如何正确认识发光二极管？

一、发光二极管的原理介绍

发光二极管是一种特殊的二极管。和普通的二极管一样，发光二极管由半导体芯片组成，这些半导体材料会预先透过注入或搀杂等工艺以产生p、n架构。与其它二极管一样，发光二极管中电流可以轻易地从p极(阳极)流向n极(负极)，而相反方向则不能。两种不同的载流子：空穴和电子在不同的电极电压作用下从电极流向p、n架构。当空穴和电子相遇而产生复合，电子会跌落到较低的能阶，同时以光子的模式释放出能量(光子也即是我们常称呼的光)。

它所发出的光的波长(颜色)是由组成p、n架构的半导体物料的禁带能量决定。由于硅和锗是间接带隙材料，在常温下，这些材料内电子与空穴的复合是非辐射跃迁，此类跃迁没有释出光子，而是把能量转化为热能，所以硅和锗二极管不能发光(在极低温的特定温度下则会发光，必须在特殊角度下才可发现，而该发光的亮度不明显)。发光二极管所用的材料都是直接带隙型的，因此能量会以光子形式释放，这些禁带能量对应着近红外线、可见光、或近紫外线波段的光能量。

二、发光二极管的优势特点

●反应时间短(以ns为单位)， 可以达到很高的闪烁频率。

●使用寿命长且不因连续闪烁而影响其寿命。

●在安全的操作环境下可达到10万小时的寿命，即便是在50度以上的高温，使用寿命还有约4万小时。(萤光灯T8为8000小时。T5为20000小时，白炽灯为1,000 ~ 2,000小时)。

●耐震荡等机械冲击由于是固态元件，没有灯丝、玻璃罩等，相对萤光灯、白炽灯等能承受更大震荡。

●体积小，其本身体积可以造得非常细小(小于2mm)。

●便于聚焦，因发光体积细小，而易于以透镜等方式达致所需集散程度，藉改变其封装外形，其发光角度由大角度散射至细角度聚焦都可以达成。

●单色性强，由于是单一能级光出的光子，波长比较单一(相对大部份人工光源而言)，能在不加滤光器下提供多种单纯的颜色。

●色域略为广阔，部份白色发光二极管覆盖色域较其他白色光源广。

三、发光二极管的正负极判断

怎样快速分别发光二极管的正负极呢?

(1)直接判断

其实也很简单，发光二极管，长脚为正，短脚为负。如果脚一样长，发光二极管里面的大点的是负极，小的是正极。发光二极管，若与TTL组件相连使用时，一般需串接一个470Ω的降压电阻，以防止器件的损坏。

(2)采用万用表判断

万用表中：红表笔接“+”,黒表笔接“-”;在测发光二极管时，低阻档测不出来。可用RX10K档测。两表笔接触二极管的两极。如果电阻较小。黑表笔所接是正极。电阻较大。黑表笔所接是负极。

四、发光二极管的性能要求

1.高可靠性特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便，维修的花费也大。

2.高效率LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。

3.高功率因素功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但晚上大家点灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦~40瓦的LED驱动电源，据说不久的将来，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。

4.驱动方式通行的有两种：其一是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。另一种是直接恒流供电，LED串联或并联运行。它的优点是成本低一点，但灵活性差，还要解决某个LED故障，不影响其他LED运行的问题。这两种形式，在一段时间内并存。多路恒流输出供电方式，在成本和性能方面会较好。也许是以后的主流方向。

5.浪涌保护LED抗浪涌的能力是比较差的，特别是抗反向电压能力。加强这方面的保护也很重要。有些LED灯装在户外，如LED路灯。由于电网负载的启甩和雷击的感应，从电网系统会侵入各种浪涌，有些浪涌会导致LED的损坏。因此LED驱动电源要有抑制浪涌的侵入，保护LED不被损坏的能力。

6.保护功能电源除了常规的保护功能外，最好在恒流输出中增加LED温度负反馈，防止LED温度过高。

7.防护方面灯具外安装型，电源结构要防水、防潮，外壳要耐晒。

8.驱动电源的寿命要与LED的寿命相适配。

9.要符合安规和电磁兼容的要求。

五、发光二极管的颜色用途

发光二极管产品不同的光颜色有着不同的应用。下面就简单介绍一下最常见颜色和它的实际用途。

1.白色光有完美的颜色特性，但它会损害适应暗光