当我年轻并学习电时，了解电压/电流/电阻的绝妙工具是白炽灯泡（在我的例子中，它是一个 3V 的小灯泡）。当您通过串联两个电池将电压加倍时，它会发出 4 倍的亮度，但会发热更多并且更容易烧坏。当你把两个灯泡串联起来时，它们的亮度是原来的 1/4。当您将它们平行放置时，它们会正常发光，但会以两倍的速度耗尽电池。等等。
然而，在当今时代，白炽灯泡即将淘汰，而 LED 正在取代它们是有充分理由的（比如每隔几个月左右就不会烧坏）。但是LED不同，遵循不同的规则，我自己也不是很了解。
我想知道 - LED 可以以同样的方式使用吗？我知道要使 LED 以与经典灯泡类似的方式使用，您需要将其与电阻串联，否则会消耗过多电流并烧坏。我认为您甚至可以购买带有内置电阻器的 LED。但它们会以同样的方式工作吗？电压的变化会伴随亮度的相应变化吗？
与白炽灯泡相比，LED 是一种非常不同的野兽。LED属于一类称为非线性器件的器件。这些不遵循经典意义上的欧姆定律（但是欧姆定律仍然与它们结合使用）。
LED（显然）是二极管的一种形式。它有一个正向电压，即二极管开始导通的电压。随着电压的增加，二极管的导电性能也会增加，但它是以非线性方式实现的。
对于 LED，流过它的电流量决定了它的亮度。增加电压会增加电流，是的，但是在没有电流变得太多的情况下发生这种情况的区域非常小。在上面的红色曲线中，它可能是 1.5V 左右的那一点点，当你达到 2V 时，电流超出了刻度，LED 烧坏了。
将 LED 串联起来确实可以将正向电压相加，因此您必须提供更高的电压才能开始导通，但可控区域仍然很小。
所以我们控制的是电流而不是电压，取正向电压为固定值。通过在电路中包含一个电阻器来填充电源电压和正向电压之间的间隙，限制过程中的电流，或者通过使用恒流电源，我们可以设置我们想要流过 LED 的电流，并从而设置亮度。通过增加电流但不增加电压（或仅增加微不足道的量，纯属偶然），我们增加了亮度。
计算用于特定电流的电阻的公式是：
$$ R = \frac{V_S - V_F}{I_F} $$
其中 \$V_S\$ 是电源电压，\$V_F\$ 是 LED 正向电压，\$I_F\$ 是所需的 LED 正向电流。
不，LED 本身（没有电阻器或其他电子设备）的行为与灯泡完全不同。
看看这个随机 LED 的数据表。
向下滚动到包含许多图表的页面。第三张图显示了相对强度（光）与通过 LED 的电流：
（来源：334-15/T1C1-4WYA 数据表）
你会注意到这条曲线有点线性，这意味着两倍的电流会给你大约两倍的光。
我们学到了什么：LED 的亮度与流过它的电流成正比。
但是对于一定的电压，你会得到多少电流？
看图2：
（来源：334-15/T1C1-4WYA 数据表）
正向电流与正向电压，请注意电压在 3 伏以上时电流如何迅速增加。仅增加 0.5 V 即可提供 4 倍的电流！这条曲线也在 LED 和温度之间变化。
这就是为什么最好用电流而不是电压为 LED 供电。如果您为 LED 提供电压，则电流不是很可预测，因此亮度也不是。此外，馈入 LED 的功率也会随着功率为电压 x 电流而变化。
最好将 LED 保持在恒定电流，这就是需要串联电阻的原因，这些电阻将电流限制在预期值。不完全但足够接近大多数目的。
串联电阻就位后，LED（+ 电阻）在某种意义上更像灯泡，因为亮度的变化与您施加的电压成正比。
LED和白炽灯泡的特性几乎相反。
BULB开启时电阻上升10倍。这是由于钨丝的大指数热 PTC (+)。同时，LED 正好相反，具有较小的线性 NTC (-) 值。
LED 使用“微米薄”的超声波金线键合，因为焊接会杀死它。
灯泡 ... 工作温度为 2500'C
LED 有彩虹色及其他颜色。
灯泡都是一样的，都是白色的
即使使用透明基板，LED 也是单面的。
因此，当您将它们全部加起来时，您必须了解它们之间的差异，以使它们在相同的电源环境中工作。或者依靠工程解决方案使它们易于使用。
如果您购买带有内置电阻器的 LED，它们将（几乎）以这种方式工作。
LED 的光输出在很宽的范围内几乎与电流成正比。
对于相对较高的电压 \$(Vb >> Vf)\$，电流计算如下：
\$V_b\$：工作电压
\$V_f\$：LED的正向电压
\$R_i\$：内置串联电阻
\$I=(V_b-V_f)/R_i\$（单个 LED）。可以减少（在 10% 的公差范围内）大致近似为 \$I=(V_b/R_i)\$
其中两个显示为： \$I=(V_b-2*V_f)/(2*R_i)\$ 可以简化为大致近似值：
\$I=(V_b/(2*R_i))\$
因此，当串联 2 个带有内置串联电阻的 LED 时，电流降至初始电流的一半。