Зависит ли напряжение светодиода от его цвета

 В статье про подключение светодиодов к сети автомобиля часто встречались вопросы по подбору светодиодов, то есть различаются ли светодиоды по своим характеристикам в зависимости от исполнения, прежде всего от цвета. 
 И действительно, если углубиться в изучение этой темы, то можно понять, что даже цвет светодиода пусть незначительно, но все же влияет на характеристику его напряжения. Собственно именно об этом и будет эта статья.
 Напряжение питания светодиодов (LED) зависит от нескольких факторов, включая цвет, материал полупроводника, форм-фактор и дополнительные особенности.

1. Цвет и материал полупроводника

Напряжение светодиода определяется шириной запрещенной зоны полупроводника, которая зависит от используемых материалов:

• Красные и инфракрасные (GaAs, GaAlAs): 1.6–2.2 В (инфракрасные — 1.2–1.6 В).

• Желтые и оранжевые (GaAsP, AlInGaP): 2.0–2.4 В.

• Зеленые (GaP, InGaN): 2.2–3.4 В (зависит от технологии).

• Синие и белые (InGaN): 2.8–3.6 В (белые создаются на основе синих с люминофором).

• Ультрафиолетовые (AlGaN): 3.1–4.4 В.

2. Форм-фактор

• Размер и тип корпуса (SMD, выводные, COB): Напряжение обычно не зависит от форм-фактора, но мощные светодиоды (например, COB) могут требовать стабилизации тока из-за высокого тепловыделения.

• Многоцветные LED (RGB): Содержат кристаллы разных цветов, поэтому каждому цвету соответствует своё напряжение (например, красный — 2 В, зеленый — 3 В, синий — 3.3 В).

3. Другие особенности

• Ток через LED: Напряжение растет с увеличением тока, но указывается обычно для номинального тока (например, 20 мА для маломощных LED).

• Температура: При нагреве прямое напряжение снижается (важно учитывать в мощных системах).

• Последовательное/параллельное включение:

  • Последовательно: Напряжения складываются (например, 3 белых LED × 3.3 В = 9.9 В).

  • Параллельно: Требуется стабилизация тока для каждого LED.

• Драйверы и резисторы: Встроенные ограничители тока или драйверы меняют требования к источнику питания (например, LED с резистором для работы от 5 В или 12 В).

Примеры напряжений для разных цветов:

Важно:

• Всегда проверяйте datasheet конкретного LED, так как параметры могут отличаться у разных производителей.

• Для питания LED используйте стабилизаторы тока (драйверы), а не напряжения, чтобы избежать перегрева.