1 .發(fā)光二極管 LED ( Light-EmittingDiode )是能將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的結(jié)型電致發(fā)光半導(dǎo)體器件。其主要特點(diǎn)是：

　　( 1 )在低電壓( 1.5 ～ 2.5V )、小電流 (5 ～ 30mA) 的條件下工作，即可獲得足夠高的亮度。

　　( 2 )發(fā)光響應(yīng)速度快( 10-7 ～ 10-9 s )，高頻特性好，能顯示脈沖信息。

　　( 3 )單色性好，常見顏色有紅、綠、黃、橙等。

　　( 4 )體積小。發(fā)光面形狀分圓形、長方形、異形(三角形等)。其中圓形管子的外徑有φ 1 、φ 2 、φ 3 、φ 4 、φ 5 、φ 8 、φ 10 、φ 12 、φ 15 、φ 20 ( mm )等規(guī)格，直徑 1mm 的屬于超微型 LED 。

　　( 5 )防震動(dòng)及抗沖擊穿性能好，功耗低，壽命長。由于 LED 的 PN 結(jié)工作在正向?qū)顟B(tài)，本射功耗低，只要加必要的限流措施，即可長期使用，壽命在 10 萬小時(shí)以上，甚至可達(dá) 100 萬小時(shí)。

　　( 6 )使用靈活，根據(jù)需要可制成數(shù)碼管、字符管、電平顯示器、點(diǎn)陣顯示器、固體發(fā)光板、 LED 平極型電視屏等。

　　( 7 )容易與數(shù)字集成電路匹配。

　　2 .發(fā)光二極管的原理

　　發(fā)光二極管內(nèi)部是具有發(fā)光特性的 PN 結(jié)。當(dāng) PN 結(jié)導(dǎo)通時(shí)，依靠少數(shù)載流子的注入以及隨后的復(fù)合而輻射發(fā)光。普通發(fā)光二極管的外形、符號(hào)及伏安特性如圖 1 所示。 LED 正向伏安特性曲線比較陡，在正向?qū)ㄖ皫缀跤须娏?。?dāng)電壓超過開啟電壓時(shí)，電流就急劇上升。因此， LED 屬于電流控制型半導(dǎo)體器件，其發(fā)光亮度 L (單位 cd/m2 ，讀作坎德拉每平方米)與正向電流 IF 近似成正雙，有公式 L =K IFm

　　式中， K 為比例系數(shù)，在小電流范圍內(nèi)( IF=1 ～ 10mA )， m=1.3 ～ 1.5 。當(dāng) IF>10mA 時(shí)， m=1 ，式( 5.10.1 )簡化成

　　L =K IF

　　即亮度與正向電流成正比。以磷砷化鎵黃色 LED 為例，相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度與正向電流的關(guān)系如圖 2 所示。 LED 的正向電壓則與正向電流以及管芯的半導(dǎo)體材料有關(guān)。使用時(shí)應(yīng)根據(jù)所要求的顯示亮度來選取合適的 IF 值(一般選 10mA 左右，對(duì)于高亮度 LED 可選 1 ～ 2mA )，既保證亮度適中，也不會(huì)損壞 LED 。若電流過大，會(huì)燒毀 LED 的 PN 結(jié)。此外， LED 的使用壽命將縮短。

　　由于發(fā)光二極管的功耗低、體積小，色彩鮮艷、響應(yīng)速度快、壽命長，所以常用作收錄機(jī)、收音機(jī)和電子儀器的電平指示器、調(diào)諧指示器、電源指示器等。發(fā)光二極管在正向?qū)〞r(shí)有一定穩(wěn)壓作用，還可作直流穩(wěn)壓器中的穩(wěn)壓二極管，提供基準(zhǔn)電壓，兼作電源指示燈。目前市場上還有一種帶反射腔及固定裝置的發(fā)光二要管(例如 BT104-B2 、 BT102-F )，很容易固定在儀器面板上。

　　LED 的輸出光譜決定其發(fā)光顏色及光輻射純度，也反映出半導(dǎo)體材料的特性。常見管芯材料有磷化鎵( GaP )、砷化鎵( GaAsP )、磷砷化鎵( GaAlAs )、砷鋁化鎵( GaN )氮化鎵可發(fā)藍(lán)光。

　　3 .使用注意事項(xiàng)

　　( 1 )管子極性不得接反，一般講引線較長的為正極，引線較短的是負(fù)極。

　　( 2 )使用中各項(xiàng)參數(shù)不得超過規(guī)定極限值。正向電流 IF 不允許超過極限工作電流 IFM 值，并且隨著環(huán)境溫度的升高，必須作降額使用。長期使用溫度不宜超過 75 ℃ 。

　　( 3 )焊接時(shí)間應(yīng)盡量短，焊點(diǎn)不能在管腳根部。焊接時(shí)應(yīng)使用鑷子夾住管腳根部散熱，宜用中性助焊劑(松香)或選用松香焊錫絲。

　　( 4 )嚴(yán)禁用有機(jī)溶液浸泡或清洗。

　　( 5 ) LED的驅(qū)動(dòng)電路必須加限流電阻，一般可取一百歐至幾百歐，視電源電壓而定。

　　( 6 )在發(fā)光亮度基本不變的情況下，采用脈沖電壓驅(qū)動(dòng)可以節(jié)省耗電。對(duì)于 LED 點(diǎn)陣顯示器，采用掃描顯示方式能大大降低整機(jī)功耗。

　　4 .檢查發(fā)光二極管的好壞

　　發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦裕褂?R × 10k 檔可測出其正、反向電阻。一般正向電阻應(yīng)小于 30k 歐姆，反向電阻應(yīng)大于 1M 歐姆。若正、反向電阻均為零，說明內(nèi)部擊穿短路。若正、反向電阻均為無窮大，證明內(nèi)部開路。