1 、簡述

發(fā)光二極管（名稱取至 "Light Emitting Diode"

的首字母，簡稱LED）是一種能將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體電子元件，其電氣符號如下圖(1)所示，圖中帶發(fā)射狀的表示LED，通常該正極(陽極)引腳用A表示，而負(fù)極(陰極)引腳用K表示。發(fā)光二極管這種電子元件早在1962年出現(xiàn)led照明元件，早期只能發(fā)出低光度的紅光，之后發(fā)展出其他單色光的版本，時(shí)至今日能發(fā)出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當(dāng)?shù)墓舛?。目前，發(fā)光二極管已被廣泛地應(yīng)用于室內(nèi)外LED照明、LED顯示屏、交通信號燈、汽車用燈、TFT

LCD顯示屏的背光源、燈飾、光纖通信等等。

2 、發(fā)光原理

LED與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?，只是LED可以發(fā)光！如圖(2)所示，其發(fā)光原理可描述為：

電子（帶負(fù)電）多的N (-：negative) 型半導(dǎo)體和空穴（帶正電）多的P (+： positive)

型半導(dǎo)體結(jié)合而成。該半導(dǎo)體施加正向電壓時(shí)，電子和空穴就會移動并在結(jié)合部再次結(jié)合，正是在結(jié)合的過程中產(chǎn)生大量的能量，而這些能量以光的形式釋放出來，這就是其發(fā)光的奧秘。與先將電能轉(zhuǎn)換為熱能，再轉(zhuǎn)換為光能的以往光源相比（如:

早期愛迪生發(fā)明的白熾燈），因?yàn)長ED能夠直接將電能轉(zhuǎn)換為光能，所以能夠不浪費(fèi)光能，高效率地獲得光。

3、LED的結(jié)構(gòu)

下面，我們以常見的一個(gè)LED白燈為例子，說明一下LED的結(jié)構(gòu)。如圖（3）所示，該LED主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：

芯片（作用：光源發(fā)光）

支架：包括襯底及散熱基座、引腳等（作用：散熱、導(dǎo)電）

金線（作用：導(dǎo)電）

透明樹脂（作用：保護(hù)晶粒、透光）

4、LED的種類

根據(jù)LED的不同封裝、發(fā)光面和特性的不同，LED可大致分成下面的幾個(gè)類型：

4.1

插件型LED

如下圖（4），需要指出的是：

插件型LED除了常見的2個(gè)腿的單色型LED，還包括3個(gè)引腳的雙色型LED，此外還有4個(gè)引腳的RGB全彩LED。

4.2

貼片型LED

如下圖（5）所示，通常貼片型SMD的LED分為0402、0603、0805、1206等等封裝，顏色有單色、雙色和RGB全彩。

4.3

高功率LED

如下圖（6）所示，這種LED通常是照明用途的，而且多數(shù)是發(fā)白色光的LED，功率可達(dá)數(shù)瓦以上。

4.4

LED 數(shù)碼管

如下圖（7）所示，通過將多個(gè)LED作成各個(gè)字段，組成特點(diǎn)的字母或組合，可以顯示0~9或米字型(可顯示英文字符)或Bar條段型用于指示進(jìn)度或比例。

4.5

LED點(diǎn)陣屏

如下圖（8）所示，將LED組成矩陣式，可顯示中英文字母，如廠家的LED顯示屏就是由這些點(diǎn)陣屏模組組合出來的。按顏色，可以是單色、雙色或RGB全彩。

4.6

“智能”LED

如下圖（9）所示，這種類型的LED不僅內(nèi)含LED燈芯，還內(nèi)置了控制電路IC，能實(shí)現(xiàn)特定的功能，如閃爍Flash

或者總線尋址控制各個(gè)點(diǎn)的顏色等等，代表型號如 ：WS2812、WS2811等等。

4.7

特殊LED

如下圖（10）所示，這種LED之所以特殊，是因?yàn)樗砂l(fā)出人類眼睛不可視的燈光，如紅外線、紫外線等等。日常生活中，我們所使用的遙控器就是這種LED燈。

5、LED的主要參數(shù)

5.1正向電壓VF

指有正向電流流過時(shí)，陽極A與陰極K之間產(chǎn)生的電壓。單位為V（伏特）。在正向電壓正小于某一值（叫閾值）時(shí)，電流極小，不發(fā)光。當(dāng)電壓超過某一值后，正向電流隨電壓迅速增加、發(fā)光。而超過了正常工作電壓，LED可能被擊穿。通常，不同發(fā)光顏色的LEDled照明元件，其正常的正向電壓也不同，如紅燈通常是1.8~2.0V

之間，而藍(lán)燈和白燈在2.8~3.3V之間。

5.2正向電流

IF

指有正向電流流過時(shí)，陽極A與陰極K之間產(chǎn)生的電流。單位為A（安培）。通常，LED的正向電流應(yīng)控制在20mA以內(nèi)，過大的電流容易導(dǎo)致LED的P、N之間的結(jié)點(diǎn)溫度Tj過高而導(dǎo)致LED損壞或減少使用壽命。另外，LED