一、发光二极管原理
发光二极管简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因此能够用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或许组成文字或数字显现。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。
它是半导体二极管的一种，能够把电能转化成光能。发光二极管与一般二极管相同是由一个PN结组成，也具有单导游电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结邻近数微米内别离与N区的电子和P区的空穴复合，发生自发辐射的荧光。不同的半导体材猜中电子和空穴所在的能量状况不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则宣布的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，运用时有必要串联限流电阻以操控经过二极管的电流。限流电阻R可用下式核算：
R=（E－UF）/IF
式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的正常作业电流。发光二极管的中心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少量载流子与大都载流子复合时会把剩余的能量以光的方式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少量载流子难以注入，故不发光。这种运用注入式电致发光原理制造的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向作业状况时（即两头加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就宣布从紫外到红外不同色彩的光线，光的强弱与电流有关。
二、发光二极管特性
与白炽灯泡和氖灯比较，发光二极管的特色是：作业电压很低（有的仅一点几伏）；作业电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，牢靠性高，寿命长；经过调制经过的电流强弱能够方便地调制发光的强弱。因为有这些特色，发光二极管在一些光电操控设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显现器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显现0～9，10个阿拉伯数字以及A，B，C，D，E，F等部分字母（有必要区别巨细写）。
三、发光二极管电阻核算办法
假定发光二极管的正向电压为3.5v，调查曲线就知道电流会趋于无穷大，但你或许会说，我用万用表测验过了，电流不会太大。这儿我想说，曲线是抱负的状况，实际作业时会有连线电阻、开关电阻、电池内阻等串在电路里，它们尽管小，可对相当于短路的电路来说，0.1欧姆就现已很大了。单靠这些外加电阻是不安稳且不牢靠的，你不或许在任何一家发光二极管厂家的材料说明里看到答应直接用电压源衔接发光二极管而不接限流电阻的，除非接的是恒流源。
至于电阻的巨细，用欧姆定律V＝I&TImes;R核算就能够算出电阻值，核算公式为：供电电压12V-发光二极管压降3V/15mA＝0.6K。假如有条件，能够测一下发光二极管的正导游通电压值，用一个可调电压源，串一个小电阻，再串联上发光二极管，用万用表丈量发光二极管两头的电压，留意不含电阻，再把电压源从0开端渐渐添加，当电压源电压添加，发光二极管亮度敏捷添加，而万用表电压添加却变缓慢时，万用表的电压值便是发光二极管的正导游通电压值。
假定正导游通电压值为3.5V，功率3瓦的发光二极管，外加最高4.2V的锂电池，这时的最大电流应为：I=3W/3.5V=0.85A，最小串联电阻应为：R＝（4.2－3.5）/0.85=0.82欧姆。或许你没有适宜的电阻，那么0.5欧姆的也能够，咱们核算一下：电流：I＝（4.2－3.5）/0.5=1.4A 功率为：P＝I&TImes;V＝1.4&TImes;3.5=4.9W。
你的发光二极管将作业在5W下，当然这都是抱负的状况，手电桶外壳等导电电路都会有必定电阻的，具体状况有条件的能够自己去测一下，没条件的，主张仍是加一个电阻测验吧，那怕是只要0.5欧姆，或许都会救你的发光二极管一命。当然了，关于各种不同功率、电压规模的发光二极管电阻，都能够参阅上面的公式自己核算。
四、发光二极管的限流电阻的核算
发光二极管一般电流小于20mA，很小电流都能点亮二极管的。不必十分准确多少电阻。正常状况下你就选10mA电流核算电阻分压限流就能够的。比方现在是电压是24V，一般二极管分压3V，那24-3=21V，电流选10mA，那么电阻R=21/10=2.1K，那么选2.1K相挨近的电阻就能够。
五、发光二极管电阻接法
发光二极管的最佳电源是恒流源，就象日光灯、节能灯要用镇流器，氙灯、钠灯最好用恒功率源，扩音机、收音机有必要用电压源相同，这些都是由其负载的特色决议的。依据长时间的实践证明，运用恒源流，发光二极管才干更长时间安稳的运作。下面小编就举例说明发光二极管为何要用恒源流，发光二极管电阻接法哪一种更好。
接法举例：
例一：1护栏灯用108个白光LED，每只LED预设电流为13～14mA。
（1）用电压源的接法：（耗电5.8w）
办法一：每组串6灯加限流电阻，后并18组，需电源24V，240mA
办法二：每组串3灯加限流电阻，后并36组，需电源12V，480mA
注：限流电阻＝（电源电压－串联LED灯组电压）÷预设LED灯流
（2）用恒流源的接法：（耗电4.8W，节电20%）
办法一：每组并18灯加并1个维护稳压管，后串6组，需电源20V，240mA
办法二：每组并12灯加并1个维护稳压管，后串9组，需电源30V，160mA
办法三：每组并6灯加并1个维护稳压管，后串18组，需电源60V，80mA
注：稳压二极管的电压值≈并联LED灯组电压＝单个LED电压（详见后文）
例二：想用190mA，0－40V的恒流源，点亮108个白光LED，预设灯流9－11mA，问LED应怎么衔接？
1、预算每一组应并联的灯数
190mA÷9mA/只≈21.1只（最多21，取小于并最挨近它的整数）
190mA÷11mA/只≈17.2只（最少18，取大于并最挨近它的整数）
每组LED并联的灯数为18、19、20、21均可。
2、核算串联组数
用总灯数别离除以18－21的整数，从中找到一个能整除的数。
108÷18＝6 108÷19≈5.7 108÷20＝5.4 108÷21≈5.1
108能被18整除，等于6，这“18”是并联数，“6”便是串联组数，每组应并联18个，然后串联6组。
3、验算
灯流：190mA÷18只≈10.6mA/只
灯压：6组&TImes;3.3V/组≈20V
每组并联18个，然后串联6组。此刻，灯流为10.6mA，总电压约20V。
