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現(xiàn)階段節(jié)能已經(jīng)成為一種硬性的要求，不是一種選擇，而其中一部分需要采用環(huán)保綠色的方式去實(shí)現(xiàn)節(jié)能。對于照明來說，我們可以很容易的設(shè)想全球照明提高10%的效率后所帶來的影響，但是提高1000%呢？最近高效率發(fā)光二極管（LED）可能實(shí)現(xiàn)這種效率的改進(jìn)，并且能夠以良好的表現(xiàn)力和高可靠性取代現(xiàn)階段所用的產(chǎn)品。這篇文章有四部分，第一部分我們關(guān)注LED 的物理結(jié)構(gòu)，發(fā)光范圍，效率，發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用。

　　物理解析

　　物理層面上，LED 類似于p-n 結(jié)二極管。作為p-n 結(jié)，當(dāng)將陽極（p 區(qū)域）和陰極（n 區(qū)域）之間加正電壓時(shí)，電子和空穴向截面移動(dòng)。一旦電子和空穴復(fù)合將釋放出能量，p-n 材料的物理特性決定了釋放能量的形式，至于分立電路中用到的標(biāo)準(zhǔn)二極管，它們釋放能量的方式可以是沒有輻射的或者以可見光的方式向外釋放。對于LED，它所發(fā)射出光的波長（也就是光的顏色）由p-n 結(jié)材料的禁帶寬度特性來決定。要想提高性能，LED 材料要有低的反向擊穿電壓，也就是低的禁帶寬度。

　　顏色

　　在20 世紀(jì)60 年代晚期，紅光LED 在商業(yè)上最早得到了應(yīng)用，但是當(dāng)時(shí)發(fā)出的光非常的弱。盡管有這樣的不足，紅光LED 還是被廣泛的應(yīng)用到七段顯示器上。由于材料科學(xué)上的進(jìn)步，如今商業(yè)上應(yīng)用的LED 已經(jīng)可以發(fā)出多種色光，而其中一部分光，如果你直接盯著看的話，能使你的眼睛失明。

　　藍(lán)光LED 在幾年前得到了廣泛的應(yīng)用。將藍(lán)光LED，綠光和紅光LED 所產(chǎn)生的光混合將產(chǎn)生白光，這種可以產(chǎn)生白光的技術(shù)可以提供很寬的色域，光動(dòng)態(tài)調(diào)諧特性好，顯色性能出色（CRI），非常適合背光應(yīng)用。用藍(lán)光LED 和熒光粉的方式產(chǎn)生白光可以更簡單更經(jīng)濟(jì)，它可以使一部分藍(lán)光轉(zhuǎn)換成黃光。黃光可以模仿眼睛所感受到的紅光和綠光，因此藍(lán)光和黃光混合就可以產(chǎn)生白光。這種方案可以提供良好的顯色性能，但是由于制作工藝的差異和熒光粉厚度不同，使得這種方式產(chǎn)生的白光遭受著色溫不一致的困擾。

應(yīng)用

　　很多因素使得LED 成為令人關(guān)注的高性能現(xiàn)代電子技術(shù)。例如，更高的輸出效率延長了電池壽命，這樣非常適合便攜產(chǎn)品的應(yīng)用。此外，LED 快速的開關(guān)特性在機(jī)動(dòng)車尾燈的應(yīng)用上可以得到體現(xiàn)。尤其是剎車燈上的應(yīng)用，它可以給駕駛者提供更多的反映時(shí)間，提高駕車的安全性。由于LED 不含有鉛和汞，在背光應(yīng)用上，紅綠藍(lán)三原色LED 滿足了ROHS 標(biāo)準(zhǔn)。由于具有較寬的色域，LED 照明使全光譜光源變得容易。LED 的*之處是它的壽命很長，這一特性使得它可以應(yīng)用到對長期的穩(wěn)定性能有較高要求的地方，例如交通燈。視覺處理系統(tǒng)需要聚焦，閃光，和單色光源——LED 非常適合應(yīng)用這種場合。LED 由于它簡單易實(shí)現(xiàn)，

　　光動(dòng)態(tài)調(diào)諧特性好，在臥室里，當(dāng)你要放松時(shí)，你可以將它設(shè)置成綠光，當(dāng)要看斗牛節(jié)目的時(shí)候，可以設(shè)置成紅光。

　　驅(qū)動(dòng)

　　LED 本質(zhì)是電流驅(qū)動(dòng)器件，也就是說，它的光強(qiáng)度隨著正向電流IF 的變化而變化。光的顏色同樣也是由正向電流來決定，LED 正向電壓VF ，也會(huì)影響顏色的變化。于是，為了達(dá)到所需要光的顏色和亮度，有必要采用恒流驅(qū)動(dòng)LED。一個(gè)簡單的LED 驅(qū)動(dòng)的框架可以由一個(gè)電壓源和一個(gè)限流電阻組成（圖2a）。這種方法于窄輸入電源，小電流的應(yīng)用，這時(shí)候的LED 的正向壓降略低于輸入電壓。但是當(dāng)輸入電壓變化或者LED 的正向壓降升高時(shí)，電流就會(huì)變化，因此光的強(qiáng)度和顏色就會(huì)改變。