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。

1. 蓝色LED＋黄色荧光体

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。

1. RGB复合得到

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

· 直插式

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）。

· 表贴式

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

电学特性

· 伏安特性

1. A点是开启电压，电压开启点以前是截止状态。从A点以后随着电压的升高，电流以指数形式增加。

2. AC段为正向工作区，LED与普通二极管正向导通电压要高一般大于1V。下图是不同颜色在20mA工作电流下正向导通电压。

1. 正向导通电流：正常情况下不应超过最大值的60%。

2. 最大反向电压：当加载反向电压超过一定值后，LED将会烧毁。

3. 反向漏电流：正向电压下，反向漏电刘是少子的运动很小，一般＜10uA。反向漏电流越小，说明LED单向导电性越小。

4. 功耗：正向导通电流*正向导通电压即为消耗功率。应保证小于最大允许功率。

光学特性

· 发光强度

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。

· 光通量

指从光源发射出来的全部光量。单位为lm（流明）。

· 峰值波长 λP[nm]

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。

· 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。

· 色度坐标 x, y：

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。

· 指向角

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

1. 串联电路

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。

1. 并联电路

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。