LED光源就是发光二极管（LED）为发光体的光源。发光二极管发明于20世纪60年代，在随后的数十年中，其基本用途是作为收录机等电子设备的指示灯 发光二极管灯泡无论在结构上还是在发光原理上，都与传统的白炽灯有着本质的不同。发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”，当有电流通过时，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。 由于共价键出现了空穴，在外加电场或者其他的能源作用下，邻近的价电子就会填补这个空穴，而这个电子的原来位置上又形成新的空穴，以后其他电子再转移到这个新的空穴上。这样就产生了一定的电荷转移我们可以用以下公式对本征半导体中的自由电子的浓度进行计算： ｅ——自然对数的底。 由于在本征半导体中自由电子和空穴是成对出现的，所以这个计算公式也可以用来表示空穴的浓度。在半导体中自由电子（或空穴）的浓度越高，导电能力越强，在常温附近，温度每升高８℃，硅的自由电子浓度增加1倍；温度每升高１２℃，锗的自由电子浓度升高1倍。 在本征半导体中加入少量的五价元素杂质如磷等，它在与其他半导体原子结成共价键以后会有一个多余的电子，这个多余的电子只需要非常小的能量就能摆脱束缚成为自由电子，这类杂质半导体被称为电子半导体（Ｎ型半导体）。而在本征半导体中加入少量的三价元素杂质（如硼等），因为它外层只有三个电子，在与周围的半导体原子组成共价键以后会在晶体中产生一个空位，这类杂质半导体被称为空穴半导体（Ｐ型半导体）。在Ｎ型和Ｐ型半导体结合后，在它们的交界处就会出现自由电子和空穴的浓度差别，于是电子和空穴都要向浓度低的地方扩散，留下了一些带电却不能移动的离子，从而破坏了Ｎ区和Ｐ区原来的电中性。这些不能移动的带电粒子通常被称为空间电荷，它们集中在Ｎ区和Ｐ区交界面附近形成了一个很薄的空间电荷区，这就是我们所说的ＰＮ结。 在ＰＮ结的两端加上正向偏置电压（Ｐ型的一边加正电压）后，空穴和自由电子就会相互移动，形成一个内电场。随后新注入的空穴和自由电子再重新复合，复合的同时有时会以光子的形式释放多余能量，这就是我们所见到的ＬＥＤ发出的光。这样的光谱范围是比较窄的，由于每种材料的禁带宽度不相同，所以释放出的光子波长也不同，所以ＬＥＤ发光的颜色由所使用的基本材料决定. 1、寿命长
正常情况下使用LED，其光衰可以减到７０％的标称寿命１０万小时，减少了更换频率和其他维护工作。 2、节能环保 ＬＥＤ的发光原理与白炽灯和气体放电灯的发光原理都不同，ＬＥＤ光源的能量转化效率非常高，理论上可以达到白炽灯１０％的能耗，ＬＥＤ相比荧光灯也可以达到５０％的节能效果。节能效果显著，这对能源十分紧张的中国来说，无疑具有十分重要的意义。LED还可以与太阳能电池结合起来应用，节能又环保。其本身不含有毒有害物质（如：汞），避免了荧光灯管破裂溢出汞的二次污染，同时又没有干扰辐射。 3、防潮、抗震动 由于ＬＥＤ的外部多采用环氧树脂来保护，所以密封性能和抗冲击的性能都很好，不容易损坏。它可以应用于水下照明。 4、光色纯正 由于典型的ＬＥＤ的光谱范围都比较窄，不像白炽灯那样拥有全光谱。因此，LED可以随意进行多样化的搭配组合，特别适用于装饰等方面。 还有其他优点如：低热量、小型化、响应时间短等，这些都使ＬＥＤ光源具有很大的优势，为应用于实际生产生活中创造了有利条件。 照明用LED光源的VF电压都很低，一般VF =2.75-3.8V，IF在15-1400mA；因此LED驱动IC的输出电压是VF X N或VF X 1, IF恒流在15-1400mA。LED灯具使用的LED光源有小功率(IF=15-20mA)和大功率(IF>200mA))二种，小功率LED多用来做LED日光灯、装饰灯、格栅灯；大功率LED用来做家庭照明灯、射灯、水底灯、洗墙灯、路灯、隧道灯、汽车工作灯等。功率LED光源是低电压、大电流驱动的器件，其发光的强度由流过LED的电流大小决定，电流过强会引起LED光的衰减，电流过弱会影响LED的发光强度，因此，LED的驱动需要提供恒流电源，以保证大功率LED使用的安全性，同时达到理想的发光强度。在LED照明领域，要体现出节能和长寿命的特点，选择好LED驱动IC至关重要，没有好的驱动IC的匹配，LED照明的优势无法体现。
1. 驱动芯片的标称输入电压范围应当满足DC8-40V，以覆盖应用面的需要，耐压如能大于45V更好；AC 12V或24 V输入时简单的桥式整流器输出电压会随电网电压波动，特别是电压偏高时输出直流电压也会偏高，驱动IC如不能适应宽电压范围，往往在电网电压升高时会被击穿，LED光源也因此被烧毁。 2. 驱动芯片的标称输出电流要求大于1.2-1.5A，作为照明用的LED光源，1W功率的LED光源其标称工作电流为350mA，3W功率的LED光源其标称工作电流为700mA，功率大的需要更大的电流，因此LED照明灯具选用的驱动IC必需有足够的电流输出，设计产品时必需使驱动IC工作在满负输出的70-90%的{zj0}工作区域。使用满负输出电流的驱动IC在灯具狭小空间散热不畅，容易疲劳和早期失效。 3. 驱动芯片的输出电流必需长久恒定，LED光源才能稳定发光，亮度不会闪烁；同一批驱动芯片在同等条件下使用，其输出电流大小要尽可能一致，也就是离散性要小，这样在大批量自动化生产线上生产才能有效和有序；对于输出电流有一定离散性的驱动芯片必选在出厂或投入生产线前分档，调整PCB板上电流设定电阻(Rs)的阻值大小，使之生产的LED灯具恒流驱动板对同类LED光源的发光亮度一致，保持最终产品的一致性。 4. 驱动芯片的封装应有利于驱动芯片管芯的快速散热，如将管芯(Die)直接绑定在铜板上，并有一Pin直接延伸到封装外，便于直接焊接在PCB板的铜箔上迅速导热(图1)。如在一个类似4X4mm的硅片管芯上，要长时间通过300-1000mA的电流，必然有功耗，必然会发热，芯片本身的物理散热结构也是至关重要的。 5. 驱动芯片本身的抗EMI、噪音、耐高压的能力也关系到整个LED灯具产品能否顺利通过CE、UL等认证，因此驱动芯片本身在设计伊始就要选用优秀的拓朴结构和高压的生产工艺。 6. 驱动芯片自身功耗要求小于0.5W，开关工作频率要求大于120Hz，以免工频干扰而产生可见闪烁。 LED绿色照明促使驱动芯片向创新设计发展，LED灯具照明是离不开驱动芯片的，因此需要多种功能的LED光源驱动IC。LED灯具选用36V以下的交流电源可以考虑非隔离供电，如选用220V和100V的交流电源应考虑隔离供电。直接使用AC100-220V的驱动芯片，因应用体积苛求，在技术上还有更高的要求、更大的难度，目前各国都在努力开发中。LED灯具的海量需求市场给所有集成电路设计公司再次成功的机会，快速转型、早出产品，赢的机会多多。 在IT行业，LED主要应用于显示设备中，比如笔记本屏幕、液晶显示器、液晶电视和投影机，目前已经有部分型号推向市场。
相比之下，因为对亮度要求不高，LED显示器、LED背光笔记本、LED电视都已经出现了相当数量的产品。虽然此类产品价格相对偏高，但是因为色彩显示能力更加出色，还是得到了很多消费者的认可。
但是在投影机行业，特别是商务、教育、工程等领域投影机光源动辄几千流明，而要想达到这样的亮度成本可能需要10万元以上，所以说鲜有LED投影机问世。另外，电视、显示器等部分产品采用的为三色LED发光技术，而投影机采用的只为白光LED发光技术。 不过，随着投影机娱乐化、数码化的进程加快，现在一些亮度100流明左右的LED投影机也已经问世，售价相对也较为合理，比如10流明的奥图码PK-101投影机售价仅3999元，150流明的三星SP-P400B投影机售价也仅有7999元。据{zx1}消息显示，LED光源的1080p投影机也将于09年6月份问世，亮度为700流明，售价约为8万元左右。
LED光源所带来{zd0}的变化就是减少了机身的体积，延长了灯泡的寿命寿命。在之前，普通的投影灯泡寿命仅有2000-4000小时，但是LED灯泡能够确保其试用寿命长达2万小时，而现在一个普通的投影机灯泡更换成本在2000-3000元，LED大大节约了用户后期的维护成本。 虽然由于技术方面的限制，LED还存在不少缺点；虽然由于价格限制，LED售价还在大多数消费者心理价位之外。但是笔者认为LED成为下一代主流光源的趋势则是难以改变的，未来也是属于LED光源的。
目前，LED(发光二极管)照明技术日趋成熟，大功率LED光源功效已经达到80lm/W，城市路灯照明节能改造成为可能，LED光源在道路照明中的应用已成为近年来半导体照明行业的热点。目前国内外已有超过百家企业投入到半导体路灯的开发中，但都还没有投入大批量生产。原因除了技术有待突破外，过高的安装费用以及产品标准的缺位成为制约LED路灯大规模应用主要因素。 近年来，太阳能和半导体照明的结合应用成为人们的关注点，但实际上，真正意义上的太阳能LED路灯在成本结构上有先天性缺陷。由于路灯产品的强制性要求，在应用中的季节性日照差异、阴雨天能源储备要求差异中，系统将被迫按最恶劣的条件来设计能源的转化、储备，这样一来，占成本大部分的能源配置和储备在大部分时间里却是闲置的，这在根本上决定了太阳能半导体路灯照明的成本较高。 |
