LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物(wù)，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半導(dǎo)體制成的(de)，其核心是PN結。因此它具有一般(bān)P-N結的I-V特性，即正向導(dǎo)通，反(fǎn)向截止、擊穿特(tè)性。此外，在一定條件下，它還具有發光特性。在正向電壓下，電(diàn)子由N區注入P區，空穴由P區注入N區。進入對(duì)方區域(yù)的少數載流(liú)子（少(shǎo)子）一部分與多數載流子（多子）複合而發光。
假設發光(guāng)是在P區中發生的，那麽注入的電子與價帶空穴直接(jiē)複合而發光，或(huò)者先被發光中心捕(bǔ)獲後，再與空穴複合發光(guāng)。除了這種發光複合外，還有些(xiē)電子被(bèi)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(jiàn)光。發光的複合量相(xiàng)對于非發光複合量的比例越大，光量子效率越高。由(yóu)于複合是在少子擴散區内發光的，所(suǒ)以光僅在靠近PN結面數μm以内(nèi)産生。
理論和實踐證明，光的峰值波長(zhǎng)λ與發光區域的半導(dǎo)體材料帶隙(xì)Eg有關，即 λ≈1240/Eg（mm）
式中Eg的單位爲
電子伏特（eV）。若(ruò)能産(chǎn)生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導體(tǐ)材料的Eg應在3.26～1.63eV之間。比紅光波長長的(de)光爲(wèi)紅(hóng)外光。已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發光二(èr)極管，但其中藍光
二極管成本、價格(gé)很高，使用不普遍。
照明特性
極限參數
（1）允許功耗Pm:允(yǔn)許加于LED兩端正向(xiàng)直流電壓與流過它的(de)電(diàn)流之積的(de)最大值。超過此值，LED發熱、損壞。
（2）最大正(zhèng)向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過此(cǐ)值可(kě)損壞二極管。
（3）最大反(fǎn)向電壓VRm：所(suǒ)允許加的最大反向電壓。超(chāo)過(guò)此值，發光二極管可能被擊穿損壞。
（4）工作(zuò)環境topm:
發光二極管(guǎn)可正常(cháng)工作的環境溫度範圍。低于或高于此溫度範(fàn)圍，發光二極管将不能正(zhèng)常工作，效(xiào)率大大降低。
不改變材質的前提下，在LED的(de)極限範圍内(nèi)，提高亮度的(de)手段就是提高電流，随着電流(liú)升高，LED發熱量會劇增。使用過LED光源便攜投影機(jī)的，或微投的朋友，一定都深有體會(huì)，LED光源的投影機，非常熱，而且普遍會(huì)有明顯的噪音。這(zhè)些産品，機身(shēn)小是(shì)一方面，關鍵還是(shì)其自身發熱(rè)量(liàng)較大所緻。
随着功率(lǜ)的增加，LED的散熱問題顯得越來越突出(chū)，大量實(shí)際應(yīng)用(yòng)表明，LED不能加大輸入功(gōng)率的基本原因，是由于(yú)LED在工作過程(chéng)中會放(fàng)出(chū)大(dà)量的熱，使管芯結溫(wēn)迅速上升，熱阻(zǔ)變(biàn)大。輸入功率越高，發熱效應越大。溫度的升高将導緻器(qì)件性能變化與衰減，非輻射(shè)複合增加，器件的漏(lòu)電流增加，半導體材料缺陷增長，金(jīn)屬(shǔ)電極電遷移，封裝用
環氧樹脂黃化等等，嚴重影響(xiǎng)LED的光電參數。甚至(zhì)使功率LED失效。因此，對于LED器件，降低熱阻與(yǔ)結溫、對發(fā)光二極管的熱特(tè)性進行(háng)研究顯得日趨(qū)重要(yào)。
可靠性
LED驅(qū)動電源壽數偏低的(de)一個重(zhòng)要原因(yīn)是驅動電源所需的鋁電解電(diàn)容的(de)壽數缺乏，首要原因是長時間作業時LED燈内部的環(huán)境溫度很高，緻使鋁電解電容的電(diàn)解(jiě)液很快被耗(hào)幹，壽數大爲縮短(duǎn)，通常隻能作業5千(qiān)小時左右。而LED光源的壽數是5萬小時，因而(ér)鋁電解電(diàn)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(gòng)貨商爲了處理這個難題，創造(zào)了無鋁電解電容的LED驅(qū)動電源計劃。但并不是所有的LED驅動電源供貨商都(dōu)擁護這(zhè)種做法。陳嵘(róng)指出：“當(dāng)前量(liàng)産的(de)LED驅動電源中沒有一款是(shì)選用了無電解電容的(de)驅動(dòng)計劃(huà)，由于沒有它的話，許多試驗規範(fàn)通(tōng)不過，如EMI測驗和無閃爍(shuò)測驗。”
而選用鋁電解電容(róng)的LED驅動電源計劃很簡單通(tōng)常以上測驗，
pcb抄闆若是(shì)換成薄膜電容和
陶(táo)瓷電容或钽電容(róng)，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(tài)高，陶(táo)瓷(cí)電容通常容量太小，如(rú)用多個陶(táo)瓷(cí)電容完成這麽大(dà)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(tài)貴，而是耐壓太低(dī)達不到需求，因而換成其它任何品(pǐn)種的電容，基本上不是體積太(tài)大，就(jiù)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(lì)認證測(cè)驗目标(biāo)就無法經過，因而當前高質量的LED驅動電源仍是遍及(jí)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(yuán)計劃，很可(kě)能僅僅去掉了AC輸入(rù)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(le)一款可
TRIAC調光的内嵌了驅(qū)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(jí)該燈泡的作業壽數時(shí)，鋁電解電容(róng)的作業壽數難題肯定會影響到整個LED燈泡的壽數，但(dàn)能(néng)夠采(cǎi)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(tōng)常來(lái)說，最接近
LED光源有些的溫(wēn)度最高，可(kě)到達100-200℃，散熱金屬外殼(ké)有些其次，通常爲100℃左右，燈尾有(yǒu)些最低，通常爲70℃左右，因而隻需注重把鋁電解電容的方(fāng)位接近燈尾，其壽數就不會衰減得太兇猛。咱(zán)們的試驗标明，它的壽數(shù)還可到達1萬小時左右，相當于10年使(shǐ)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(shàng)是能(néng)夠承(chéng)受的。
綠色環保
不(bú)含(hán)汞、鉛等對環境污染很大的
重金(jīn)屬，發光時不會産生(shēng)紫外線(xiàn)，因此(cǐ)LED照明不會象傳統的(de)燈具那樣有很(hěn)多蚊蟲圍繞在光源(yuán)旁使環境變得更加幹淨衛整潔；金屬殼恒(héng)流驅動的創新(xīn)設計使産品(pǐn)電能轉換(huàn)
成光效率非常高。
獨特優勢
(一)節約能源：LED的光譜幾(jǐ)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(sè)熒(yíng)光(guāng)燈做了一番比較，結(jié)果顯示：普通白熾燈(dēng)的光效爲12lm/w，壽命小于(yú)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(yǒu)人(rén)還預測，未來的LED壽命上限将無窮大(dà)。
一般人都認爲(wèi)，節能燈可節能4/5是偉(wěi)大的創舉，但LED比節(jiē)能燈還要節能1/4，這是固體光源更偉大的改革。除(chú)此之外，LED還具有其他優勢(shì)，光線質量高，基(jī)本上(shàng)無輻(fú)射，屬于典型的綠色照明(míng)光源；可靠耐用，維護費用極爲低廉等等。正因爲LED具有以上其他固體光源還無法(fǎ)匹敵的特點，10年後LED将(jiāng)是(shì)照(zhào)明行業的主流光源(yuán)。
(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(jǐn)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(jī)性好，抗震性好(hǎo)，不易破碎，便于運輸，非常環保，被稱(chēng)爲”綠色能源”。
(三)使用壽命長：LED體積小(xiǎo)、重量輕，外殼爲環氧樹脂(zhī)封裝，不僅可以保護(hù)内部芯(xīn)片，還具有透光聚光的能力(lì)。LED使用壽命普遍在5萬―10萬(wàn)小時之間，因爲LED是半導體器件,即(jí)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(bái)熾燈、熒光燈及節能熒光燈。
(四(sì))響應速度快：LED的響應頻率fτ與注(zhù)入少數載流子的壽命τmc有關(guān)，如(rú)GaAs材料制成的LED，其(qí)τmc一般在1―10ns 範(fàn)圍内，則響應頻率約爲16―160MHz，這(zhè)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(guān)鍵因素之一。
LED響應時間(jiān)最低的已達1微秒，一般的多爲(wèi)幾個毫秒，約爲普通光源響應時間的1/100。因此可用于很多高頻環境，如(rú)
汽車刹車燈(dēng)或狀态(tài)燈，可以縮短車後(hòu)車輛(liàng)的刹車時間，從而提高安全性(xìng)。
(五)發光效率高：白熾燈、鹵鎢燈的光(guāng)效爲12-24lm/w(流明/瓦)，熒光燈的(de)光效爲50―70lm/w，鈉燈(dēng)的光效爲90―140lm/w，大部分的(de)耗電變成熱量(liàng)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(wú)需過濾就可直接發出有色可見光。
(六)LED元件的(de)體積小：更加便(biàn)于各種設備的布置(zhì)和設(shè)計(jì)，而且能夠更好地(dì)實現夜景(jǐng)照明中“隻見燈光不見光源”的效果。
(七(qī))LED光線能量集中(zhōng)度高(gāo)：集中在較小(xiǎo)的波長窗口内，純度(dù)高。
(八)LED發光指向(xiàng)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(yǒu)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(guāng)譜組(zǔ)成：從而能夠很好地用于博物館以及展覽館中(zhōng)的局部或重點照明。
(十一)可控制半導體發光層、半導體材料(liào)禁止帶幅的大小：從而發出各種顔色的(de)光線，且彩度更高。
(十二)顯色性(xìng)高：不會對人的眼(yǎn)睛造成傷害。
照明規範(fàn)
随着LED陸續導入室内、
室外照明市場，LED照明價格也(yě)大幅下(xià)降，但品質參差(chà)不齊也導(dǎo)緻問題叢(cóng)生，據(jù)指出，各地陸續訂定LED照明(míng)規範，多項強制性照明标準将(jiāng)從2012年起上路，将可望加速淘汰(tài)劣質品的惡性(xìng)競争，進而帶動LED照(zhào)明市(shì)場洗牌效應(yīng)。
由于LED照明(míng)應用日趨普遍及多(duō)元，台灣經濟部标準局陸續制定多(duō)項LED
照明标準，繼
LED路燈規範(fàn)制(zhì)定腳步領先世界各國公布，2010年底又頒布3項常見(jiàn)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(hán)平闆燈)等，業界指出，盡(jìn)管相關标準規範已定，但LED路燈經過多年推廣，到(dào)2012年才可(kě)望擴大安(ān)裝，由于政(zhèng)府導入緩慢加上預算編列作業，估計要到2013~2014年才可望釋(shì)出采(cǎi)購标案。
盡管大陸LED産業發展(zhǎn)如火如(rú)荼，但由于各地區氣候環境差(chà)異過大，因此産業标準(zhǔn)尚未進入國(guó)家标(biāo)準項目，由各省份(fèn)各自主導(dǎo)推動地區性LED照明标準(zhǔn)建立(lì)，不過據指出，大(dà)陸(lù)發改委将通過LED照明的技術規範(fàn)，以室内
LED筒燈(dēng)爲優先項目，預料在技術規範定案後，2012年在大陸十二五規(guī)劃推動下，中(zhōng)央公布LED
室内照明的補助财(cái)政方案将可望擴大實施。
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(bù)于2013年起，強制執行人體電磁輻射安全規範标準。
随(suí)着美國環保署于2011年10月公布新版固(gù)态照(zhào)明燈具及光源産品上市規範(fàn)，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(shí)施，在新規範上路後，未來(lái)北(běi)美市場燈具廠商(shāng)将優先采購通過LM-80驗證的LED産品(pǐn)，對于未受驗證(zhèng)的台灣(wān)LED封裝及晶粒廠(chǎng)，日(rì)後進(jìn)軍美國市場恐将遭受阻(zǔ)礙。
由于LM-80的光衰驗證需經過6,000小時測試，耗(hào)時(shí)長達6~8個月，部分LED業界認爲，LED産品規(guī)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(gǎi)變，故對此認證仍抱持存疑(yí)，不(bú)過(guò)工研= 表示，LM-80被視爲進入美國市場的入(rù)場券，廠商必須出具LM-80(LED流明維持率)試(shì)驗的報告證書，才能取得能源之星(xīng)标章(zhāng)，北美照明(míng)工程學會(IES)也已訂出LM-80的光衰減檢測标準，不僅爲LED應(yīng)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(cè)标準。
波長(zhǎng)：光的色彩強弱變化，是可以通過數據來描述，這種數(shù)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(dù)，也即表示光源在一定方向和範圍内發出的可見光輻射強(qiáng)弱的物理量，單位：燭光（cd）。
光通量：光源每秒(miǎo)鍾所發出的可(kě)見光量之總和，單位：
流明（Lm）。
光效：光源(yuán)發出的光通量除以(yǐ)光源的功率，它是衡量光源節能的重要指标，單位：每瓦(wǎ)流明（Lm/w）。
顯色性：光(guāng)源對物體呈現的程度，也就是顔色(sè)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(yǐ)數值表示，Ra100爲日光下的顯(xiǎn)色(sè)性(xìng)。
色溫：光源發射光的顔色與黑體在某一溫度(dù)下輻射光色相同時，黑體的溫度稱爲(wèi)該光源的色溫，隻有白光才(cái)有色(sè)溫， 單位：
開爾文（k）。
眩光：視(shì)野内有亮度極高(gāo)的物體或強烈的亮度對比，所(suǒ)造成的視覺不舒适稱爲眩光，眩光是影(yǐng)響照明質(zhì)量的(de)重要因素。
同步(bù)性：兩個或兩個以上LED燈在不規定時間内能正常(cháng)按程序設定的方式運行，一般指内控方式的LED燈，同步性(xìng)是LED燈實現協調變(biàn)化的基本要求。
防護等級：
IP防護(hù)等級是将(jiāng)燈具依其防塵、防濕(shī)氣之特性加以分級(jí)，由兩個數字所組成，第一個數字(zì)代表燈具防塵、防止外物侵(qīn)入的等級（分0-6級），第二個數字代表燈具防(fáng)濕氣、防水侵入的密(mì)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(rán)界或人造的能夠影響生物(wù)有機體的亮暗循環。
光度測量：根據給定的光(guāng)效函數，如(rú)V(λ)和V’(λ)，測量輻(fú)射量的方法。
光強分布：光源或者燈(dēng)具在空間各個方向的光強分布。
光(guāng)強曲線(xiàn)圖（表）：光強由極坐(zuò)标或(huò)者圖表給出，表中的數(shù)值爲光(guāng)源在每1000流明光通時産生的光強。對于光強非對稱分布(bù)的情況，可采用兩個不同(tóng)平面内(nèi)的光強分布圖來(lái)表示該燈具的光強分布情況。
驅動方(fāng)案一般(bān)來說有兩種：線性驅動和開關(guān)型驅動。
線性驅動應用是一種(zhǒng)最爲簡單和最爲直(zhí)接的驅動應用方式。在照明級白(bái)光LED應用中，雖然存在着效率低、調節性(xìng)差等問題，但是由于其電路簡單、體積小巧，能滿足(zú)一(yī)些特定的場合應用較多。
開關型驅動(dòng)可(kě)以獲得良好的電流(liú)控制精度和(hé)較高的總體效率,應用方(fāng)式主要分爲降壓式和升壓式(shì)兩大類。降壓式開關驅動是針對電源電壓高(gāo)于LED的端電壓或者是多個LED采用并聯驅動情況(kuàng)下的應用。升壓式開(kāi)關驅動是(shì)針對電源(yuán)電壓低于LED的端電壓(yā)或者是多個LED采用串聯(lián)驅動情況下的應用。
一般認爲(wèi),隔離型驅動安全但效率較低,非隔離型驅(qū)動效率較高,應按實際使(shǐ)用的要求來選。
設計一般(bān)的基本(běn)
LED驅動器照明應用相對較簡單，但(dàn)是如果還需要(yào)其它功能(néng)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(dòng)器通常包含一個離線(xiàn)式開關電源，用于恒定電流下調節輸(shū)出。
LED驅動器的後端架構包含一(yī)個具(jù)有短路保護功能(néng)的電流(liú)調節(jiē)電路。可以利用線性調節電路達(dá)到這一目的，然而這(zhè)種方法本身效率低下，因此适用(yòng)低(dī)輸出電(diàn)流，通常不會應用到(dào)多級(jí)架(jià)構中去。替代方法是使(shǐ)用簡單的、具(jù)有電流回饋功能的降壓(yā)穩壓器電路(lù)，以便限制了輸(shū)出電流超過期望的LED驅動電流。其抵(dǐ)消了總LED正向電壓随溫度和器(qì)件容(róng)差的變化，還限制了出現短路或其它故障條件時的電(diàn)流,從而能夠保護驅(qū)動器免遭損壞(huài)。
LED照明燈具裏，底(dǐ)燈，吊燈，投射燈等裝飾用，反射(shè)用途的LED照(zhào)明燈具可以完全勝任于任何場合(hé)，包括(kuò)美術館，博物(wù)館等對顔色度要求較高的場所。但是(shì)對于商場，寫字(zì)樓等大規模設(shè)施來說，作爲大(dà)範圍(wéi)照明的
LED燈具雖然已(yǐ)經(jīng)誕生，但是其指向性(
LED芯片發(fā)出(chū)的光是(shì)直線，發散性不好)太高，造成(chéng)大面積内設計平均的照度很困難(nán)。燈管型LED照明燈具排列過密，設計成(chéng)本(běn)過高，失去節能(néng)效果。因此，現階段裝飾用途場(chǎng)合，LED照(zhào)明燈具完全可用，大面積室内照明還不(bú)成熟。
1）信号指示應用(yòng)：信号(hào)照明(míng)是LED單色光應用比較(jiào)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(mù)顯示等，LED用于顯示屏幕(mù)的應用約占LED應用的20%—25%，顯示屏(píng)幕可分爲單色(sè)和彩色。
3）照明應用：
①便攜燈具：手(shǒu)電筒、頭燈(dēng)、礦工燈、潛水燈等；②汽車用燈：
高位刹(shā)車燈、刹車燈、轉向燈、倒車燈等，大功(gōng)率(lǜ)的LED已被大量用(yòng)于汽車照明中。
④背光(guāng)照明：普通電子設備(bèi)功能顯示背光源、筆記本電(diàn)腦背光源、大尺寸超大尺寸
LCD顯示器背光(guāng)源等，LED作爲手機(jī)顯示的背光(guāng)源是LED應用最廣泛的領(lǐng)域。
⑤投影光源：投(tóu)影儀用(yòng)RGB光源。
⑥普通(tōng)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(míng)。
