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发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。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结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。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，则发出的光的波长越短。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，使用时串联限流电阻以控制通过二极管的电流。
发光二极管的核心部分是由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，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，由于LED在不同的空间角度光强相差很多，随之而来我们研究了LED的光强分布特性。这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置的小观察角度。比如体育场馆的LED大型彩色显示屏，如果选用的LED单管分布范围很窄，那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图像。而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。
按颜色种类可以分为单色、七彩、全彩单点控制三种，单色就是单种颜色的模组，一般有红色、绿色、黄色、白色等等是比较常用的；七彩LED模组就是由七种不同颜色进行变换的模组产品，它色彩更多，更有变化性；全彩LED模组与七彩相比则更丰富，它可以实现全真的色彩变幻，不仅非常漂亮，而且动感十足，也更能吸引人的眼球。
如果模组超过25组时，应先分开连接，再由大于1.5平方毫米的铜芯线并联在一起连接到发光字箱体外，电源线长度应该尽可能短，如超过3米适当增加线径，模组末端不用的连线为避免短路一定要剪断粘贴一定要牢固，必要时用自攻螺丝固定不防水系列户外使用时，槽型字做好防水措施；
在使用LED发光模组的过程中，一定要注意电压降的问题。千万不要只做一条回路，从首串联尾。这样做不仅会使首尾之间由于电压不同而导致亮度不一致，还会产生单路电流过大烧毁线路板的问题。正确的做法是尽量多并联些回路，以电压和电流的分配合理。
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