1 .發光二極管 LED ( Light-EmittingDiode )是能將電信號轉換成光信號的結型電致發光半導體器件。其主要特點是：

　　( 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 )發光響應速度快( 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 )等規格，直徑 1mm 的屬于超微型 LED 。

　　( 5 )防震動及抗沖擊穿性能好，功耗低，壽命長。由于 LED 的 PN 結工作在正向導通狀態，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 萬小時以上，甚至可達 100 萬小時。

　　( 6 )使用靈活，根據需要可制成數碼管、字符管、電平顯示器、點陣顯示器、固體發光板、 LED 平極型電視屏等。

　　( 7 )容易與數字集成電路匹配。

　　2 .發光二極管的原理

　　發光二極管內部是具有發光特性的 PN 結。當 PN 結導通時，依靠少數載流子的注入以及隨后的復合而輻射發光。普通發光二極管的外形、符號及伏安特性如圖 1 所示。 LED 正向伏安特性曲線比較陡，在正向導通之前幾乎有電流。當電壓超過開啟電壓時，電流就急劇上升。因此， LED 屬于電流控制型半導體器件，其發光亮度 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，在小電流范圍內( IF=1 ～ 10mA )， m=1.3 ～ 1.5 。當 IF>10mA 時， 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，相對發光強度與正向電流的關系如圖 2 所示。 LED 的正向電壓則與正向電流以及管芯的半導體材料有關。使用時應根據所要求的顯示亮度來選取合適的 IF 值(一般選 10mA 左右，對于高亮度 LED 可選 1 ～ 2mA )，既保證亮度適中，也不會損壞 LED 。若電流過大，會燒毀 LED 的 PN 結。此外， LED 的使用壽命將縮短。

　　由于發光二極管的功耗低、體積小，色彩鮮艷、響應速度快、壽命長，所以常用作收錄機、收音機和電子儀器的電平指示器、調諧指示器、電源指示器等。發光二極管在正向導通時有一定穩壓作用，還可作直流穩壓器中的穩壓二極管，提供基準電壓，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光顏色及光輻射純度，也反映出半導體材料的特性。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 )氮化鎵可發藍光。

　　3 .使用注意事項

　　( 1 )管子極性不得接反，一般講引線較長的為正極，引線較短的是負極。

　　( 2 )使用中各項參數不得超過規定極限值。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 )焊接時間應盡量短，焊點不能在管腳根部。焊接時應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 )嚴禁用有機溶液浸泡或清洗。

　　( 5 ) LED的驅動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 )在發光亮度基本不變的情況下，采用脈沖電壓驅動可以節省耗電。對于 LED 點陣顯示器，采用掃描顯示方式能大大降低整機功耗。

　　4 .檢查發光二極管的好壞

　　發光二極管具有單向導電性，使用 R × 10k 檔可測出其正、反向電阻。一般正向電阻應小于 30k 歐姆，反向電阻應大于 1M 歐姆。若正、反向電阻均為零，說明內部擊穿短路。若正、反向電阻均為無窮大，證明內部開路。