LED(Light-Emitting Diode)即发光二极管,是一种半导体器件。其内部由P型半导体和N型半导体构成,中间夹着一层薄薄的PN结。当外加电压为正极接在N型半导体上,负极接再P型半导体上时,PN结就会导通,这时电子会与空穴重新结合,从而释放能量,产生光。与传统照明电路相比,LED具有低功耗、长寿命、高亮度、快速响应等优势。
LED的发光颜色与其材料的带隙有关。带隙是指电子在不同能级的能量间隔。通常情况下,带隙越小,LED的电压就越小,发光颜色就越偏红;带隙越大,LED的电压就越大,发光颜色就越偏蓝。例如,红色LED的带隙在1.8V以下,而蓝色LED的带隙则在3.2V以上。
LED的亮度与电流有关系,但是电流不能随便增加,过高的电流会导致LED烧坏。在正常工作范围内,LED的电流增加时,其电压也会略微增加。一般来说,LED在最大亮度时的电流被称作额定电流(Typical current),此时LED的电压也会达到最大值。如果电流超过了额定电流,LED的电压会快速上升,从而达到保护作用。因此,要控制好LED的电流,避免过高或过低的电流导致电压变色。
LED的电压还受温度影响。一般情况下,LED的电压随温度的升高而降低,这是因为温度升高会影响材料能带结构,从而改变材料的电学性质。因此,要保证LED的电压稳定,需要控制好LED的发热问题,防止温度过高导致电压异常。