LED代表Light Emitting Diode
LED 是目前可用的最节能的照明技术。 LED是半导体光源。 LED主要是一种PN结二极管，它以直流电发光，利用电致发光发光。电致发光是二极管通过改变电子状态将电流转换为光源的过程。 LED 也称为固态照明 (SSL) 。当施加电压时，LED 提供非相干、窄光谱的光。电压必须是正向电压。
LED 遵循一个条件，当电流从阳极流向阴极(正到负)时，阳极端子的电位应高于阴极端子。 LED 接受直流电流。当在二极管半导体两端施加电压时，电子和空穴被转移到PN结并产生能量，然后该能量被转化为光。
LED有四个主要部分，即半导体芯片、基板、荧光粉和透镜。 LED 主要提供白光，但也可以发出红、绿、蓝、黄等多种颜色的光。这些颜色是基于荧光粉的化学成分。
LED的构造
- LED 封装在透明或漫射塑料或玻璃透镜中，可提供一定角度范围的光分布，如白炽灯泡。
- LED 由掺杂杂质的半导体芯片组成，以形成 PN 结。
- 芯片安装在反射托盘中以增加光输出。
- 触点通过导电粘合剂在阴极侧制成，在阳极侧通过金线连接到引线框架。
- 塑料外壳封闭了引线框架的芯片区域。
电路原理图
LED的历史
LED 用于电致发光，这是 1907 年由英国研究员亨利·约瑟夫·朗德在马可尼实验室首次自然体验电致发光。他正在对晶体碳化硅(也称为碳化硅)进行实验，在实验中他注意到当对该晶体施加 10 伏的电压时，它会发出淡黄色的光。然后在 1920 年到 1927 年之间，另一位研究员Oleg Vladimirovich Losev做了电致发光实验，他是俄罗斯的无线电研究员。
在此之后的 1955 年，美国的另一位无线电研究员Rubin Braunstein发现一些简单的二极管在连接到直流电时会发出红外光。然后在 1961 年，德州仪器 (TI) 的Gary Pittman和Robert Biard发现砷化镓二极管每次通电时都会发出红外光，并意外地创造了红外 LED，这是世界上第一个 LED。但是这种红外线对人眼是不可见的。然后在 1962 年， Nick Holonyack在通用电气公司担任工程师，发明了第一个可见光 LED，这是一种使用磷化砷化镓制成的红色LED。
然后对 LED 进行了许多研究。还有更多的 LED 被发明出来，也就是说，
- 1972 年，电气工程师M. George Craford发明了第一个黄色 LED和更亮的红色 LED。
- 1976 年， Thomas P. Pearsall开发了用于光纤的高亮度 LED。
- 1979年，日亚公司的中村修二发明了第一颗蓝光LED 。
LED的特性
- 电压： 1.5 到 3.5 伏
- 工作温度：通常从
到
, - 频率： 400 至 600 太赫兹
- 平均功耗： 5 瓦至 9 瓦。测试时在实验室中也达到了 200 lm/W。
- 开启时间 : 100 ms
- LED产生的光是定向的
- 温度升高 10 度会降低 5% – 7% 的流明输出，如果 PN 结温度低于 75 度，则 LED 寿命将超过 50, 000 小时。
- LED 仅在正向偏置模式下运行
- LED 的特性曲线表明，1 V 的正向偏压足以使电流成倍增加。
优点
- LED 的主要优点是，LED 节能且功耗非常低，LED 在非常低的电压下工作
- LED 发出极高的亮度，其光强度远高于其他照明技术
- LED 产生的热量远低于其他灯，例如白炽灯泡
- LED 发射的能量主要是可见光谱，因此 LED 中不存在 UV 发射。所以我们的眼睛不会受到影响。
- LED 的寿命很长，LED 的平均寿命是
50000 小时(大约 5 年)。 - 与其他灯相比，LED 可以显示光的实际颜色，因此 LED 的显色指数 (CRI) 很大。
- LED 的尺寸非常小，因此我们可以在任何需要的地方安装 LED，因此 LED 是一种灵活且用户友好的组件。
缺点
- LED 性能很大程度上取决于工作环境的有限温度，如果在较高温度下操作 LED 可能会导致 LED 过热，从而导致设备故障。
- 提供给 LED 的电压必须高于阈值，电流必须低于额定值，否则 LED 可能会损坏。所以LED必须遵循电压灵敏度。
- LED照明比传统光源贵，例如白炽灯泡
- 由于蓝光污染，LED 会比其他光源造成光污染。也就是说，冷白光 LED 比传统的户外光源发出更多的蓝光。
- LED 不会产生球面分布的光，因此不建议在开放的大面积中使用。
- LED 的效率随着电流的增加而降低。
- LED 需要正确的电极性才能点亮，因此必须使用整流器来保持极性。