原文：https://m.xianjichina.com/news/details_104643.html （賢集網）
發光二極管簡稱為LED，由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。磷砷化鎵二極管發紅光，磷化鎵二極管發綠光，碳化硅二極管發黃光一定的電流后，電子與空穴不斷流過PN結或與之類似的結構面，並進行自發復合產生輻射光的二極管半導體器件。與白熾燈泡和氖燈相比，發光二極管工作電壓很低（有的僅一點幾伏）；工作電流很小（有的僅零點幾毫安即可發光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長；通過調制通過的電流強弱可以方便地調制發光的強弱。接下來賢集網小編來為大家介紹發光二極管基本結構、檢測方法、壓降計算、6種常見問題解答。一起來看看吧！
發光二極管基本結構
發光二極管是一種將電能轉換成光能的特殊二極管(發光器件)，簡寫成LED，其符號如圖所示。
其基本結構是一個PN結，但正向導通電壓比普通二極管高，一般為1～2V，且具有普通二極管沒有的發光能力。當這種管子通以正向電流時將發出光來，這是由於電子與空穴直接復合而釋放能量的結果。發光二極管常采用砷化鎵、磷化鎵等化合物半導體制成，其發光顏色主要取決於所采用的半導體材料，可以發出紅、黃和綠色等可見光，也可以發出 看不見的紅外光，其發光亮度與流經管子的電流成正比，工作電流一般為幾～幾十mA。
發光二極管的檢測方法
1、用萬用表檢測
（1）利用具有×10kΩ擋的指針式萬用表可以大致判斷發光二極管的好壞。正常時，二極管正向電阻阻值為幾十至200kΩ,反向電阻的值為∝。如果正向電阻值為0或為∞，反向電阻值很小或為0，則易損壞。這種檢測方法，不能實地看到發光管的發光情況，因為×10kΩ擋不能向LED提供較大正向電流。
（2）如果有兩塊指針萬用表(最好同型號)可以較好地檢查發光二極管的發光情況。用一根導線將其中一塊萬用表的“+”接線柱與另一塊表的“-”接線柱連接。余下的“-”筆接被測發光管的正極(P區)，余下的“+”筆接被測發光管的負極(N區)。兩塊萬用表均置×10Ω擋。正常情況下，接通后就能正常發光。若亮度很低，甚至不發光，可將兩塊萬用表均撥至×1Ω若，若仍很暗，甚至不發光，則說明該發光二極管性能不良或損壞。應注意，不能一開始測量就將兩塊萬用表置於×1Ω，以免電流過大，損壞發光二極管。
2、外接電源測量
用3V穩壓源或兩節串聯的干電池及萬用表(指針式或數字式皆可)可以較准確測量發光二極管的光、電特性。為此可按圖10所示連接電路即可。如果測得VF在1.4～3V之間，且發光亮度正常，可以說明發光正常。如果測得VF=0或VF≈3V，且不發光，說明發光管已壞。
發光二極管基本結構、檢測方法及壓降計算方法
3、紅外發光二極管的檢測
由於紅外發光二極管，它發射1～3μm的紅外光，人眼看不到。通常單只紅外發光二極管發射功率只有數mW，不同型號的紅外LED發光強度角分布也不相同。紅外LED的正向壓降一般為1.3～2.5V。正是由於其發射的紅外光人眼看不見，所以利用上述可見光LED的檢測法只能判定其PN結正、反向電學特性是否正常，而無法判定其發光情況正常否。為此，最好准備一只光敏器件(如2CR、2DR型硅光電池)作接收器。用萬用表測光電池兩端電壓的變化情況。來判斷紅外LED加上適當正向電流后是否發射紅外光。
發光二極管壓降計算
1、發光二極管壓降計算方法
壓降的計算方法有很多種，而發光二極管壓降計算方法也一樣。至於有哪些計算發光二極管壓降的方法呢？請聽小編娓娓道來。首先先估算出負載電流，根據設備的功率算出電流，電流大小，和功率有關，而且和電壓也有這直接的關系，直接用功率大小算出電流；而后就是電壓的計算，根據發光二極管的負荷距，估算電壓上的損失值，根據電流選擇截面面積。而后就可以進行計算發光二極管壓降了。
2、發光二極管壓降計算公式
有了計算發光二極管壓降的方法，當然也需要公式的套用了。首先計算的電流I，公式為I= P/1.732×U×cosθ，其中P功率，U電壓，cosθ功率因素；而后就是電阻R的計算公式了，R=ρ×L/S， ρ指的是導體電阻率，L線路的長度，S代表線路的橫截面積；最后就是計算發光二極管壓降的公式了，ΔU=I×R，電壓乘以電阻，就得出發光二極管壓降的差值了。就是這么簡單，就是這么快速。
3、貼片發光二極管壓降
貼片發光二極管壓降，顏色有很多種，不同顏色的發光二極管壓降，其壓降值都不一樣。比如紅色的，其壓降為1.82v-1.88v，電流為5-8mA；橙色發光二極管壓降為1.7v-1.8v，電流為3-5mA；綠色，其壓降為1.75v-1.82v，電流為3-5mA；白色壓降為3v-3.2v，電流為10-15mA；最后一個蘭色，其壓降為3.1-3.3V，電流8-10mA。
4、不同顏色發光二極管壓降
不同顏色的發光二極管壓降都不同，以下具體壓降值僅供參考哦！紅色發光二極管的壓降為2.0-2.2V ；綠色發光二極管的壓降為3.0—3.2V；正常發光時的額定電流約為20mA。黃色發光二極管的壓降為1.8—2.0V。然而，這些不同顏色的發光二極管壓降，其經過的電流以及電阻值也不一樣。其中直徑3毫米的白藍紫10毫安，紅綠黃5毫安，直徑5毫米的翻倍。電流則根據不同的材料以及截面多決定。
LED限流電阻的大小計算
術語解釋:
VF: 正向電壓
IF: 正向電流
一般5mm的LED， 電流是在20~30mA之間， 也有大電流的， 如Luxeon， 可以去到300mA或更高。那， 要點亮一枚LED， 需要幾多V呢？答案， 不同顏色的LED， 有不同的Vf （Forward Voltage）。
以下是常用LED的VF
| 顏色 |
正向電壓（Vf） |
| 紅 |
1.8-2.2 v |
| 黃 |
1.9-2.1 v |
| 綠 |
1.9-2.2 v |
| 藍 |
2.6-3.0 v |
| 白 |
2.6-3.1 v |
很多時候電路中都用LED做指示，這就涉及到限流電阻，這個怎么選取呢？
限流電阻可以根據下式計算：
假設， 我們要點亮的是一枚藍光LED， 根據上表Vf是3.4V， 然后我們要設定電流。 5mm的LED可以設定在20~30mA， 這里我們取20mA。再來， 就要看你的輸入電源是幾多V。 這里， 我們假設是5V ，那么計算公式如下:
如果買不到85ohm的電阻， 我們可以用靠近的電阻值。
如果5V電壓要點亮6枚白色LED？ 那怎么辦?
白光的燈珠的導通壓降一般都3V以上，兩顆燈珠串聯其壓降6V以上，大於供電電源5V，因此，要點亮6顆白光LED燈珠，LED燈珠只能並聯，不能串聯。 每一枚LED都要有200ohm的電阻。如下圖：
能夠串聯時應該盡量串聯，提高電源的使用效率。比如LED的正向導通壓降為Vz，電源電壓為VCC，則當n*Vz＜VCC＜(n+1)*Vz時，應該串聯n個LED燈珠，這樣電源的利用率最高。
串聯的方法， 是可以串幾粒LED， 再加一枚電阻。
那可以串幾粒呢？那要看你的LED是什么顏色， 是什么Vf了。
假設我們要點亮12枚藍色的LED， 用12V電源。
串4枚是3.4v+3.4v+3.4v+3.4v=13.6V， 大過我們的12V輸入，所以不可能點亮。
那我們串3枚LED， 3.4v+3.4v+3.4v=10.2V, 少過12V， 可以用。
例2：
R= （12V- （3.4v+3.4v+3.4v））/ 0.025A =（12V- 10.2v）/ 0.025A = 72ohm
實際上， 買不到72ohm的電阻， 我們可以用靠近的電阻值， 就是68ohm。
因為要12粒藍光LED， 我們需要4串， 才能實現。如圖：
在來一例：
例3:
用12V， 點亮6枚紅色LED, 那電阻：
R= （12V- （1.8V+1.8V+1.8V+1.8V+1.8V+1.8V））/ 0.025A
=（12V- 10.8v）/ 0.025A = 48ohm （用47ohm）
例4:
用12V， 點亮1枚紅色LED, 那電阻：
R= （12V- 1.8V）/ 0.025A
= 408ohm (390ohm)
還有一種簡易的方法， 就是用限流的方式來點亮。
還有， 汽車的12V電壓不穩定， 12V~14.5V， 那要怎么辦呢？
我們可以用LM317T 來做恆流源/ 限流器。但這個限流器， 需要輸入大過1.25V的電壓， 才能操作。
這時， 你不用計算要用幾多ohm的電阻， 你只要決定要用幾多mA來推動你的LED就可以了。
比如你要30mA， 就用公式： R1= Vref / I, Vref=1.25V, I=30mA
R1=1.25V/0.03A= 41.66 ohm
也就是說， 你program 最大的電流是30mA， 不管你的輸入電壓是幾V（<37V）， 也不管你的LED的Vf是多少， 只要你遵守以下的規則， 那就是輸入電壓（電池）減 - 1.25V ， 要大過你的LED的VF總和 。（抱歉，我已盡量用初學者/門外漢能聽懂的話解釋了， 不明白沒關系）。
可能你會問， 那你可以串聯接幾粒LED呢？
假設： 你的紅色LED的Vf是1.8V, 電池是12V，限流器會用掉1.25V， 那可以用的電壓是12V-1.25V=10.75V
現在我們算看， 10.75V 可以Drive幾粒紅色的LED，
10.75V/1.8V= 5.97 ，沒有5.97 粒的， 我們就用5粒。答案是5粒。 （你要用6粒也可以啦）
你又可能會問， 那3粒或1粒可以嗎？答案，可以， 只要不多過5粒就ok的了。
如果是一粒， 你直接去買一粒電阻來接更簡單。
什么時候用限流器呢？
1. 當你要推動的是大電流的LED如SuperFlux， 1W， 3W 的大功率LED。
2. 當你不知道Vf是多少， 又怕弄壞LED， 就用。
3. 當你在車上， 電壓不穩定時， 算的時候可能用12V來算， 可是有時電壓會去到14.5V， 造成LED的亮度不一致。
用限流器， 要小心注意R1電阻不要錯，錯了電流可能變大， 燒了LED不關我的事。:o
用LM317T來做限流器， 是其中一種方法， 我們也可以用Transistor 來做限流器的， 有需要我才說一說。
補充：
恆流源是什么？恆流源就是Constant Current。
限流器是什么？限流器就Current Limiter。
較高級的LED 電路， 是用IC來控制的。
1. 它可以控制LED的亮度， 效率高。
2. 它可以升壓 （charge pump）， 用一粒1.5V的電池來點亮一枚白光LED。
應用例子：
1. LED 手電筒 （不是你在Pasar Malam看到的那種）
2. 手機里當相機的閃光燈。
下面是用3.3v Vf的LED， 在12V，13V，14V的例子。
BAIDU“阻容降壓”就可以了
我有個LED燈電源，燈數對應的電容型號如圖
網上了解了，都說只需知道電流就可以選擇電容 C電容(微法）=15*I電流（安），那為什么不同燈數，相同電流卻還要選用不同的電容？
（實測原20燈的電源板接到50燈上電壓不足，點不亮）
我想了解不同的燈數如何選擇電容
還有就是上面所說的C=15*I 當I=0.016 C就=0.24 這0.24對應的電容是什么型號?有這個對照表嗎
問題補充：
20燈經計算是正確的，表中的電流是16ma的，那換成38燈的用這個方法卻解釋不了。因為同樣是0.33uF的電容，在38燈的情況下電流依然是16MA，可電容的電壓應該是不同的，這又是怎么回事？
看來你是個初學的朋友吧，你要知道，你用的LED都是用來串聯的，以白色LED為例，每個LED的在20毫安的電流下導通電壓在3.3V左右，所以你LED 數量不同，則總電壓就不同 ，總電壓為所以LED導通電壓相加的，20只等總電壓就為66V，
40只就為132V，而串聯電容的容量其實是需要考慮 LED 總壓降來計算的，比如你供電電壓為220v,我現在估算一下 你用20個燈需要多少容量的電容；
設定你流過LED電流為20毫安， 而你20個燈總壓降為66V，所以電容兩端的電壓大約為220-66=154V，即電容在154V的電壓下電流為20毫安。
I=U*Xc=154*2*3.14*50*C 即 20mA=154*2*3.14*50*C
求出 C=0.4133uF
所以你得買 0.4133uF的電容的，但是這樣的容量沒有，你可以選擇0.68uF的電容，這樣你得重新來計算了，方法如上，只是在考慮增加LED數量就行了。
它說的 0.24 應該就是電容的容量 ，0.24uF 了。
8個led，每個led電壓3.6v，電流300mA。8顆分成兩組，每組4顆led串聯；兩組間並聯，現有一12v，1200mA電源輸入。問這樣的電路如何加限流電阻、電阻值及功率。
發光二極管6種常見問題解答
一、為什么不能超電壓或超電流使用白光LED?
1、一般最常用的5mm白光LED，其正常工作電壓多在3.0-3.5V范圍之內，正常工作電流為20mA。但很多人誤以為超電壓或超電流使用白光LED會更亮，而實際測試結果是15mA以后光通量增長很厲害，20mA以后幾乎沒有見長，增大到30mA，比20mA只多了5%，但LED卻有明顯的發熱。
2、還有壽命的試驗：20mA工作了一個月，衰減只有5%，現在還有95%的光通量，30mA的工作到19天的時候，光通量就只有50%了。可以這樣認為，一只在正常條件下可工作10萬小時的白光LED，在大電流下使用，壽命只有600小時!LED在一般說明中，都是可以使用50,000小時以上，還有一些生產商宣稱其LED可以運作100,000小時左右，但這並不能保證LED產品也可以使用如此之久。
3、錯誤的操作及工序就可以輕易地“毀掉”LED，LED會隨着時間的流逝而逐漸退化，有預測表明，高質量LED在經過50,000小時的持續運作后，還能維持初始燈光亮度的60%以上。要想延長LED的使用壽命，就有必要降低或完全驅散LED芯片產生的熱能。熱能是LED停止運作的主要原因。
發光二極管基本結構、檢測方法及壓降計算方法
二、為什么白光LED發出的光的顏色總有些偏藍或偏黃?
1、這是由於白光的LED，本來就是在發射藍光的1nGaN基料上覆蓋轉換材料熒光粉，這種材料在受到藍光激勵時會發出黃光。於是得到藍光和黃光的混合物，在肉眼看來就是白光。
2、看看白色LED的發射譜線就知道，它有兩個峰值，因此真正發射白光的LED是不存在的。這樣的器件很難制造，因為LED的特點是只發射一個波長的單彩色光，而真正的白色光需要多色彩光譜合成。由於工藝關系，包括十多元進口的LED，也有這個問題，光斑邊緣都存在偏色，只是多少而已。
3、白色發光二極管有微黃色的到略帶紫色的白光。常見的白光發光二極管色溫通常都在6500K到8000K范圍內。
三、LED采用並聯接法好還是采用串聯接法好?
1、LED采用並或串聯接法，主要應該根據電源盒電路的形式及要求決定。並聯或串聯接法各有它們的優缺點。並聯接法只需要在每個LED兩端施加較低的電壓，但需要利用鎮流電阻或電流源來保證每個LED的亮度一致。如果流過每個LED的偏置電流大小不同，則它們的亮度也不同，從而導致整個光源亮度不均勻。然而，利用鎮流電阻或電流源來保證LED的亮度一致將縮短電池的使用壽命。采用串聯接法本質上可以很好保證流過每只LED電流的一致性，但要求電源電壓要高。LED采用並聯接法時，由於電路的總電流是各個LED電流之和，所以要求電源要能供給足夠大的電流。
2、另外，采用串聯接法的電路，當其中一只LED斷路時整串的LED都不亮;但當其中一只LED短路時其他LED都還能亮。采用並聯接法的電路，當其中一只LED斷路時其它的LED都還能亮;但當其中一只LED短路時則整個電路的電源將被短路，這樣不僅其它的LED都不能正常工作，而且還有可能損壞電源。故相比之下還是串聯接法的電路較有優勢。
3、在實際運用中常采用串並聯形成的LED陣列，這樣可以克服或減小上述單個LED斷路或短路造成整串LED不亮或對整個電路和電源的影響。所謂串並聯就是先用少量LED串聯再串鎮流電阻組成一條支路，再將若干條支路並聯組成“支路組”。此外，還能采用串並串形式，就是在已組成的“支路組”的基礎上，再將若干“支路組”串聯構成整個燈具電路，此種接法不僅縮小了一只LED故障時的影響面，而且將鎮流電阻化整為零，將幾只大功率電阻變成幾十只小功率電阻，由集中安裝變成分散安裝，這樣既利於電阻散熱，又可以將燈具設計的更緊湊。
發光二極管基本結構、檢測方法及壓降計算方法
四、能不能采用其他顏色的LED發光二極管代替白光LED發光二極管?
1、完全可以。只不過必須注意，由於各種顏色的LED正常工作電壓不一樣，而且相差較大，如紅色和黃色LED正常工作電壓都只有2V左右，而藍色和綠色LED正常工作電壓則較接近白光LED，都是3V左右。
2、所以在使用時必須根據各種管子的工作電壓，所串聯或並聯的管子數量也必須相應改變，或者改變所串聯的限流電阻的阻值，否則就有可能使LED超過正常的工作電流而縮短其使用壽命，嚴重的甚至可能燒毀LED。當使用紅色或黃色LED時，則所串聯的LED數量應該增加，或串聯的限流電阻應該加大;當使用藍色或綠色LED時，一般只調整限流電阻的阻值就可以了。
發光二極管基本結構、檢測方法及壓降計算方法
五、聚光型LED與散光型LED有什么不同?如何選用?
1、聚光型LED的發光強度數值很高，因為它的光線是經過其本身把光線聚合起來，所以它的發光角度一般都較小，光線照射范圍小，其發出的光就像手電筒發出的光束，光斑的亮度很高，但光斑外圍就不太高了。而散光型的LED發光強度數值較低，它的發光角度大，可達120度以上，因此它的光照范圍大，發出的光線均勻，就像普通照明燈發出的光，雖然散光型的LED所標亮度值一般都較低，但實際上它們發出的總光通量(總的光線)一般都是高於聚光型的LED。
2、聚光型的LED最適合於要求亮度高，但照射范圍較小的場合，如制作射燈、筒燈、手電筒等，而散光型的LED則更適合於一般的房間照明和需要光線柔和均勻的場合，因此，要根據具體的情況進行選擇，以達到最好的照明效果。
六、電路裝好通電時燈不亮是什么原因?應該如何檢查?
1、這要根據具體電路做具體分析。但原因大多數都是LED在裝接前沒有進行檢測或裝焊過程中不小心接錯了LED的正負極性，也有可能是沒焊好造成虛焊(虛焊就是表面上看是焊上了而實際沒焊牢固)，虛焊是本故障的最主要原因，特別是缺少焊接經驗的新手最容易發生此問題，其次是電烙鐵功率過大過熱或焊接時間過長而把管子燙壞了，還有可能是電烙鐵漏電造成LED擊穿短路。還有就是驅動電路的部分接錯或沒焊好，一些電路也有可能是該調整的元件數值沒調整好。
發光二極管基本結構、檢測方法及壓降計算方法
2、當電路裝好通電前應該先仔細檢查核對無誤后再通電，如果通電時燈不亮應該立即關閉電源，然后再進行檢查，不能帶電敲打電路板試圖查找故障，特別是采用220V電源的電路更應該如此。
3、如果是接有濾波電容的電路，首先還應該用螺絲刀或導線把濾波電容的兩腳短路放電后再進行檢查，這一步驟非常重要!因為濾波電容上殘存有電源電壓1.4倍以上的高電壓(如220V電源時可高達310V)，以免電容上殘存的高電壓擊傷人體或在電路接通的瞬間擊毀LED!
4、檢查已經裝焊在電路板上的LED，應該先認清LED管身缺口的負極標記，檢查各LED極性是否錯接，然后再用兩只電池串聯后引出正負兩極電源分別觸碰各只LED的兩腳，必須注意電池電源極性要與LED的極性相一致，以檢查各LED是否能亮。
5、對驅動電路的檢查，應該根據電路圖仔細核對電路是否接錯，特別注意檢查整流橋(長腳的是正極輸出,其對角是負極輸出，另外兩腳是交流輸入)或整流二極管以及穩壓二極管的極性是否正確(印有黑線或白線的一端是負極)，還有檢查晶體三極管或穩壓集成電路的三個電極是否錯接等。
上述是賢集網小編為大家講解的發光二極管基本結構、檢測方法、壓降計算、6種常見問題解答。希望這些知識能夠幫助到大家！發光二極管隨着其高亮度化和多色化的進展，應用領域也在不斷的擴展，從下邊較低光通量的指示燈到顯示屏，再從室外顯示屏到中等光通量功率信號燈和特殊照明的白光光源，最后又發展到右上角的高光通量用照明光源。其技術在2000年是一個時間分界線，2000年就已經解決了所有顏色的信號顯示問題和燈飾問題，並且還開始了低、中光通量的特殊照明應用。不過作為通用照明的高光通量白光照明應用還需要等待一段時間，需要將光通量進一步大幅度的提高才可以實現。因此該種二極管報價與亮度有關。