發(fā)光二極管是由ⅲ-ⅳ族化合物，如gaas（砷化鎵）、gap（磷化鎵）、gaasp（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是pn結(jié)。因此它具有一般p-n結(jié)的i-n特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由n區(qū)注入p區(qū)，空穴由p區(qū)注入n區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光，如圖1所示。 　　假設(shè)發(fā)光是在p區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近pn結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。 　　理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度eg有關(guān)，即 　　λ≈1240/eg（mm）　　式中eg的單位為電子伏特（ev）。若能產(chǎn)生可見光（波長在380nm紫光～780nm紅光），半導(dǎo)體材料的eg應(yīng)在3.26～1.63ev之間。比紅光波長長的光為紅外光?，F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成本、很高，使用不普遍。

led的調(diào)光控制

　　傳統(tǒng)上，led的調(diào)光是利用一個(gè)dc信號(hào)或?yàn)V液pwm對(duì)led中的正向電流進(jìn)行調(diào)節(jié)來完成的。減小led電流將起到調(diào)節(jié)led光輸出強(qiáng)度的作用，然而，正向電流的變化也會(huì)改變led的彩色，因?yàn)閘ed的色度會(huì)隨著電流的變化而變化。許多應(yīng)用（例如汽車和lcd tv背光照明）都不能允許led發(fā)生任何的色彩漂移。在這些應(yīng)用中，由于周圍環(huán)境中存在不同的光線變化，而且人眼對(duì)于光強(qiáng)的微小變化都很敏感，因此寬范圍調(diào)光是必需的。通過施加一個(gè)pwm信號(hào)來控制led亮度的做法允許不改變彩色的情況下完成led的調(diào)光。 　　人們常說的真正彩色（true color）pwm調(diào)光是利用一個(gè)pwm信號(hào)來調(diào)節(jié)led的亮度。 　　調(diào)節(jié)led亮度有三種常用方法： 　　（1）使用set電阻，在led驅(qū)動(dòng)控制ic引腳rset兩端并聯(lián)不同的轉(zhuǎn)換電阻，使用一個(gè)直流電壓設(shè)置led驅(qū)動(dòng)控制ic引腳rset的電流，從而改變led的正向工作電流，達(dá)到調(diào)節(jié)aled發(fā)光亮度的目的。 　　（2）采用pwm技術(shù)，利用pwm控制信號(hào)，通過控制led的正向工作電流的占空比來調(diào)節(jié)aled的發(fā)光亮度。 　　（3）線性調(diào)節(jié) 　　　最簡便的方法是在led驅(qū)動(dòng)控制c中使用外部set電阻來實(shí)現(xiàn)led的調(diào)光控制。雖然，這種調(diào)光控制方法有效，但卻缺乏靈活性，無法讓用戶改變光強(qiáng)度。線性調(diào)節(jié)則會(huì)降低效率，并引起白光led朝向黃色光譜的色彩偏移?？赡苁禽p微的偏移，但可在敏感應(yīng)用中檢測(cè)出。 　　采用數(shù)字或叫pwm的led調(diào)光控制法以大于100hz的開關(guān)工作頻率，以脈寬調(diào)制的方法改變led驅(qū)動(dòng)電流的脈沖占空比來實(shí)理led的調(diào)光控制，選用大于100hz開關(guān)調(diào)光控制頻率主要是為了避免人眼感覺到調(diào)光閃爍現(xiàn)象，在led的pwm調(diào)光控制下，led的發(fā)光亮度正比于pwm的脈沖占空比，在這種調(diào)光控制方法下，可以在高度調(diào)光比范圍內(nèi)保持led的發(fā)光顏色不變，采用pwm的led調(diào)光控制的調(diào)光比范圍可達(dá)3000：1。 　　線性led調(diào)光控制方法就是采用模擬調(diào)光控制方法，在模擬調(diào)光控制下，通過調(diào)節(jié)led的正向工作電流來實(shí)現(xiàn)led的調(diào)光控制，調(diào)光控制范圍可達(dá)10：1。 　　如果要進(jìn)一步降低led的正向工作電流則會(huì)產(chǎn)生led發(fā)光顏色發(fā)生變化和不能準(zhǔn)確調(diào)節(jié)控制led的正向工作電流的問題。

led上拉電阻

　　一般led工作時(shí)，加10ma足以使之正常工作，故電阻值為vo/10ma，vo即為外加電阻的值，如+5v的電壓下可以使用500歐姆的電阻