LED基本原理及性能特點

　　首先我們來介紹一下LED的基本原理以及性能特點。LED的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片，在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層，稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數載流子難以注入，故不發(fā)光。當它處于正向工作狀態(tài)時（即兩端加上正向電壓），電流從LED陽極流向陰極時，半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。

　　LED光源具有以下特點：

　　1.電壓：LED正向導通工作電壓較低，可以使用低壓電源驅動，供電電壓根據最終產品不同而異，是一個比較安全的照明設備，特別適用于公共場所。

　　2.效能：同等照度的情況下消耗能量較同光效的白熾燈減少80%。

　　3.適用性：每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境。

　　4.穩(wěn)定性：通常為10萬小時，光衰為初始的50%。

　　5.響應時間：其白熾燈的響應時間為毫秒級，LED燈的響應時間為納秒級。

　　6.對環(huán)境污染：無有害金屬汞。

　　7.顏色：LED的發(fā)光顏色和發(fā)光效率與制作LED的材料和工藝有關，目前有紅、綠、藍三種基本顏色。

　　8.價格：與白熾燈相比，LED的價格較高，幾只LED的價格就可以與一只白熾燈的價格相當，不過隨著技術工藝的進步，可以逐步提升性價比。

　　LED驅動方案

　　LED自問世以來，就得到人們的極大關注，LED驅動器件和驅動方式不斷更新以便更加有效地驅動LED為人類照明。從早期的DC/DC開關電源到電荷泵，以及追求成本的低邊驅動和LDO，人們在不同的應用情況下選用不同的驅動線路，作為市場關注的熱點，便攜產品的顯示背光是LED背光應用的主要市場，下文將針對便攜產品的背光顯示，介紹當前幾種常見的LED驅動方案。

　　1. Step-UP DC/DC開關電源實現LED驅動

　　該方案主要的特點在于：輸入電壓較低，甚至低至0.7V（單節(jié)干電池），從技術發(fā)展的角度看，串聯型驅動出現的比較早，技術上也比較成熟，效率較高。典型的應用線路如圖1所示。

　　圖1：Step-UP DC/DC 開關電源實現LED驅動的典型應用線路。