發光二極管簡稱發光管（英文簡稱LED），它是采用特殊的磷化鎵（GaP）或磷砷化鎵（CaAsP） 等半導體材料制成的、能夠將電能直接轉換成為光能的半導體器件。發光二極管雖然與普通二極管一樣也是由 PN 結構成的，也具有單向導電性，但發光二極管不是應用它的單向導電性，而是讓它發光作指示（顯示）、照明器件。
當給發光二極管通過一定正向電流時，它就會發光。與帶燈絲的普通小電珠相比，發光二極管具有體積小、色彩艷麗、耗電低、發光效率高、響應速度快、耐振動和使用壽命長等優點，可廣泛應用于各種電子、電器裝置及儀表設備中。
發光二極管的識別
1. 單色發光二極管
單色發光二極管實際上就是我們經常用到的普通發光二極管，通電后只能發出單一顏色的亮光來。單色發光二極管按其管殼形狀可分為圓形、方形和異形3 種，圓形尺寸主要有φ3mm、φ5mm、φ10mm，方形尺寸主要有2mm×5mm。按發光亮度來劃分，有發光亮度一般的普通發光二極管和高亮度發光二極管。
表征普通發光二極管特性的參數包括電學和光學兩類，主要參數有以下幾項：
① 發光強度（I V）
②最大工作電流（I FM），國產 BT-104（綠色）、BT-204（紅色）型發光二極管的最大工作電流均為30mA
③正向電壓降（U F），發光二極管的正向電壓降比普通二極管要高，一般在1.8 ～ 3.8V 范圍內。不同顏色和不同制造工藝的發光二極管其工作電壓也不同，如紅色發光二極管的正向電壓降約為 1.8V，黃色發光二極管的正向電壓降約為 2V，綠色發光二極管的正向電壓降約為 2.3V，白色發光二極管的正向電壓降通常高于 2.4V，藍色發光二極管的正向電壓降通常高于3V…… 7
④ 最 大 反 向 電 壓（U RM）， 發光二極管的最大反向電壓一般在 6V 左右， 最高不超過十幾伏特，這是與普通二極管大不相同的地方。使用中不應使發光 二極管承受超過 5V 的反向電壓，否則發光二極管將可能被擊穿。
發光二極管的參數還有發光波長、最大耗散功率等，業余使用時可不必考慮，只要選擇自己喜歡的顏色和形狀就可以了。
發光二極管的外形很有特色，所以可方便地用眼睛進行極性識別。常見的普通發光二極管，通常較長的一條引腳線為其正極，較短的引腳線為其負極，如圖 1（a）所示，識別口訣是“長正短負”（這與電解電容器引腳極性判斷法一致）。如果觀察發光二極管內部， 可以發現里面的兩個電極一大一小，如圖 1（b）所示。一般來說，電極較小的一端是發光二極管的正極，電極較大的一端是它的負極。但也有個別的發光二極管（一般都是進口管芯）例外，其內部管芯小的一端是負極、大的一端是正極。所以在碰到進口發光二極管時， 為了保險起見，還是借助萬用表測量一下為好。
2. 電壓型發光二極管
電壓型發光二極管內部構成如圖2所示。從外觀上看，它與普通單色發 光二極管幾乎沒有兩樣，但內部結構卻與普通發光二極管有所區別。其內部由一只限流電阻器 R 和一個發光二極管管芯串聯組成。R可將發光二極管的正向工作電流限定在允許值（一般為 10mA 或15mA）。使用時，只要在電壓型發光二極管的正、負極兩端加上額定工作電壓，即可讓其正常發光。可見，電壓型發光二極管與 普通發光二極管相比較，省去了外接限流電阻器的麻煩，使電路 設計和安裝更簡單。
國產電壓型發光二極管的系列產品，常見的有6種標稱電壓，分別為：5V、9V、12V、15V、18V和24V。其發光顏色為紅色、黃色、綠色等。
3. 閃爍發光二極管
閃爍發光二極管也叫自閃發光二極管，它是一種由CMOS集成電路（互 補對稱金屬氧化物半導體集成電路的英文縮寫）和發光二極管組成的特殊發光器件，是光電技術與半導體集成工藝相結合的新產品。這種發光二極管應用于各種信號指示（顯示）裝置、電子玩具等時，具有電路簡單、耗電量小、醒目美觀等特點。
常用閃爍發光二極管的外形和內部功能方框圖如圖3所示。其外表與普 通發光二極管完全一樣，最大特點在于：內部封裝有CMOS大規模集成電 路，當外加一定電壓時，內部振蕩器便產生一定頻率的方波脈沖，經分頻 器變換為超低頻脈沖，再通過驅動放大器推動發光二極管管芯閃爍發光。 閃爍發光二極管的顏色主要有紅色、橙色、黃色和綠色4種。
閃爍發光二極管的正、負極引腳識別與普通發光二極管完全相同。如果用眼睛來觀察閃爍發光二極管內部，可以發現里面有一大一小的兩個電極，并且小電極上面有一個小黑塊——CMOS集成電路，參見圖3（a） 所示。一般來說，電極較小、并附有小黑塊的一端是閃爍發光二極管的正極，電極較大的一端是它的負極。
閃爍發光二極管的參數除了正向工作電流、發光強度等以外，還有標稱工作電壓、反映閃光速度的閃爍頻率和表示亮滅時間比的占空比等，附表給出了國產常用閃爍發光二極管的主要參數。
4. 變色發光二極管
變色發光二極管只用一只發光二極管就能變換發出幾種顏色光，因此在電子裝置、電子玩具、儀器設備等上面多作為不同狀態指示或發出多種警告信號。
變色發光二極管的外形和內部構成如圖4所示，它的最大特點是在一只管殼中封裝了兩個發光二極管（通常 為紅、綠或紅、黃兩色）管芯，對外有3根引線腳和兩根引線腳之分。
對外有3根引線腳的變色發光二極管，其內部構成如圖4（b）所示。通常將紅色和綠（黃）色發光管芯的正極分別引出，而將它們的負極連接在一起，通過一根公共負極線引出。當在紅色發光二極管的正極與公共負極引線腳之間加上2V左右的直流電壓，使之通過合適的電流（一般為3～10 m A）時，管子發出紅光。同樣，當在綠（黃）色發光二極管的正極與公共負極間加上 2 V 電壓和同樣電流時，管子發出綠光。當 紅 、綠（黃）發光二極管的正、負極之間都通電時，即發出紅光與綠（黃）光的混合光——橙（桔紅）色光。當紅光管芯通過較大電流（ 如 10mA）、 綠（ 黃 ）光管芯不通電時，然后逐漸減小紅光管芯電流、而同時加大綠（黃）光管芯電流，則管子發光顏色會連續地從紅光經過一系列中間混合光向綠（黃）光轉變，反之亦然，這即所謂變色發光的含義。
對外只有兩根引線腳的變色發光二極管的內部構成如圖4（c）所示， 管內紅、綠（黃）發光二極管管芯的正、負極反向并聯后，再通過兩根引線腳引出。當給兩根引線腳接上2V左 右的直流電壓（電流限制在3～10mA 之間）時，其中一個管芯會處于正向導通狀態，該管即通電發出紅光或綠（黃）光。當調換電壓極性后，另一個管芯會處于正向導通狀態，使其通電發出截然不同的綠（黃）光或紅光。當在兩根引線腳接上2V左右的交流電時，紅、綠（黃）管芯分別在交 流電的正、負半周時導通，人眼會看到紅光與綠（黃）光的混合光——橙（桔紅）色光。
國產變色發光二極管的典型產品有2EF301（紅+黃綠 色 ＝ 淺 橙 ）、2EF302（ 紅 + 綠 ＝ 橙 ）、 BT315（ 紅 + 綠 ＝ 橙 ）、BT362057RG( 紅 + 綠 ＝ 橙 )、BT362057RG( 紅 + 綠 ＝ 橙 )、 BT362057RY( 紅 + 黃 ＝ 桔 紅 )、 BT362057YG( 黃 + 純 綠 ＝ 淺 綠 )、 BT3621526RG( 紅 + 綠 ＝ 橙 )。 業 余 條件下使用時，可不必考慮型號和參數， 一般只要選擇所需要的顏色和形狀就可以了。
常用變色發光二極管的管腳識別如圖5所示。對于有三根引線腳的變色發光二極管，如果管腳排布呈三角形，則將管腳對準自己，從管殼凸出塊開 始，按順時針方向，依次為內部紅色發光二極管管芯的正極引出腳、綠（黃） 色管芯的正極引出腳，公共負極引出腳。如果管腳呈一字排列，其左右兩邊的管腳分別為內部紅、綠（黃）發光二極管管芯的正極引出腳，并且管腳引線稍長的為紅色管芯的正極引出腳，稍短的為綠（黃）色管芯的正極引出腳，中間的管腳為公共負極引出腳。有兩根引線腳的變色發光二極管，雖然和普通發光二極管一樣有長、短引線腳之分，但并不是表示正、負極性。一般稍長的引線腳表示內部紅色發光二極管管芯的正極引出腳，稍短的引線表示綠（黃）色管芯的正極引出腳。
5. 七彩發光二極管
七彩發光二極管是一種新穎的高亮度自動變色發光二極管，目前已廣泛應用于各種電子產品的裝飾、電子玩具等，可起到增輝添彩的神奇效果。
七彩發光二極管的外表與普通發 光二極管完全一樣，其外形和內部功能框圖如圖6所示。七彩發光二極管內部封裝有大規模集成電路控制的紅、綠、藍“三基色”發光管芯。當外加3～4V 直流電壓時，內部振蕩器便產生頻率可自動變化（范圍為2～6Hz）的方波 脈沖，經時序分配器和三路驅動放大器后，推動紅、綠、藍3個發光管芯按一定順序搭配工作，從而對外發出不斷循環變化的紅、綠、藍、黃、紫、 青、白等7種顏色閃光來。
七彩發光二極管的正、負極引腳識別方法與普通發光二極管完全相同。如果用眼睛來觀察七彩發光二極管的內部，可以發現里面有兩個基本對稱的電極，但其中一個電極的上面有一個小黑塊——CMOS集成電路，參見圖6（a）所示。一般來說，電極附有小黑塊的引出腳是七彩發光二極管的正極，電極無小黑塊的引出腳是它的負極。
發光二極管的使用
1. 檢測方法
我們可以像檢測普通二極管那樣，用普通指針式萬用表來判斷發光二極管的好壞和區分電極。將萬用表撥到“R×10k” 擋，測量發光二極管的正、反向電阻。一般在測正向電阻時，表針應偏轉過半，同時發光二極管中有一發亮光點。注意：由于萬用表內的電池正極通黑表筆、負極通紅表筆，所以這時黑表筆所接引腳為 發光二極管的正極、紅表筆所接為負極。對調兩表筆后測其反向電阻，表針應幾乎不動（阻值應為無窮大），發光二極管中無發亮光點。在檢測中，若發現正、反向電阻相差很少，這只發光二極管很可能發光極弱或不發光。若是兩次測量都呈短路（表針 偏轉到頭）或斷路（表針不動），則表明管子已壞了。
用萬用表檢測發光二極管時注意，必須使用“R×10k”擋。因為發光二極管的管壓降一般大于1.5V，而萬用表“R×1k”及其以下各電阻擋全 部接表內1.5V電池，電壓低于發光二極管的管壓降，無論正、反向接入，發光二極管都不可能導通，也就無法檢測。而采用“R×10k”擋時（見圖7），表內接有 15V（有些萬用表為9V）高壓電池，電壓高于管壓降，所以可以用來檢測發光二極管。
電壓型發光二極管的檢測方法與上面檢測普通發光二極管的方法基本相同。用萬用表“R×10k”擋測量閃爍發光二極管、七彩發光二極管的正、反向電阻時，表針均會偏轉過 半，但正向導通時，表針均會輕微抖動（振蕩），并且發光二極管中有閃亮的光點。這是由于發光二極管內部的集成電路在萬用表電池電壓的作用下起振，所輸出的脈沖電流使表針產生了輕微抖動。此時黑表筆所接的引腳為正極，紅表筆所接的引腳為負極。測反向電阻時，表針既不會輕微抖動，發光二極管也不會產生閃亮光點。如果檢測中發現正、反向電阻非常小（表針偏轉到頭），或非常大（表針不動），則表明被測管子內部已擊穿或斷路。
變色發光二極管好壞的檢測方法、極性判斷和顏色分辨等，均可參照檢測普通發光二極管的基本方法進行，這里不再贅述。
2. 使用常識
（1）發光二極管的型號比較雜亂 繁多。雖然國產部標型號為 FGXXXXX，但市場上及設備上我們仍可見到許多以BTXXXX、2EFXXX、LEDXXX 及 TMXXX 等廠標型號命名的發光二極管。進口產品的型號也是五花八門。好在一般使用場合對發光二極管要求不高，只要外形及顏色相符，大多數不同型號的發光二極管均可互換使用。對于高亮度或低電壓等特殊型發光二極管，可查閱相關產品手冊或資料后再選用。
（2）普通發光二極管的發光顏色一般和它自身的顏色相同，但也有發出紅、黃、綠、藍等各種顏色的白色透明殼體的發光二極管 ；變色發光二極管、 七彩發光二極管一般都是白色透明殼體，它們到底發何種顏色的光、色彩如何變化等，最簡單的方法就是通電觀察。
（3） 發光二極管可以用直流電，也可以用交流電或脈沖電流點亮。發光二極管是一種電流型器件，其發光亮度與工作電流成正比，而工作電流依它們的型號不同，一般在5～30mA范圍內（照明用發光二極管除外）。如果在大電流下長期使用，容易使發光二極管亮度衰退，降低使用壽命，過大的電流（指超過管子所允許的極限值）還會燒毀管子。為了防止過大電流燒壞發光二極管，電路中一定要串聯合適的限流電阻器，切不可將發光二極管直接接到電源兩端。
（4）發光二極管典型的直流供電電路如圖 8 所示。圖中的電阻器 R 用來限制發光二極管的工作電流，防止發光二極管因工作電流過大而損壞。改變 R 的阻值大小，可以改變發光二極管的工作電流大小和亮度。R 的阻值由下式估算 ：
R =（電源電壓－發光二極管正向 電壓降）÷工作電流
計算時，電壓單位用伏特（V），電流單位用安培（A），電阻單位則為歐姆（Ω）
（5）電壓型發光二極管必須在額定電壓下使用，低于額定值，亮度會降低，超過額定值則有可能損壞管子。閃爍發光二極管的最佳工作電壓一般為3 ～ 6V，電壓偏低，亮度降低、且閃爍會停止變為常亮。如果超過允許值過電壓使用，則會損壞管子。
（6）業余條件下，電壓型發光二極管損壞后，可用一只普通發光二極管串聯一只限流電阻器代用。電阻值的大小可按上面介紹的公式計算得出。變色發光二極管的某一只管芯損壞后，可利用其中未損壞的一只管芯作為單色發光二極管使用。
（7）由于發光二極管多是用環氧 樹脂等透光性能良好的有機材料將管芯封裝制成，其軟化溫度在 150℃左右，所以焊接管腳時要特別注意散熱問題， 宜使用 25W 以下的電烙鐵，且不得焊接時間過長，以免燙壞管殼。如果安裝空間允許的話，可用鑷子夾住引腳根部， 以幫助散熱。另外注意，發光二極管的安裝位置應盡量遠離發熱元器件（例如 功率放大管、電源變壓器等）。
（8）要注意保護發光二極管管殼的光潔，不使其受機械損傷，以免影響透光性能。管體也不能受力，安裝時其引腳根部（2mm 以內）不允許彎曲。
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