × IZ = 6.2V × 16.7mA = 103.5mW

＜例 3.6 ＞ 如圖所示，計算 IS 、 IL 、IZ 及 PZ

mA58100

V2.6V12

R

VVI

S

ZinS

mA8.24250

V2.6

R

VI

L

LL

IZ = IS – IL = 58mA – 24.8mA = 33.2mA

PZ = VZ × IZ = 6.2V × 33.2mA = 205.8mW

＜例 3.5 ＞ 如圖所示，計算 IS 、 IL 、IZ 及 PZ

mA58100

V2.6V12

R

VVI

S

ZinS

mA3.41150

V2.6RV

IL

LL

IZ = IS – IL = 58mA – 41.3mA = 16.7mA

PZ = VZ × IZ = 6.2V × 16.7mA = 103.5mW

＜例 3.7 ＞ 如圖所示，計算 IS 、 IL 、IZ 及 PZ

mA88100

V2.6V15

R

VVI

S

ZinS

mA3.41150

V2.6RV

IL

LL

IZ = IS – IL = 88mA – 41.3mA = 46.7mA

PZ = VZ × IZ = 6.2V × 46.7mA = 289.5mW

結論：無論輸入電壓 Vin 或負載電阻 RL 如何變化，只要稽納二極體崩潰，負載電阻的電壓 VL 會保持在 VL = VZ 不變，達到穩壓的效果。

若負載電阻值 RL 改變，其餘條件維持不變，則

VL IL IS IZ

RL ↑

RL ↓

↑ ：變大 ↓：變小 × ：不變

× ×↓ ↑

× × ↓↑

若電源電壓 Vin 改變，其餘條件維持不變，則

VL IL IS IZ

Vin ↑

Vin ↓

↑ ：變大 ↓：變小 × ：不變

× ↑× ↑

× ↓ ↓×