LED 正在迅速取代白炽灯泡 从几乎所有他们的立场似乎不可动摇的领域。事实证明，半导体元件的竞争优势令人信服：成本低、使用寿命长，最重要的是效率更高。如果对于灯具来说它不超过5%，那么一些LED制造商宣称至少有60%的电力被转化为光。这些说法的真实性仍然在营销人员的良心上，但半导体元件消费属性的快速发展是毋庸置疑的。
内容
什么是 LED 及其工作原理
发光二极管（LED，LED）是一种传统的 半导体二极管，基于晶体制成：
- 砷化镓、磷化铟或硒化锌 - 用于光学范围的发射器；
- 氮化镓 - 用于紫外线部分的设备;
- 硫化铅 - 用于在红外范围内发射的元素。
选择这些材料是因为由它们制成的二极管的 p-n 结在施加正向电压时会发光。对于普通的硅或锗二极管，这种特性表现得非常微弱——几乎没有发光。
LED的发光与半导体元件的加热程度无关，它是由电荷载流子（电子和空穴）复合过程中电子从一个能级跃迁到另一个能级引起的。结果发出的光是单色的。
这种辐射的一个特点是光谱非常窄，很难用滤光片选择所需的颜色。而采用这种制造原理的某些发光颜色（白色、蓝色）是无法实现的。因此，目前普遍采用的一种技术是在LED的外表面覆盖一层荧光粉，由p-n结辐射（可以是可见光或位于紫外范围内）引发其发光。
LED装置
LED 最初的排列方式与传统二极管相同——一个 p-n 结和两个输出。唯一的外壳由透明化合物制成或由金属制成，带有用于观察发光的透明窗口。但他们学会了将额外的元素嵌入到设备的外壳中。例如， 电阻器 - 打开 LED 进入所需电压（12 V，220 V）的电路，无需外部管道。或带有分隔器的发生器，以创建闪烁的发光元件。此外，外壳开始被荧光粉覆盖，当 p-n 结被点燃时，荧光粉会发光 - 这就是扩展 LED 功能的方法。
向无铅无线电元件过渡的趋势并没有绕过 LED。 SMD器件凭借生产技术优势迅速占领照明市场。这些元素没有结论。 P-n 结安装在陶瓷底座上，填充有化合物并涂有荧光粉。电压通过接触垫施加。
目前，照明设备开始配备使用 COB 技术制造的 LED。其本质是几个（从 2-3 到数百个）p-n 结安装在一个板上，连接成一个矩阵。从上面看，所有东西都放在一个单独的外壳中（或形成一个 SMD 模块）并覆盖有荧光粉。这项技术前景广阔，但不太可能完全取代其他版本的SD。
存在哪些类型的 LED 以及它们的使用位置
光学范围的 LED 用作显示元件和照明设备。每个专业都有自己的要求。
LED 指示灯
LED 指示灯的任务是显示设备的状态（电源、警报、传感器操作等）。在这一领域，广泛使用具有p-n结发光的LED。不禁止使用带有荧光粉的设备，但意义不大。在这里，辉光的亮度并不是第一位的。优先级是对比度和宽视角。输出LED（真孔）用在仪表板上，输出LED和SMD用在板上。
照明 LED
相反，对于照明，主要使用具有荧光体的元件。这使您可以获得足够的光输出和接近自然的颜色。该区域的引出 LED 实际上被 SMD 元件挤出。 COB LED 被广泛使用。
在一个单独的类别中，我们可以区分设计用于在光学或红外范围内传输信号的设备。例如，用于家用电器或安全设备的遥控器。紫外线范围的元素可用于紧凑型紫外线源（货币探测器、生物材料等）。
LED的主要特点
与任何二极管一样，LED 具有一般的“二极管”特性。限制参数，超出会导致设备故障：
- 最大允许正向电流；
- 最大允许正向电压；
- 最大允许反向电压。
其余特征是特定的“LED”字符。
发光颜色
发光颜色 - 此参数表征光学范围内的 LED。在照明灯具中，大多数情况下，白色与不同 光温度.指示器可以有任何可见的颜色。
波长
此参数在一定程度上重复了前一个参数，但有两个警告：
- IR 和 UV 范围内的设备没有可见颜色，因此对它们而言，此特性是唯一表征辐射光谱的特性；
- 此参数更适用于直接发射的 LED - 带有磷光体的元素在宽波段中发射，因此它们的波长无法明确表征（白色可以具有什么波长？）。
因此，发射波的波长是一个相当有用的数字。
目前的消费
消耗电流是辐射亮度最佳时的工作电流。如果稍微超过它，设备不会很快发生故障 - 这是它与最大允许值的差异。减少它也是不可取的 - 辐射强度会下降。
力量
功耗 - 这里一切都很简单。在直流电中，它只是消耗电流和施加电压的乘积。照明技术制造商通过在包装上大量标明等效功率（白炽灯的功率，其光通量等于给定灯的通量）将这一概念引入混淆。
可见立体角
视立体角最容易表示为从光源中心发出的锥形。这个参数等于这个圆锥的张角。对于 LED 指示灯，它决定了从外部看到警报的方式。对于照明元件，光通量取决于它。
最大光强
设备技术特性中的最大发光强度以坎德拉为单位。但在实践中，使用光通量的概念操作起来更方便。光通量（以流明为单位）等于发光强度（以坎德拉为单位）与视立体角的乘积。两个具有相同发光强度的 LED 在不同角度提供不同的照明。角度越大，光通量越大。因此更便于照明系统的计算。
电压下降
正向压降是 LED 开启时的电压下降。知道了它，就可以计算出所需的电压，例如，打开一系列发光元件链。
如何找出 LED 的额定电压
找出 LED 标称电压的最简单方法是查阅参考文献。但是，如果您遇到来历不明的设备而没有标记，则可以将其连接到可调电源并从零平稳地提高电压。在一定的电压下，LED 会明亮地闪烁。这是元件的工作电压。进行此检查时需要牢记以下几点：
- 被测设备可以带有内置电阻器，并且设计用于足够高的电压（高达 220 V） - 并非每个电源都有这样的调整范围；
- LED 辐射可能位于光谱的可见部分（UV 或 IR）之外 - 然后无法目视确定点火时刻（尽管在某些情况下可以通过智能手机相机看到 IR 设备的发光）；
- 必须将元件连接到严格遵守极性的恒压源，否则很容易禁用超过设备能力的反向电压的 LED。
如果没有信心知道元件的引脚排列，最好将电压提高到 3 ... 3.5 V，如果 LED 不亮，请移除电压，更改源极的连接并重复程序。
如何确定LED的极性
有几种方法可以确定引线的极性。
- 对于无铅元件（包括 COB），电源电压的极性直接在外壳上指示 - 通过外壳上的符号或潮汐指示。
- 由于 LED 具有规则的 p-n 结，因此可以在二极管测试模式下用万用表调用。一些测试仪的测量电压足以点亮 LED。然后可以通过元素的发光在视觉上控制连接的正确性。
- CCCP 在金属外壳中制造的一些设备在阴极区域有一个键（突起）。
- 对于输出元件，阴极输出更长。在此基础上，可以仅确定非焊接元件的引脚排列。用过的 LED 引线被缩短和弯曲，以便以任何方式安装。
- 最后，找出位置 阳极和阴极 也许与确定 LED 电压的方法相同。只有当元件正确打开时才会发光 - 阴极连接到源的负极，阳极连接到正极。
技术发展不会停滞不前。直到几十年前，LED 还是用于实验室实验的昂贵玩具。现在很难想象没有他的生活。接下来会发生什么——时间会证明一切。
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