LED（Light Emitting Diode）是一種能夠發(fā)光的二極管。LED的發(fā)光原理基于半導(dǎo)體材料的發(fā)光特性。

　　LED的核心發(fā)光材料主要是由元素周期表中寬禁帶半導(dǎo)體材料，三至四族化合物，相關(guān)元素主要為鎵、砷、銦，其中鎵是一種銀白色金屬，最外層有3個(gè)電子，如果在硅基體中摻雜- -點(diǎn)鎵 ，晶體結(jié)構(gòu)中-一個(gè)鎵替代-一個(gè)硅 ，共價(jià)鍵中少了一個(gè)電子，多了一個(gè)空穴，就形成了P型半導(dǎo)體。而L ED的核心發(fā)光材料中，最具有代表性的是GaN ，它是第三代半導(dǎo)體材料，具有能隙更寬，介電常數(shù)更小，導(dǎo)熱性能更好的特點(diǎn)，是制造高亮度藍(lán)光L .ED和藍(lán)光激光器的首選材料。

　　當(dāng)一個(gè)電流通過(guò)LED的正向電極（稱為陽(yáng)極）和負(fù)向電極（稱為陰極）時(shí)，發(fā)生了以下過(guò)程：

　　1. 能帶結(jié)構(gòu)：LED是由兩種不同類型的半導(dǎo)體材料組成的。其中一個(gè)材料是P型半導(dǎo)體，它的電子能帶結(jié)構(gòu)使電子處于能量較高的位置。另一個(gè)材料是N型半導(dǎo)體，它的電子能帶結(jié)構(gòu)使電子處于能量較低的位置。

　　2. 結(jié)合層：P型和N型半導(dǎo)體相接觸的區(qū)域被稱為PN結(jié)。在PN結(jié)附近，電子從P型半導(dǎo)體向N型半導(dǎo)體遷移，填補(bǔ)了空位，形成正電荷。這個(gè)區(qū)域稱為P-N結(jié)合層。

　　3. 正向電流：當(dāng)正向電流通過(guò)LED時(shí)，電子從P型材料遷移到N型材料，而空穴（正電荷）從N型材料遷移到P型材料。這個(gè)過(guò)程稱為注入。

　　4. 內(nèi)部能級(jí)：當(dāng)電子從P型材料遷移到N型材料時(shí)，它與空穴相遇，釋放出能量。這個(gè)能量以光子的形式被釋放出來(lái)，產(chǎn)生可見(jiàn)光。

　　5. 發(fā)光：每個(gè)光子的能量與半導(dǎo)體材料的特性相關(guān)。通過(guò)選擇特定的半導(dǎo)體材料，可以控制發(fā)光的顏色。

　　當(dāng)正向電流通過(guò)LED時(shí)，能量被轉(zhuǎn)化為光能，LED就會(huì)發(fā)光。不同的半導(dǎo)體材料和注入電流的不同強(qiáng)度可以使LED發(fā)出不同顏色的光。這是LED在照明、顯示和其他應(yīng)用中廣泛使用的原因之一。

　　LED顯示屏的亮度可以通過(guò)以下方法進(jìn)行調(diào)節(jié)：

　　1. 硬件調(diào)節(jié)：大多數(shù)LED顯示屏都配備了硬件調(diào)節(jié)功能，通常會(huì)有一個(gè)物理按鈕或旋鈕，用于直接調(diào)節(jié)亮度。你可以根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)按鈕或按下按鈕，使屏幕的亮度增加或減少。

　　2. 軟件調(diào)節(jié)：對(duì)于一些便攜式或電腦連接的LED顯示屏，你可以通過(guò)電腦或設(shè)備的操作系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)屏幕亮度。在Windows系統(tǒng)中，你可以在系統(tǒng)設(shè)置中找到顯示設(shè)置，并通過(guò)滑動(dòng)調(diào)節(jié)條來(lái)調(diào)整亮度。在Mac系統(tǒng)中，你可以在系統(tǒng)偏好設(shè)置的顯示選項(xiàng)中找到亮度調(diào)節(jié)選項(xiàng)。

　　3. 顯示屏內(nèi)置菜單：一些高級(jí)LED顯示屏有自己的內(nèi)置菜單和設(shè)置選項(xiàng)，可以通過(guò)屏幕上的物理按鈕或觸摸屏來(lái)訪問(wèn)。在菜單中，你可以找到亮度調(diào)節(jié)選項(xiàng)，按照指示進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　無(wú)論使用哪種方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，你可以通過(guò)逐步增加或減少亮度，以找到合適的亮度水平。要注意的是，過(guò)高或過(guò)低的亮度可能會(huì)影響顯示屏的清晰度和可視性，因此最好選擇一個(gè)適合你當(dāng)前環(huán)境和需求的亮度水平。

　　led顯示屏亮度調(diào)節(jié)高低的原理圖

　　1.調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電流

　　圖一電流光強(qiáng)圖

　　圖一是1w （額定電流為350mA）白光LED的驅(qū)動(dòng)電流與發(fā)光強(qiáng)度對(duì)比圖?？梢钥吹剑?dāng)電流為350mA時(shí)，光強(qiáng)為1倍，當(dāng)175mA時(shí)，光強(qiáng)為0.5倍，在低于額定電流時(shí)基本保持線性。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)電流的大小可以很好的控制LED的發(fā)光強(qiáng)度。

　　2.控制做功時(shí)間

　　先提一-個(gè)生理特征：當(dāng)人看到一-幅畫(huà)面快速閃過(guò)時(shí)，這幅畫(huà)面產(chǎn)生的視覺(jué)刺激會(huì)在大腦中停留幾十到幾百毫秒時(shí)間，亮度越亮，停留的時(shí)間越長(zhǎng)。

　　這一特征我們稱為視覺(jué)殘留，早在宋朝的時(shí)候，人們就已經(jīng)利用這一生理現(xiàn)象發(fā)明了 “走馬燈”， 到后來(lái)又出現(xiàn)了一幀一幀畫(huà)出來(lái)的動(dòng)畫(huà)片，- 格格播放的露天電影，都是利用了視覺(jué)殘留這以特征。

　　現(xiàn)在電影的標(biāo)準(zhǔn)是每秒播放24幀，也就是1秒鐘只放24幅圖片，而這在我們看來(lái)是非常連續(xù)，非常真實(shí)的。

　　直流DC

　　PWM （脈沖寬度調(diào)制） ，這是一種應(yīng)用非常廣 泛的調(diào)節(jié)方式，不僅可以用在亮度調(diào)節(jié)上，還用在逆變器，模型里的舵機(jī)，多軸飛行器里姿態(tài)控制都離不開(kāi)PWM.

　　圖二PWM

　　如圖二，如果我們要把- -個(gè)20mA的LED燈的亮度調(diào)節(jié)到25% ，我們可以把電流直接調(diào)到5mA ，也可以讓LED以20mA的電流亮25%的時(shí)間，滅75%的時(shí)間，如此循環(huán)，當(dāng)這個(gè)循環(huán)足夠的快，快到人眼便無(wú)法感到閃爍。這種調(diào)節(jié)工作時(shí)間（調(diào)節(jié)脈沖寬度）的方式就是PWM。

　　我們?cè)偬子霉絹?lái)羅列一下上面的觀點(diǎn)：

　　因?yàn)閃= P*t= U*I*t

　　所以0.25W = U*a*0.25）*t = U**（t*0.25）

　?。ㄓ捎贚ED在調(diào)節(jié)電流的過(guò)程中，正向?qū)妷鹤兓淮?，為了?jiǎn)化計(jì)數(shù)我們假設(shè)電壓是不變的）

　　交流AC

　　電網(wǎng)的電都是以交流的形式傳輸?shù)浇K端設(shè)備，可控硅是一種可以被控制什么時(shí)候被導(dǎo)通的半導(dǎo)體器件 ，即控制導(dǎo)通角，它會(huì)在電流0位置時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。

　　所以可以通過(guò)可控硅直接控制輸入到設(shè)備的電能。

? ? ? 下圖中咖啡色的線就是電網(wǎng)電壓,藍(lán)色線為被可控50%切相后的波形。

編輯：黃飛