LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半導體制成的，其核心是PN結。因此它具有一🤑般P-N結的I-V特性，即正向導通，反向截止、擊☠️穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發光特性。在正向電壓下，電😝子由N區注入P區，空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子（少子）一部分與多數載流子（多子）複合而發光。
假設發光是在P區中發生的，那麽注入的電子與價帶空穴直接複合而發光，或者先被發光中心捕獲後，再與空穴複合發光。除了這種發光複合外，還有些電子被非發光中心（這個中心介于導帶、介帶中間附近）捕獲，而後再與空穴複合，每次釋放的能量✋不大，不能形成可見光。發光的複合量相對于非發光複合量的比例越大，光量子效率越高。由于複合是在少子擴散區内發光的，所以光✡️僅在靠近PN結面數🙂↕️μm以内産生。
理論和實踐證明，光的峰值波長λ與發光區域的半😁導體材料帶隙Eg有關，即 λ≈1240/Eg（mm）
式中Eg的單位爲
電子伏特（eV）。若能産生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導體材料的😌Eg應在3.26～1.63eV之間。比紅光波長長的光爲紅外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍光發光二極管，但其中藍光
二極管成本、價格很高，使用不普遍。
照明特性
極限參數
（1）允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電㊙️流之積的最大值。超過此值，LED發熱、損壞。
（2）最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過此😁值可損壞二極管。
（3）最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過此值👼🏾，發光二極管可能被擊穿損壞。
不改變材質的前提下，在LED的極限範圍内，提高亮度的手段就是提高電流，随着電流升高，LED發熱量會劇增。使用過LED光源便攜投影機的，或微投的朋友，一定都深有體會，LED光源的投影機，非常熱，而且普遍會有明顯的噪音。這些産品，機身小是一方面，關鍵還是其自身發熱量較大所緻。
随着功率的增加，LED的散熱問題顯得越來越突出，大😺量實際應用表明，LED不能加大輸入功率的基本原因，是由于LED在工作過程中會放出大量的熱，使管芯結溫迅速😝上升，熱阻變大。輸入功率越高，發熱效應越大。溫度的🧛🏾♀️升高将導緻器件性能變化與衰減，非輻射複合增加🙈，器件的漏電流增加，半導體材料缺陷增長，金屬電💕極電遷移，封裝用
環氧樹脂黃化等等，嚴重影響LED的光電參數。甚至使功率LED失效。因此，對于😥LED器件，降低熱阻與結溫、對發光二極管的熱特性進🧑🏽🎄行研究顯👾得日趨重要。
可靠性
LED驅動電源壽數偏低的一個重要原因是驅動電源所需的鋁電解電容的壽數缺乏，首要原因是長時間作業時LED燈内ˇ部的環境ˇ溫度✍🏻很高，緻使鋁電解電容的電解🧛🏽液很快被耗幹，壽數大😜爲縮短，通常隻能作業5千小時左右。而LED光源的壽數是5萬小時，因而鋁電解電容🧑🏽🎄的作業壽數就成爲了
LED驅動電源壽數的短肋。
如今有些供貨商爲了處理這個難題，創造了無鋁🧜🏼♀️電解電容的LED驅動電源計劃。但并不是所有的LED驅動電源供貨商都擁護這種做法。陳嵘指出：“當前量産的LED驅動👽電源中🙂↔️沒有一款是選用了無電解電容的驅動計劃，由于沒有👽它的話，許多試驗規範通不過，如EMI測驗和無閃爍測驗。”
而選用鋁電解電容的LED驅動電源計劃很簡單通常🤑以上測驗，
pcb抄闆若是換成薄膜電容和
陶瓷電容或钽電容，情況如何呢？薄膜電容要到達一樣的電容量💞（通常爲100-220uF），體積就會很大，并且本錢也太高，陶瓷🧑🏽❤️💋🧑🏻電容通常容量太小，如用😗多個陶瓷電容完成這麽大的容量，占闆面積和本錢都太大，钽電容要具有這麽大容量，一是太貴，而是耐壓太低達不到需求，因而換成其💯它任何品種的電容，基本上不是體積太大，就是太👋貴，如爲了這些缺陷換成容量較🚶🏾♀️➡️小的電容，消除紋波的作用就沒有那麽好，許多出口産品所需的嚴厲認證㊙️測驗目标就無法經🏊🏿♀️過，因而當前高質量的LED驅動電源仍是遍及選用鋁電解電容。
許多供貨商聲稱的無電解電容LED驅動電源計劃，很😘可能👽僅僅去🔞掉了AC輸入端的鋁電解電容，恒流輸出🛀🏼端的鋁電解電容應該是很難去掉或代替的。
一家公司推出了一款可
TRIAC調光的内嵌了驅動電源的13WLED燈泡，這款根據SSL2102的驅動電😸源計劃選用了鋁電解電容。當筆者問及該燈泡的作業壽🤑數時，鋁電解電容的作業壽數難題肯定會影響到整個✋LED燈泡的壽數，但能夠采納一些物理🏃🏻♀️方法來減輕這個難題，如将鋁電解電容在PCB上方位🏊🏿♀️接近燈尾，通👧🏾常來說，最接近
LED光源有些的溫度最高，可到達100-200℃，散熱金屬外殼有些其次👺，通常爲100℃左右，燈尾有些最低，通常爲70℃左右，因而隻需注重把鋁電解電容的方位接近燈尾，其壽數就不會衰減得太兇猛。咱們🏊🏿♀️的試驗标明，它的壽數還可到達1萬小時左右，相當于10年使用時間，這~關于通常家庭用戶來說，十年換一次LED燈泡基本上是能夠承🤶🏾受的。
綠色環保
獨特優勢
(一)節約能源：LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發光效率可達80―90%。筆者還将
LED燈與普通白熾燈、
螺旋節能燈及T5
三基色熒光燈做了一番比較，結果顯示：普通白熾燈的光效爲12lm/w，壽命小♌️于2000小🧑🏽❤️💋🧑🏻時♌️，螺旋節能燈的光效爲60lm/w，壽命小于8000小時，T5熒光燈則爲96Alm/w，壽命大約爲10000小時，而直徑爲5毫米的
白光LED爲20―28lm/w，壽命可大于100000小時。有人還預測，未來的LED壽命上限将😌無窮大。
一般人都認爲，節能燈可節能4/5是偉大的創舉，但LED比節😥能燈還😥要節能1/4，這是固體光源更偉大的改革。除此之外，LED還具有其他優勢，光線質量高，基本上無輻射，屬于典型的綠色照明光源；可靠耐用，維護費用ˇ極爲低廉等等。正因爲LED具有以✍🏻上其他固體光源還無法匹敵的特點，10年後LED将是照明行業的主流光源。
(二)安全環保：LED的工作電壓低，多爲1.4―3V;普通LED工作電流僅爲10mA，超高👼🏾亮度的也不過1A。LED在生産過程中不要添加“汞”，也不✡️需要🎅🏿充氣，不需要玻璃外殼，抗沖擊性好，抗震性好，不🙉易破碎，便于運輸，非常環保，被稱爲”綠色能源”。
(三)使用壽命長：LED體積小、重量輕，外殼爲環氧樹脂封裝，不僅可🧛🏽以保護内部芯片，還具有透光聚光的能力。LED使用壽💞命普遍在🙈5萬―10萬小時之間，因爲LED是半導體器件,即使是頻繁的開關，也不會影響到使用壽命。當今家用照明主要使用的是💘白熾燈、熒光燈及節能熒光燈。
(四)響應速度快：LED的響應頻率fτ與注入少數載流子的壽命τmc有👨🏻🏭關😸，如👧🏾GaAs材料制成的LED，其τmc一般在1―10ns 範圍内，則響應頻率🏃🏿♀️➡️約爲16―160MHz，這樣高的響應頻率對于顯示6.5MHz的視頻信号來說已經足夠了，這👽也是實現視頻 LED大屏幕的關😜鍵因素之一。
(五)發光效率高：白熾燈、鹵鎢燈的光效爲12-24lm/w(流明/瓦)，熒😁光燈的光效爲50―70lm/w，鈉燈的光效爲90―140lm/w，大部分的耗電變成熱量⛹🏻♀️損耗。而LED的光效經改善後可達到50―200lm/w，且光的單色性好、光譜窄，無需過濾就可直接發出👀有色可見光。
(六)LED元件的體積小：更加便于各種設備的布置和設計，而且💌能夠🤶🏾更好地實現夜景照明中“隻見燈光不見光源”的效果。
(七)LED光線能量集中度高：集中在較小的波長窗口内，純度👩🏿❤️💋👨🏽高。
(八)LED發光指向性強：亮度衰減比傳統光源低很多。
(九)LED低壓直流電即可驅動：具有負載小、幹擾弱的優點,對使用😁環境要求較低。
(十)可較好控制發光光譜組成：從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中的局部或重點照明。
(十一)可控制半導體發光層、半導體材料禁止帶幅✍🏻的大小：從而發出各種顔色的光線，且彩度更高。
(十二)顯色性高：不會對人的眼睛造成傷害。
照明規範
随着LED陸續導入室内、
室外照明市場，LED照明價格也大幅下降，但品質參差不齊也導緻問~題叢生，據指出，各地陸續訂定LED照明規範，多項強制性照🧑🏾🎄明标準将從2012年起上路，将可望加速淘汰劣質品的惡性競争，進而帶動LED照明市場洗牌效應。
由于LED照明應用日趨普遍及多元，台灣經濟部标準局陸續💌制定🧑🏽❤️💋🧑🏻多項LED
照明标準，繼
LED路燈規範制定腳步領先世界各國公布，2010年底又頒布3項常👱🏼♂️見LED室内燈标準，包括LED T8直管燈管、
LED投光燈以及輕鋼架燈(含平闆燈)等，業界指出，盡管相關标準規範已定，但LED路燈經過多年推廣，到2012年才可望擴大安裝，由于政府導入緩慢加上預算編列作業，估㊙️計要到2013~2014年才可👻望釋出采購标案。
至于LED照明産品輸入歐盟必須通過CE認證，而考量電磁輻射🧛🏽對人體可能會造成危害，歐盟也宣布于2013年起，強制執行人體電磁輻射安全規範标準。
随着美國環保署于2011年10月公布新版固态照明燈具及ˇ光源産品🙉上市規範，業界指出，備受關注的LM-80的光衰測試，預😈計将從2012年4月起強制實施，在新規範上路後，未來北美市場燈具廠商将優先采購通過LM-80驗證的LED産品，對于未受驗證的台灣LED封裝及晶🧑🏽🎄粒廠，日後進軍美國市場恐将遭受阻礙。
由于LM-80的光衰驗證需經過6,000小時測試，耗時長達6~8個月，部🔞分LED業界認爲，LED産品規格及技術日新月異，在經過長達數個月後😍，LED照明驗證标準可能又将改變，故對此認證🧑🏽❤️💋🧑🏻仍抱持存疑，不過工研= 表示，LM-80被視爲進入美國市場的入場券，廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試驗😮💨的報告證書，才能取得能源之星标章，北美照明工程學會(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢💞測标準，不僅爲😈LED應用⛹🏻♀️産品提供量測标準，也爲消費者提供品質保證，将成爲全球共通的檢👌測标準。
波長：光的色彩強弱變化，是可以通過數據來描述，這種數據叫波長。我們能見到的光的波長，範圍在380至780nm之間，單位：納米（nm）。
亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發光強🔞度，單位：
尼特（nit）。
光強：指光源的明亮程度，也即表示光源在一定方向和範圍内發出的可見光輻射強弱的物理量，單位：燭🛀🏼光（cd）。
光通量：光源每秒鍾所發出的可見光量之總和，單位：
流明（Lm）。
光效：光源發出的光通量除以光源的功率，它是衡量光源節能的重👧🏾要指标，單位：每瓦流明（Lm/w）。
顯色性：光源對物體呈現的程度，也就是顔色的逼真程度，通常💫叫做🧑🏽🎄"顯色指數"，室内顯色性通常表示爲Ra，以數🏊🏿♀️值表示，Ra100爲日光下的顯色性。
色溫：光源發射光的顔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，隻有白🙉光才有色溫， 單位：
開爾文（k）。
眩光：視野内有亮度極高的物體或強烈的亮度對比，所造成的😜視覺不舒适稱爲眩光，眩光是影響照明質量的重要因素。
同步性：兩個或兩個以上LED燈在不規定時間内能正常按程序👼🏾設定🎅🏿的方式運行，一般指内控方式的LED燈，同步性是LED燈實現協調🙈變化的基本要求。
防護等級：
IP防護等級是将燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級，由兩個✡️數字所組成，第一個數字代表燈具防塵、防止外物侵入的等級（分0-6級），第二個數字代表燈具防濕氣、防水侵入的密封程度（分0-8級），數字越大表示其防護等級越高。
光周期：自然界或人造的能夠影響生物有機體的亮暗循環。
光度測量：根據給定的光效函數，如V(λ)和V’(λ)，測量輻射量的方法。
光強曲線圖（表）：光強由極坐标或者圖表給出，表中的數值爲光源在每1000流明光通時産生的光強。對于光強非對稱分布的情況，可采用兩個不同平面内的光強分布圖來表示該燈具😁的光強分布情況。
驅動方案一般來說有兩種：線性驅動和開關型驅👨🏻🏭動。
線性驅動應用是一種最爲簡單和最爲直接的驅動💔應用方式。在照明級白光LED應用中，雖然存在着效率低、調節性差等問題，但是由于其電路簡單、體積小巧，能滿足一些特定的場合應用較多。
開關型驅動可以獲得良好的電流控制精度和較高的總體效率,應用方式主要分爲降壓式和升壓式兩大類。降壓式開關驅動是針對電源電壓高于LED的端電壓或者是多個LED采用并聯驅動💯情況下的應用。升壓式開關驅動是針對電源電壓低于LED的端電😥壓或者是多個LED采用串聯驅動情況下的應用。
一般認爲,隔離型驅動安全但效率較低,非隔離型👨🏻🏭驅動效率較高,應按實際使用的要求來選。
設計一般的基本
LED驅動器照明應用相對較簡單，但是如果還需要其它功能如相位👾控制調光和功率因子校正(PFC)，設計就變得複雜。無功率因子🧛🏽校正功能的非調光LED驅動器通常包含一個離線式開關電💫源，用于😁恒定電流下調節輸出。
LED驅動器的後端架構包含一個具有短路保護功能的電流調🧎🏻♀️➡️節🧛🏾♀️電路。可以利用線性調節電路達到這一目的，然而這😁種方法本身效率低下，因此适用低⛹🏻♀️輸出電流，通常不會應用到多級架構中去。替代方法是使用簡單的、具有電流回饋功能的降壓穩壓器電路，以便限制了輸出🧛🏾♀️電流超過期望的LED驅動電👻流。其抵消了總LED正向電壓随溫度和器件容差的變化，還限制了出現短路或其它故障條件時的電流,從而能夠保護驅動器免遭損壞。
LED照明燈具裏，底燈，吊燈，投射燈等裝飾用，反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場合，包括美術館，博物館🧑🏽❤️💋🧑🏻等對顔色度要求較高的場所。但是對于商場，寫字樓等大規模設施來說，作爲㊙️大範圍照明的
LED燈具雖然已經誕生，但是其指向性(
LED芯片發出的光是直線，發散性不好)太高，造成大面積内😥設計平👋均的照度很困難。燈管型LED照明燈具排列過密，設計成本過🙈高，失去節能效果。因此，現階段裝飾用途場🧛🏽合，LED照明燈具完全可用，大面積室内照明還不成熟。
1）信号指示應用：信号照明是LED單色光應用比較廣泛也是👽比較😈早的一個領域，約占LED應用市場的4%左右。
2）顯示應用:
指示牌、廣告牌、
大屏幕顯示等，LED用于顯示屏幕的應用約占LED應用的20%—25%，顯示屏幕可分爲單色和彩色。
3）照明應用：
①便攜燈具：手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等；②汽車用燈：
高位刹車燈、刹車燈、轉向燈、倒車燈等，大功率的LED已被大量用于汽車🤶🏾照🏃🏿♀️➡️明中。
④背光照明：普通電子設備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸
LCD顯示器背光源等，LED作爲手機顯示的背光源是LED應用最廣泛的領域。
⑤投影光源：投影儀用RGB光源。
⑥普通照明：各類通用
照明燈具、照明光源等分爲商業照明和家居照明。
