LED 正在迅速取代白熾燈泡 幾乎所有他們的立場似乎不可動搖的領域。事實證明，半導體元件的競爭優勢令人信服：成本低、使用壽命長，最重要的是效率更高。如果對於燈具來說它不超過5%，那麼一些LED製造商宣稱至少有60%的電力被轉化為光。這些說法的真實性仍然在營銷人員的良心上，但半導體元件消費屬性的快速發展是毋庸置疑的。
內容
什麼是 LED 及其工作原理
發光二極管（LED，LED）是一種傳統的 半導體二極管，基於晶體製成：
- 砷化鎵、磷化銦或硒化鋅 - 用於光學範圍的發射器；
- 氮化鎵 - 用於紫外線部分的設備;
- 硫化鉛 - 用於在紅外線範圍內發射的元素。
選擇這些材料是因為由它們製成的二極管的 p-n 結在施加正向電壓時會發光。對於普通的矽或鍺二極管，這種特性表現得非常微弱——幾乎沒有發光。
LED的發光與半導體元件的加熱程度無關，它是由電荷載流子（電子和空穴）複合過程中電子從一個能級躍遷到另一個能級引起的。結果發出的光是單色的。
這種輻射的一個特點是光譜非常窄，很難用濾光片選擇所需的顏色。而採用這種製造原理的某些發光顏色（白色、藍色）是無法實現的。因此，目前普遍採用的一種技術是在LED的外表面覆蓋一層熒光粉，由p-n結輻射（可以是可見光或位於紫外範圍內）引發其發光。
LED裝置
LED 最初的排列方式與傳統二極管相同——一個 p-n 結和兩個輸出。唯一的外殼由透明化合物製成或由金屬製成，帶有用於觀察發光的透明窗口。但他們學會了將額外的元素嵌入到設備的外殼中。例如， 電阻器 - 打開 LED 進入所需電壓（12 V，220 V）的電路，無需外部管道。或帶有分隔器的發生器，以創建閃爍的發光元件。此外，外殼開始被熒光粉覆蓋，當 p-n 結被點燃時，熒光粉會發光 - 這就是擴展 LED 功能的方法。
向無鉛無線電元件過渡的趨勢並沒有繞過 LED。 SMD器件憑藉生產技術優勢迅速佔領照明市場。這些元素沒有結論。 P-n 結安裝在陶瓷底座上，填充有化合物並塗有熒光粉。通過接觸墊施加電壓。
目前，照明設備開始配備使用 COB 技術製造的 LED。其本質是幾個（從 2-3 到數百個）p-n 結安裝在一個板上，連接成一個矩陣。從上面看，所有東西都放在一個單獨的外殼中（或形成一個 SMD 模塊）並覆蓋有熒光粉。這項技術前景廣闊，但不太可能完全取代其他版本的SD。
存在哪些類型的 LED 以及它們的使用位置
光學範圍的 LED 用作顯示元件和照明設備。每個專業都有自己的要求。
LED 指示燈
LED 指示燈的任務是顯示設備的狀態（電源、警報、傳感器操作等）。在這一領域，廣泛使用具有p-n結髮光的LED。不禁止使用帶有熒光粉的設備，但意義不大。在這裡，輝光的亮度並不是第一位的。優先級是對比度和寬視角。輸出LED（真孔）用在儀表板上，輸出LED和SMD用在板上。
照明 LED
相反，對於照明，主要使用具有熒光體的元件。這使您可以獲得足夠的光輸出和接近自然的顏色。該區域的引出 LED 實際上被 SMD 元件擠出。 COB LED 被廣泛使用。
在一個單獨的類別中，我們可以區分設計用於在光學或紅外範圍內傳輸信號的設備。例如，用於家用電器或安全設備的遙控器。紫外線範圍的元素可用於緊湊型紫外線源（貨幣探測器、生物材料等）。
LED的主要特點
與任何二極管一樣，LED 具有一般的“二極管”特性。限制參數，超出會導致設備故障：
- 最大允許正向電流；
- 最大允許正向電壓；
- 最大允許反向電壓。
其餘特徵是特定的“LED”字符。
發光顏色
發光顏色 - 此參數表徵光學範圍內的 LED。在照明燈具中，大多數情況下，白色與不同 光溫度.指示器可以有任何可見的顏色。
波長
此參數在一定程度上重複了前一個參數，但有兩個警告：
- IR 和 UV 範圍內的設備沒有可見顏色，因此對它們而言，此特性是唯一表徵輻射光譜的特性；
- 此參數更適用於直接發射的 LED - 帶有磷光體的元素在寬波段中發射，因此它們的波長無法明確表徵（白色可以具有什麼波長？）。
因此，發射波的波長是一個相當有用的數字。
目前的消費
消耗電流是輻射亮度最佳時的工作電流。如果稍微超過它，設備不會很快出現故障 - 這是它與最大允許值的差異。減少它也是不可取的 - 輻射強度會下降。
力量
功耗 - 這裡一切都很簡單。在直流電中，它只是消耗電流和施加電壓的乘積。照明技術製造商通過在包裝上大量標明等效功率（白熾燈的功率，其光通量等於給定燈的通量）將這一概念引入混淆。
可見立體角
視立體角最容易表示為從光源中心發出的錐形。這個參數等於這個圓錐的張角。對於 LED 指示燈，它決定了從外部看到警報的方式。對於照明元件，光通量取決於它。
最大光強
設備技術特性中的最大發光強度以坎德拉為單位。但在實踐中，使用光通量的概念操作起來更方便。光通量（以流明為單位）等於發光強度（以坎德拉為單位）與視立體角的乘積。兩個具有相同發光強度的 LED 在不同角度提供不同的照明。角度越大，光通量越大。因此更便於照明系統的計算。
電壓下降
正向壓降是 LED 開啟時的電壓下降。知道了它，就可以計算出所需的電壓，例如，打開一系列發光元件鏈。
如何找出 LED 的額定電壓
找出 LED 標稱電壓的最簡單方法是查閱參考文獻。但是，如果您遇到來歷不明的設備而沒有標記，則可以將其連接到可調電源並從零平穩地提高電壓。在一定的電壓下，LED 會明亮地閃爍。這是元件的工作電壓。進行此檢查時需要牢記以下幾點：
- 被測設備可以帶有內置電阻器，並且設計用於足夠高的電壓（高達 220 V） - 並非每個電源都有這樣的調整範圍；
- LED 輻射可能位於光譜的可見部分（UV 或 IR）之外 - 然後無法目視確定點火時刻（儘管在某些情況下可以通過智能手機相機看到 IR 設備的發光）；
- 必須將元件連接到嚴格遵守極性的恆壓源，否則很容易禁用超過設備能力的反向電壓的 LED。
如果沒有信心知道元件的引腳排列，最好將電壓提高到 3 ... 3.5 V，如果 LED 不亮，請移除電壓，更改源極的連接並重複程序。
如何確定LED的極性
有幾種方法可以確定引線的極性。
- 對於無鉛元件（包括 COB），電源電壓的極性直接在外殼上指示 - 通過外殼上的符號或潮汐指示。
- 由於 LED 具有規則的 p-n 結，因此可以在二極管測試模式下用萬用表調用。一些測試儀的測量電壓足以點亮 LED。然後可以通過元素的發光在視覺上控制連接的正確性。
- CCCP 在金屬外殼中製造的一些設備在陰極區域有一個鍵（突起）。
- 對於輸出元件，陰極輸出更長。在此基礎上，可以僅確定非焊接元件的引腳排列。用過的 LED 引線被縮短和彎曲，以便以任何方式安裝。
- 最後，找出位置 陽極和陰極 也許與確定 LED 電壓的方法相同。只有當元件正確打開時才會發光 - 陰極連接到源的負極，陽極連接到正極。
技術發展不會停滯不前。直到幾十年前，LED 還是用於實驗室實驗的昂貴玩具。現在很難想像沒有他的生活。接下來會發生什麼——時間會證明一切。
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