发光二极管（LED）的形成结构
发光二极管是指当在其整流方向施加电压(称为顺方向)时，有电流注入，电子与空穴复合，其一部分能量变换为光并发射的二极管。这种LED由半导体制成，属于固体元件，工作状态稳定、可靠性高，其连续通电时间(寿命)可达h以上。
LED主要由以下几个部分构成：芯片（作用：光源发光）、支架：包括衬底及散热基座、引脚等（作用：散热、导电）、金线（作用：导电）、透明树脂（作用：保护晶粒、透光）。
发光二极管（LED）的原理
其发光原理可描述为：电子（带负电）多的N(-：negative)型半导体和空穴（带正电）多的P(+：positive)
型半导体结合而成。该半导体施加正向电压时，电子和空穴就会移动并在结合部再次结合，正是在结合的过程中产生大量的能量，而这些能量以光的形式释放出来，这就是其发光的奥秘。与先将电能转换为热能，再转换为光能的以往光源相比，因为LED能够直接将电能转换为光能，所以能够不浪费光能，高效率地获得光。
发光二极管的参数
发光二极管的主要参数有 工作电流IFM和 反向电压URM。
发光二极管 工作电流
工作电流URM是指发光二极管长期正常工作所允许通过的 正向电流。使用中不能超过此值，否则将会烧毁发光二极管。
发光二极管 反向电压
反向电压URM是指发光二极管在不被击穿的前提下，所能承受的 反向电压。发光二极管的 反向电压URM一般在5V左右，使用中不应使发光二极管承受超过5V的反向电压，否则发光二极管将可能被击穿。
发光二极管发光强度
IV表示从特定方向观测到的亮度。单位cd（坎德拉，对应的更小单位是毫坎德拉,
即mcd），一单位立体角内发出 明的光称为一坎德拉。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。需要特别指出的是，IV值通常需要指定该LED是在多大的正向电流IF下测量到的。
发光二极管光通量Φv[lm]
是指从光源发射出来的全部光量。单位为lm（流明）。
发光二极管主波长λD[nm]
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，单位为nm（纳米）。
各种发光二极管发光颜色LED的波长参数
紫：～nm、蓝：～nm、蓝绿：～nm、绿：～nm、*绿：～nm、*：～nm、橙：～nm、红：～nm、白，通常用下面的色坐标来表示。或者简单用暖白、正白、冷白表示。
传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色有关。
发光二极管色度坐标x,y
它指用二维正交坐标系（）x和y）表示LED发光颜色的实际值。
发光二极管色温
色温是指当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温。色温越低，颜色越偏向橙色，色温越高，颜色越偏向蓝色。
发光二极管发光视角
在发光强度分布图形（图12）中，发光强度等于 强度一半构成的角度称为半值角。芯片的厚度、封装模条的外形尺寸、支架反射杯的深度以及支架在模腔中的插入深度都对半值角的大小有直接影响。制造中，可以根据客户要求，通过选取不同的材料及选用不同的封装尺寸来得到不同大小的半值角。
从发光强度角分布图来分有三类：
A高指向性：一般为尖头 封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。
B标准型：通常作指示灯用，其半值角为20°～45°。
C散射型：这是视角较大的指示灯，半值角为45°～90°或更大。
发光二极管工作温度
工作环境温度是影响二极管工作的一个重要参数，对光强电流等参数都有很大影响。
发光二极管使用寿命
人称LED光源为长寿灯。它为固体冷光源， 树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。
发光二极管的特点与作用
发光二极管的特点是会发光。发光二极管与普通二极管一样具有单向导电性，当有足够的正向电流通过PN结时，便会发出不同颜色的可见光或红外光。
发光二极管的主要作用是指示和光发射，并可作为稳压管使用。
1、指示
(1)发光二极管的典型应用电路如图所示，R为限流电阻，I为通过发光二极管的正向电流。发光二极管的管压降一般比普通二极管大，为2V左右，电源电压必须大于管压降，发光二极管才能正常工作。
(2)发光二极管用于交流电源指示的电路如图所示，VD_1为整流二极管，VD_2为发光二极管，R为限流电阻，T为电源变压器。
2、光发射
在红外遥控器、接近开关、光电耦合器等电路中，红外发光二极管担任光发射管，电路如图所示，VT为开关调制晶体管，VD为红外发光二极管。信号源通过VT驱动和调制VD，使VD向外发射调制红外光。
3、稳压
发光二极管可作为低电压稳压二极管使用。图所示简单并联稳压电路，利用发光二极管VD的管压降，可提供+2V的直流稳压输出。VD同时具有电源指示功能。
4、发光
二极管的扫描驱动需要点亮多个发光二极管时，可以采用扫描驱动的方式，以简化电路和节约电能。如图所示，电子开关将电源电压依次快速轮流接入4只发光二极管，只要轮流的速度足够快，看起来这4只发光二极管都一直在亮着。
发光二级管的分类
按发光颜色分，发光二极管分为红色、橙色、绿色(又细分*绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外有的发光二极管中包含两种或三种颜色的芯片。根据掺或不掺散射剂、有色还是无色，又可分为有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管常用来做指示灯。
按发光管出光面特征分为圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等，其中圆形灯按直径分为Φ2mm、Φ4.4mm、Φ5mm、Φ8mm、Φ10mm及Φ20mm等，外形尺寸以Φ3mm、Φ5mml最为常见。国外通常把Φ3mm的发光二极管记作T-1，把Φ5mm的记作T-1(3/4)，把Φ4.4mm的记作T-1(1/4)。
按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED(发光强度10mcd)、超高亮度的LED(发光强度mcd)、高亮度的LED(发光强度在10～mcd间)。
一般LED的工作电流在十几毫安至几十毫安，但低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同)。
除上述分类方法外．还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。
发光二极管的应用
①电源通断指示发光二极管作为电源通断指示电路，通常称为指示灯，在实际应用中给人提供很大的方便。发光二极管的供电电源既可以是直流的也可以是交流的，但必须注意的是．发光二极管是一种电流控制器件，应用中只要保证发光二极管的正向工作电流在所规定的范围之内，它就可以正常发光。具体的工作电流可查阅有关资料。
②数码管是电子技术中应用的主要显示器件，其就是用发光二极管经过一定的排列组成的，如图(a)所示。
这是最常用的七段数码显示。要使它显示0～9的一系列数字只要点亮其内部相应的显示段即可。七段数码显示有共阳极[图(b)]和共阴极[图(c)]之分。数码管的驱动方式有直流驱动和脉冲驱动两种，应用中可任意选择。数码管应用十分广泛，可以说．凡是需要指示或读数的场合，都可采用数码管显示。
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