如何正確認識發(fā)光二極管？

一、發(fā)光二極管的原理介紹

發(fā)光二極管是一種特殊的二極管。和普通的二極管一樣，發(fā)光二極管由半導體芯片組成，這些半導體材料會(huì )預先透過(guò)注入或攙雜等工藝以產(chǎn)生p、n架構。與其它二極管一樣，發(fā)光二極管中電流可以輕易地從p極(陽(yáng)極)流向n極(負極)，而相反方向則不能。兩種不同的載流子：空穴和電子在不同的電極電壓作用下從電極流向p、n架構。當空穴和電子相遇而產(chǎn)生復合，電子會(huì )跌落到較低的能階，同時(shí)以光子的模式釋放出能量(光子也即是我們常稱(chēng)呼的光)。

它所發(fā)出的光的波長(cháng)(顏色)是由組成p、n架構的半導體物料的禁帶能量決定。由于硅和鍺是間接帶隙材料，在常溫下，這些材料內電子與空穴的復合是非輻射躍遷，此類(lèi)躍遷沒(méi)有釋出光子，而是把能量轉化為熱能，所以硅和鍺二極管不能發(fā)光(在極低溫的特定溫度下則會(huì )發(fā)光，必須在特殊角度下才可發(fā)現，而該發(fā)光的亮度不明顯)。發(fā)光二極管所用的材料都是直接帶隙型的，因此能量會(huì )以光子形式釋放，這些禁帶能量對應著(zhù)近紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、或近紫外線(xiàn)波段的光能量。

二、發(fā)光二極管的優(yōu)勢特點(diǎn)

●反應時(shí)間短(以ns為單位)， 可以達到很高的閃爍頻率。

●使用壽命長(cháng)且不因連續閃爍而影響其壽命。

●在安全的操作環(huán)境下可達到10萬(wàn)小時(shí)的壽命，即便是在50度以上的高溫，使用壽命還有約4萬(wàn)小時(shí)。(螢光燈T8為8000小時(shí)。T5為20000小時(shí)，白熾燈為1,000 ~ 2,000小時(shí))。

●耐震蕩等機械沖擊由于是固態(tài)元件，沒(méi)有燈絲、玻璃罩等，相對螢光燈、白熾燈等能承受更大震蕩。

●體積小，其本身體積可以造得非常細小(小于2mm)。

●便于聚焦，因發(fā)光體積細小，而易于以透鏡等方式達致所需集散程度，藉改變其封裝外形，其發(fā)光角度由大角度散射至細角度聚焦都可以達成。

●單色性強，由于是單一能級光出的光子，波長(cháng)比較單一(相對大部份人工光源而言)，能在不加濾光器下提供多種單純的顏色。

●色域略為廣闊，部份白色發(fā)光二極管覆蓋色域較其他白色光源廣。

三、發(fā)光二極管的正負極判斷

怎樣快速分別發(fā)光二極管的正負極呢?

(1)直接判斷

其實(shí)也很簡(jiǎn)單，發(fā)光二極管，長(cháng)腳為正，短腳為負。如果腳一樣長(cháng)，發(fā)光二極管里面的大點(diǎn)的是負極，小的是正極。發(fā)光二極管，若與TTL組件相連使用時(shí)，一般需串接一個(gè)470Ω的降壓電阻，以防止器件的損壞。

(2)采用萬(wàn)用表判斷

萬(wàn)用表中：紅表筆接“+”,黒表筆接“-”;在測發(fā)光二極管時(shí)，低阻檔測不出來(lái)?？捎肦X10K檔測。兩表筆接觸二極管的兩極。如果電阻較小。黑表筆所接是正極。電阻較大。黑表筆所接是負極。

四、發(fā)光二極管的性能要求

1.高可靠性特別像LED路燈的驅動(dòng)電源，裝在高空，維修不方便，維修的花費也大。

2.高效率LED是節能產(chǎn)品，驅動(dòng)電源的效率要高。對于電源安裝在燈具內的結構，尤為重要。因為L(cháng)ED的發(fā)光效率隨著(zhù)LED溫度的升高而下降，所以L(fǎng)ED的散熱非常重要。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫升。對延緩LED的光衰有利。

3.高功率因素功率因素是電網(wǎng)對負載的要求。一般70瓦以下的用電器，沒(méi)有強制性指標。雖然功率不大的單個(gè)用電器功率因素低一點(diǎn)對電網(wǎng)的影響不大，但晚上大家點(diǎn)燈，同類(lèi)負載太集中，會(huì )對電網(wǎng)產(chǎn)生較嚴重的污染。對于30瓦~40瓦的LED驅動(dòng)電源，據說(shuō)不久的將來(lái)，也許會(huì )對功率因素方面有一定的指標要求。

4.驅動(dòng)方式通行的有兩種：其一是一個(gè)恒壓源供多個(gè)恒流源，每個(gè)恒流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其他LED的工作，但成本會(huì )略高一點(diǎn)。另一種是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點(diǎn)是成本低一點(diǎn)，但靈活性差，還要解決某個(gè)LED故障，不影響其他LED運行的問(wèn)題。這兩種形式，在一段時(shí)間內并存。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會(huì )較好。也許是以后的主流方向。

5.浪涌保護LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶(hù)外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應，從電網(wǎng)系統會(huì )侵入各種浪涌，有些浪涌會(huì )導致LED的損壞。因此LED驅動(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。

6.保護功能電源除了常規的保護功能外，最好在恒流輸出中增加LED溫度負反饋，防止LED溫度過(guò)高。

7.防護方面燈具外安裝型，電源結構要防水、防潮，外殼要耐曬。

8.驅動(dòng)電源的壽命要與LED的壽命相適配。

9.要符合安規和電磁兼容的要求。

五、發(fā)光二極管的顏色用途

發(fā)光二極管產(chǎn)品不同的光顏色有著(zhù)不同的應用。下面就簡(jiǎn)單介紹一下最常見(jiàn)顏色和它的實(shí)際用途。

1.白色光有完美的顏色特性，但它會(huì )損害適應暗光的視覺(jué)，一定光源熄滅后需要一定的時(shí)間來(lái)重新適應。

2. 紅色光通常是用作夜視。紅光不會(huì )引起你瞳孔過(guò)分收縮和一旦紅光熄滅時(shí)眼睛不需要重新適應黑暗。紅色也通常在單色相片處理被用作為“安全”顏色因為它不會(huì )損壞正在沖印的底片

3.黃色光有著(zhù)紅色光和白色光的一些優(yōu)點(diǎn)。黃色光另外一優(yōu)點(diǎn)就是當你閱讀時(shí)減少因為長(cháng)時(shí)間閱讀而導致眼睛疲勞的反射和眩目的光。

4.綠色光也可以用作為夜視，綠色光還特別適用于在夜晚的時(shí)候閱讀地圖或圖表。它還不那么容易被夜視裝備發(fā)現，便很容易被人眼發(fā)現，綠色光的亮度比紅色光低。

5.藍色光可被用作在夜晚閱讀地圖和通常很受軍事人員青睞，因為藍色光增加了對比度的水平。它還可以用作戲院和演出時(shí)的后臺工作燈色。

6.藍綠光有著(zhù)相似綠光和藍光的夜視優(yōu)點(diǎn)，但隨著(zhù)藍綠光的顏色特性的提高，一些用戶(hù)因為這個(gè)原因喜歡用藍綠光。

7.紅外線(xiàn)紅光是與夜視裝備一起使用的。否則人的眼睛是看不到紅外線(xiàn)光的。

8.紫外光通常是用作識別鈔票是否偽造，一些紫外發(fā)光二極管照明物在夜總會(huì )和派對上很受歡迎，它們被用來(lái)使熒光物質(zhì)發(fā)出更亮的光。