发光二极管（一）

发光二极管（Light Emitting Diode）简称LED，是一种会发光的半导体组件且具备二极管的电子特性。本篇文章将介绍下LED的基础知识。

工作原理

发光二极管核心是二极管的空穴和电子在电压作用下从电极流向PN结。当空穴和电子相遇而产生复合，电子会跌落到较低的能阶，同时以光的形式释放出能量。如下所示：

LED根据不同的使用材料，发出不同的颜色（发光波长）。下图是可见光的波长分布：

白色光是复合产生的，下面是常用的两种方法。

蓝色LED与其辅助色即黄色荧光体组合，获得白色光。该方式与其他方式相比，结构简单、效率高，因此目前已成为主流。

光的三基色通过配合可以得到任何颜色的光，该方式比起照明用途，更多的用于全彩LED显示设备。

LED分类与种类

按外观分类：一般圆柱型外观有3mm,5mm,8mm等。

一般根据引脚长短区分正负极（长正短负）。

根据外形分类：0402，0603，0805，1206，3030，3528，5050等等。

电学特性

光学特性

表示从特定方向观测到的亮度。单位为cd（坎德拉）。 比较光强时需要特别注意指向角，光强是指单位立体角内发出的光通量。透镜作为LED封装的组成部分可以向特定方向集中光输出（用透镜集光），即使光输出小也能集光，因此光强变大。比较技术资料时，需要根据指向角和光强进行判断。

指从光源发射出来的全部光量。单位为lm（流明）。

指LED发出的光谱输出值最高的波长，单位为nm（纳米）。 设计LED时采用峰值波长进行设计，但实际用人眼比较波长时使用主波长进行比较。

LED一般用波长表示颜色。主波长相当于眼睛看到的颜色所对应的波长，与发光波长的峰值波长有差异。

L指用二维正交坐标系表示LED发光颜色的刺激值，一般使用x y坐标系。

表示LED光辐射的范围。单位为 “度” 。 将封装倾斜观察光输出时，用于判断从输出的极限值位置能观测多大角度。将输出达到峰值一半时的角度乘以2倍（从正面看时相当于左右端）的值叫做指向角。

LED电路

当LED以恒压驱动方式串联点亮时，通常如下图所示，电路中包含与LED串联的电阻，用于控制电流。限流电阻值由正向电压和电流计算所得。

将LED以恒压驱动方式并列排列时，建议给每列LED加入控制电阻。

参考