LED基础知识培训-终结版

LED基础知识培训第一章：第一天

1.1 什么是LED?

1.2 LED有什么用途？

1.3 LED有什么优点，缺点？

1.4 LED的特点是什么？

1.5 LED与其它光源的比较？

第二章：第二天

2.1 LED电特性？

2.2 LED光特性？

2.3 LED结构是怎样的？

2.4 最基本的LED点亮电路。

2.5 LED串联电路的基础使用。

2.6 LED并联电路的基础使用。

2.7 LED的保护电路。

2.8 LED 失效的原因分析。

2.9 LED电器的光学基本设计。

2.10 LED显示和照明电路。

第三章：第三天

3.1LED装配的基本条件和注意事项。

3.2LED的装配工艺。

3.3LED运输装配过程中的静电防护。

3.4LED装配中的散热措施。

3.5LED的储存条件

第一章：第一天

一什么是LED？

1.LED发光原理和优点，缺点。

50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于 1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。

LED 结构图如下图所示

发光二极管的核心部分是由 p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的PN 结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从 LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。

LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，具要工作电压低，耗电量小，发光效率高，发光响应快，结构牢固，抗冲击，耐震动，性能稳定可靠，重量轻，体积小，成本低等一系列优点。

2. LED光源的特点

1 . 电压： LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。

2. 效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少 80%

3. 适用性：很小，每个单元 LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境

4. 稳定性： 10万小时，光衰为初始的50%

5. 响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级， LED灯的响应时间为纳秒级

6. 对环境污染：无有害金属汞

7. 颜色：改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的 LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色

8.价格：LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成

3. LED的构造。

1.支架：是由铁，铜，镍，银等金属材料冲压电镀而成。

2.金线：是由99.99％的纯金制成。（导电性极强）。

3.环氧树脂：A胶(树脂)＋B胶（固化剂）。

4.芯片：四元晶片(磷砷铝镓).三元晶片（磷砷化镓）二元晶片(磷化镓)。

INGaN (氮化铟镓) SiC（碳化硅）GaN（氮化镓）

（单电极）（双电极）

5.固晶胶：

5.1银胶：由A胶＋B胶＋银粉配制而成。

银胶：主要起导电作用，散热性强。用于单电极芯片。

5.2白胶；（EP1000）

白胶：主要起固定绝缘作用。

4. LED的分类

1. 按发光颜色

1.1按发光颜色可分为红，橙，黄，绿（黄绿.纯绿），蓝，紫等。

1.2 波长（nm）

2. 按发光管出光面

2.1 按照发光管的发光面可分为圆灯，方灯，圆柱等。

2.2 高指向性：一般为圆头环氧树脂封装或是带金属反射杯封装，且不加扩散剂，半值角为5～20度或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用。

2.3 标准型：通常作指示灯用，其半值角为20～45度。

2.4 散射型：这是视角较大的指示灯，半值角为45～90度或更大，扩散剂的量较大。

3. 按发光强度和工作电流

3.2一般LED的工作电流在20mA。而低电流LED的工作电流

在2－5Ma.电流在20mA以上的为大功率型LED.

5. LED电特性

A. 正向导通，反向截止。

1.LED参数意义

1.1 允许功率Pm: 允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流的最大

值，超过此值，LED发热，损坏。

1.2 最大正向直流电流IFm: 允许流过LED的最大正向电流。超过此值可损

坏二极管。

1.3 最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压，超过此值，LED可能

被击穿。VR=6V ( 国标) VR=5V（企标）

1.4 工作环境topm：发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于次

温度范围，发光二极管将不能正常工作，效率大大降低。

1.5 正向工作电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。

正常工作电流值：IF=20mA-400mA.

1.6 正向工作电压VF：工作电压是在给定的正向电流下得到的，一般是

IF=20mA时测试的。发光二极管正向工作电压在1.5V－5V.在外界温度

升高时VF将下降。

VF1 : 启动电压

VF2 : 正常工作电压 VF3 : 击穿电压

VR1 : 反向击穿电压 IR1 : 反向击穿电流

6.LED发展和产业链

LED发展及应用进程

超高亮LED技术发展

LED产业链示意图