LED的基本知識
一、什麼是LED
Light Emitting Diode,即發光二極管，是一種半導體固體發光器件，它是利用固體半導體芯片作爲發光材料，當兩端加上正向電壓，半導體中的載流子發生複合引起光子發射而產生光。LED可以直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。
二、LED常用照明術語
1、光通量φ：
發光體每秒鐘所發出的光量的總和。單位：流明（Lm），表示發光體發光的多少，發光愈多流明數愈大。
2、光強I：
發光體在特定方向單位立體角內所發射的光通量。單位：坎德拉（cd）。
3、照度E：
發光體照射在被照物體單位面積上的光通量。單位：勒克斯（Lux）=流明Lm/面積m2。
4、亮度L：
發光體在特定方向單位立體角單位面積內的光通量。單位：尼脫（mcd）。
光效：電光源將電能轉化爲光的能力，以發出的光通量除以耗電量來表示。單位：每瓦流明（Lm/w）。
5、平均壽命：
指一批燈至50%的數量損壞時的小時數。單位：小時（h）。
6、經濟壽命：
在同時考慮燈泡的損壞以及光束輸出衰減的狀況下，其綜合光束輸出減至特定的小時數。室外的光源爲70%，室內的光源爲80%。
7、色溫：
光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱爲該光源的色溫。光源色溫不同，光色也不同，色溫在3000k以下有溫暖的感覺，達到穩重的氣氛；色溫在3000k-5000k爲中間色溫，有爽快的感覺；色溫在5000k以上有冷的感覺。單位：K。
8、顯色性：
光源的顯色性是由顯色指數來表明，它表示物體在光下顏色比基準光（太陽能）照明時顏色的偏離能較全面反映光源的顏色特性。要正確表現物體本來的顏色需使用顯色指數高的光源。單位：Ra。
9、色表：
是指人眼直接觀察光源時所看到的顏色。街道高壓鈉燈發出的光既亮且白，但當看到被照射的人的面孔時顯表灰色，這說明高壓鈉燈的色表並不差，但顯色性不好。
10、眩光：
視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，則可以造成視覺不舒適稱爲眩光，眩光是影響照明質量的重要因素。
三、LED的結構及發光原理
50年前人們已經瞭解半導體材料可產生光線的基本知識，第一個商用二極管產生於1960年。LED是英文light emitting diode（發光二極管）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置於一個有引線的架子上，然後四周用環氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性好。
發光二極管的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層，稱爲p-n結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子複合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換爲光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發光。這種利用注入式電致發光原理製作的二極管叫發光二極管，通稱LED。 當它處於正向工作狀態時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。
四、LED光源的特點
1、電壓：
LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據產品不同而異，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用於公共場所。
2、效能：消耗能量較同光效的白熾燈減少80%。
3、適用性：
很小，每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以製備成各種形狀的器件，並且適合於易變的環境。
4、穩定性：10萬小時，光衰爲初始的50%。
5、響應時間：其白熾燈的響應時間爲毫秒級，LED燈的響應時間爲納秒級。
6、對環境污染：無有害金屬汞。
7、顏色：
改變電流可以變色，發光二極管方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和帶隙，實現紅、黃、綠、蘭、橙多色發光。如小電流時爲紅色的LED，隨着電流的增加，可以依次變爲橙色，黃色，最後爲綠色
8、價格：
LED的價格比較昂貴，較之於白熾燈，幾隻LED的價格就可以與一隻白熾燈的價格相當，而通常每組信號燈需由上300～500只二極管構成。