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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。
在能耗方面，LED灯的能耗是白炽灯的十分之一，是节能灯的四分之一。这是LED灯的一个大的特点。现在的人们都崇尚节能环保，也正是因为节能的这个特点，使得LED灯的应用范围十分广泛，使得LED灯十分的受欢迎。
LED灯还有一个的特点，就是反应的速度比较快。只要一接通电源，LED灯马上就会亮起来。对比我们平时使用的节能灯，其反应速度更快，在打开传统灯泡时，往往需要很长的时间才能照亮房间，在灯泡的发热之后，才能亮起来。
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。
按单颗LED的功率又可以分为小功率（0.3W以下）、中功率（0.3-0.5W）、大功率（1W及以上）三种，大功率的模组比小功率在亮度上更高，而且使用时间也更长，是以后整个LED照明的发展趋势，更具备实用性。
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