1 .发光二极管 LED ( Light-EmittingDiode )是能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件。其主要特点是：

　　( 1 )在低电压( 1.5 ～ 2.5V )、小电流 (5 ～ 30mA) 的条件下工作，即可获得足够高的亮度。

　　( 2 )发光响应速度快( 10-7 ～ 10-9 s )，高频特性好，能显示脉冲信息。

　　( 3 )单色性好，常见颜色有红、绿、黄、橙等。

　　( 4 )体积小。发光面形状分圆形、长方形、异形(三角形等)。其中圆形管子的外径有φ 1 、φ 2 、φ 3 、φ 4 、φ 5 、φ 8 、φ 10 、φ 12 、φ 15 、φ 20 ( mm )等规格，直径 1mm 的属于超微型 LED 。

　　( 5 )防震动及抗冲击穿性能好，功耗低，寿命长。由于 LED 的 PN 结工作在正向导通状态，本射功耗低，只要加必要的限流措施，即可长期使用，寿命在 10 万小时以上，甚至可达 100 万小时。

　　( 6 )使用灵活，根据需要可制成数码管、字符管、电平显示器、点阵显示器、固体发光板、 LED 平极型电视屏等。

　　( 7 )容易与数字集成电路匹配。

　　2 .发光二极管的原理

　　发光二极管内部是具有发光特性的 PN 结。当 PN 结导通时，依靠少数载流子的注入以及随后的复合而辐射发光。普通发光二极管的外形、符号及伏安特性如图 1 所示。 LED 正向伏安特性曲线比较陡，在正向导通之前几乎有电流。当电压超过开启电压时，电流就急剧上升。因此， LED 属于电流控制型半导体器件，其发光亮度 L (单位 cd/m2 ，读作坎德拉每平方米)与正向电流 IF 近似成正双，有公式 L =K IFm

　　式中， K 为比例系数，在小电流范围内( IF=1 ～ 10mA )， m=1.3 ～ 1.5 。当 IF>10mA 时， m=1 ，式( 5.10.1 )简化成

　　L =K IF

　　即亮度与正向电流成正比。以磷砷化镓黄色 LED 为例，相对发光强度与正向电流的关系如图 2 所示。 LED 的正向电压则与正向电流以及管芯的半导体材料有关。使用时应根据所要求的显示亮度来选取合适的 IF 值(一般选 10mA 左右，对于高亮度 LED 可选 1 ～ 2mA )，既保证亮度适中，也不会损坏 LED 。若电流过大，会烧毁 LED 的 PN 结。此外， LED 的使用寿命将缩短。

　　由于发光二极管的功耗低、体积小，色彩鲜艳、响应速度快、寿命长，所以常用作收录机、收音机和电子仪器的电平指示器、调谐指示器、电源指示器等。发光二极管在正向导通时有一定稳压作用，还可作直流稳压器中的稳压二极管，提供基准电压，兼作电源指示灯。目前市场上还有一种带反射腔及固定装置的发光二要管(例如 BT104-B2 、 BT102-F )，很容易固定在仪器面板上。

　　LED 的输出光谱决定其发光颜色及光辐射纯度，也反映出半导体材料的特性。常见管芯材料有磷化镓( GaP )、砷化镓( GaAsP )、磷砷化镓( GaAlAs )、砷铝化镓( GaN )氮化镓可发蓝光。

　　3 .使用注意事项

　　( 1 )管子极性不得接反，一般讲引线较长的为正极，引线较短的是负极。

　　( 2 )使用中各项参数不得超过规定极限值。正向电流 IF 不允许超过极限工作电流 IFM 值，并且随着环境温度的升高，必须作降额使用。长期使用温度不宜超过 75 ℃ 。

　　( 3 )焊接时间应尽量短，焊点不能在管脚根部。焊接时应使用镊子夹住管脚根部散热，宜用中性助焊剂(松香)或选用松香焊锡丝。

　　( 4 )严禁用有机溶液浸泡或清洗。

　　( 5 ) LED的驱动电路必须加限流电阻，一般可取一百欧至几百欧，视电源电压而定。

　　( 6 )在发光亮度基本不变的情况下，采用脉冲电压驱动可以节省耗电。对于 LED 点阵显示器，采用扫描显示方式能大大降低整机功耗。

　　4 .检查发光二极管的好坏

　　发光二极管具有单向导电性，使用 R × 10k 档可测出其正、反向电阻。一般正向电阻应小于 30k 欧姆，反向电阻应大于 1M 欧姆。若正、反向电阻均为零，说明内部击穿短路。若正、反向电阻均为无穷大，证明内部开路。