当前，我国已经成为世界第一大照明电器生产国及主要出口国。依据国家发改委2009年制定的《半导体照明节能产业发展意见》，估计到2015年，半导体照明产业产值年均增长率将达到30%左右，照明产品的占有率将达到20%左右，景观装饰等照明产品占有率将达到70%左右。我国半导体照明产业正在面临自主创新、完成跨越式发展的历史机遇[1]。

2  LED的概述

LED是发光二极管的英文缩写，它是一种可以发光的固态半导体元件，由P-N结构成。LED能够直接将电能转化为光能，当其电子与空穴复合时便以光子的形式释放出能量。LED只可往一个方向导通，是正向偏压，具备单向导电性。

2.1  LED的工作原理

LED不仅拥有正向导通、反向截止和击穿特性，还拥有发光性能。其峰值波长 和发光区域的半导体质料禁带宽度 有关，关系式是： ，式中 的单位是纳米（nm）； 的单位是电子伏特（eV）。

LED的正向伏安特性曲线很陡，在正向导通前几乎无电流；当电压高出开启电压时，电流就快速上升。

 图2.1  LED的工作原理

LED是能把电能转化成光能的部件，主要的过程也是光电转化的过程。如图2.1所示，

发光二极管由半导体芯片组成，半导体芯片分为两种，一种是P型半导体，在它里面主要是空穴，另一种是N型半导体，在它里面主要是电子。这两种半导体连起来时，它们间就构成了一个“P-N结”。当电流通过导线作用于芯片的时候，P区的空穴和N区的电子向对方区域扩散，注入到价带中的空穴要与导带中的电子复合，然后就以光子的形式释放出能量。这就是LED发光的基本原理[2]。而LED灯就是把多个LED组合在一起，然后通过恒流源驱动LED发光。

2.2  LED的分类及主要特点

LED产品的型号繁多，功能各异，按照不同的分类方式可分成不同的种类。LED产品的分类详见表2.1。

表2.1  LED产品的分类

分类方式 LED类型 说明

1按LED发光颜色分类

红光LED 峰值波长：655nm（典型值）

橙光LED 峰值波长：630nm（典型值）

黄光LED 峰值波长：585nm（典型值）

绿光LED 峰值波长：565nm（典型值）

蓝光LED 峰值波长：440nm（典型值）

白光LED 峰值波长：590nm（典型值）

2按LED亮度分类 普通亮度LED 发光强度低于100mcd

高亮度LED 简称HB-LED，发光强度为100～1000mcd

超高亮度LED 简称UHB-LED，发光强度超过1000mcd

3按LED透光性分类 有色透明LED

无色透明LED

有色散射LED 适合做LED指示灯

无色散射LED

4按功率分类 小功率LED 工作电流小于100mA

大功率LED 工作电流大于100mA

5按发光是否可见分类