近些年来,发光二极管(LED)以其固有的高效、节能、绿色环保、长寿命等优点,受到越来越多的关注,并已逐步进入了普通照明的领域。我们日常使用的电源均是高压交流电(110V&220V),因此针对直接采用交流源直接驱动的AC LED的研究也备受瞩目。交流发光二极管(AC LED)电流交变的特性使其不能如DC LED那样简单地由电功率与发光效率的乘积得到光通量。本文正是基于AC LED的交流电工作特性与电路结构而展开,对其光发光特性进行了研究。本文首先阐述了AC LED内部晶粒的排列结构特点以及应用电路的工作原理;然后对AC LED的工作特性进行了分析,继而根据交流电有效电流和LED的光电特性引入了AC LED等价光效的概念,由AC LED的应用电路分别建立AC LED光通量和发光效率与等价光效、LED串联颗数之间的数学模型;借助MATLAB软件绘制了光通量和光效曲线,并分析曲线特点;通过改造一款LED玉米灯制备AC LED光源,建立实验测试系统,对理论分析进行验证,实验结果与理论分析相符。最后,本文根据得到的结论提出了一种按照给定光通量设计AC LED电路的方法,该方法通过AC LED的晶粒串联数量与等价光效得到理论光通量。同时,本文建立了AC LED光通量设计参数的数据表。本文通过理论分析与实验验证对AC LED的发光特性进行了分析,提出了一种能够按照给定光通量设计AC LED的新型方法,该设计方法新颖,切实可行,为AC LED的设计提供了新的思想和理论依据。