Hoe LED: operasie

In Engels afkorting letterlik LED beteken " 'n diode wat lig uitstraal." Is 'n halfgeleier toestel wat elektriese stroom kan omskep in lig. Dit is 'n eenvoudige toestel, wie se ontwerp is heel anders as ons gewone produkte vir beligting (gloeilampe, ontladingslampe, lampe, en so aan. D.).

Hoe werk die LED, sal dit interessant wees om almal te leer ken. Hierdie toestel nie aanvanklik vertrou elemente en broos struktuur van die glas koevert (in teenstelling met ander lampe). Die koste van diodes so klein dat dit nie veel verskil van die batterye, wat as hul voedselbron dien. Die gewildheid van hierdie produkte is te danke aan 'n aantal faktore, insluitend hul ontwerp.

Die geskiedenis van voorkoms

Oorweging van die vraag waarom LEDs werk, moet jy die geskiedenis van hul oorsprong te bestudeer. Vir die eerste keer dat so 'n toestel is geskep in 1962 deur wetenskaplikes N. Holonyak. Dit was 'n swart-wit LED rooi gloed. Hy het 'n aantal nadele, maar die tegnologie is erken as belowend.

10 jaar na die stigting van die rooi diode verskyn groen en geel rasse. Hulle is gebruik as aanwysers in baie elektroniese toestelle. Ligintensiteit diodes het geleidelik toegeneem as gevolg van wetenskaplike ontwikkelings. In die 90's die lig geplaas is geskep met die vloei 1 lumen doeltreffendheid.

In 1993 geskep godu S. Nakamura die eerste blou LED, wat gekenmerk word deur 'n hoë helderheid. Van daardie oomblik af het dit moontlik om enige kleur van die spektrum (insluitend wit) te skep. Tegnologie voortdurend ontwikkel.

Wanneer die koppeling van blou en ultraviolet tipe diodes draai wit fosfor lig. Hulle het begin om geleidelik vervang gloeilampe. Teen 2005, het ons uitgereikte diodes met die lig uitset tot 100 lumens of hoër. Ons het begin om wit beligting met verskillende skakerings (warm, koud) produseer.

LED toestel

Om te verstaan hoe die dot LED, is dit nodig om die toestel in detail te oorweeg. Dit beligting toestel, volgens verteenwoordigers van die Vereniging van optiese bedryf en die departement van energie, sal binnekort die gewildste bron van beligting in gewone huise, kantore en instellings.

LED is 'n halfgeleier chip basis. Hy gaan 'n elektriese stroom in slegs een rigting. Crystal geleë op 'n spesifieke substraat. Dit maak nie stroom gelei. Die behuising beskerm die chip van eksterne invloede. Dit het uitsette in die vorm van die kontakte, sowel as 'n optiese stelsel.

Om die diens lewe van die toestel, die ruimte tussen die plastiek lens en deur die kristal helder gevul silikoon komponent verhoog. Oortollige hitte lei gebruik aluminium basis. Dit is 'n algemene toestel van moderne diode. By die werk, beklemtoon hy 'n relatief klein hoeveelheid hitte. Dit is ook 'n voordeel van die toestel.

beginsel van werking

Oorweging van hoe die LED, is dit nodig om die basiese beginsels van die werking van sulke toestelle verstaan. tipe toestel word verteenwoordig deur 'n oorgang van elektron-geperforeerde. Dit is te danke aan die verskillende beginsels van geleiding lig geplaas komponente. A halfgeleier het oortollige elektrone, en die ander - oor die gate.

Met doping proses geperforeerde materiaal verryk met negatiewe lading draers. As die plek van verryking halfgeleiers teenoorgestelde ladings te maak sal die huidige vooroordeel stuur. Deur die oorgang van die twee materiale sal elektrisiteit uit te voer.

Wanneer dit gebeur in die diode pakket legering ladingdraers met verskillende elektriese status. Wanneer gate en elektrone bots, is 'n sekere hoeveelheid energie vrygestel. Dit is 'n kwantum van lig. Dit staan bekend as 'n foton.

LED kleur

verskillende halfgeleier materiale word gebruik in die skepping van diodes. Dit bepaal die kleur wat uitgestraal word wanneer die toestel verskaf. Verskillende materiale kan gestuur word na die ruimte verskillende golflengtes. Dit laat die menslike oog om die een of ander kleur van die sigbare spektrum sien.

Deur die bestudering van die vraag hoe die LED, moet halfgeleiermateriale oorweeg word. Voorheen gebruik vir soortgelyke doeleindes gallium phosphide, drieledige verbindings GaAsP, AlGaAs. In hierdie geval, kan die toestel stuur na die ruimte van die rooi, geel en groen lig.

Die aangebied tegnologie is nou net gebruik word vir die vertoning toestelle. Vandag, vir sulke produkte gebruik aluminium-gallium-indium (AllnGaP) en indium gallium nitried (InGaN). Hulle kan 'n relatief hoë vlak van stroomvloei, hoë vlakke van humiditeit en hitte kan weerstaan. 'N Kombinasie van verskillende tipes van LEDs.

meng kleure

Moderne band diode kan verskillende skakerings van lig voorsien. 'N eenheid kan 'n monotone kleur te produseer. Wanneer jy 'n multi-chip toestel kan 'n baie verskillende skakerings kry skep. Soos 'n televisie of rekenaar monitor, kan die diode enige kleur met behulp van die RGB model te skep (staan vir rooi, groen, blou).

Dit is 'n eenvoudige beginsel, wat dit moontlik maak om te verstaan hoe die RGB-LED bedryf. Jy kan skep en wit beligting met die hulp van hierdie tegnologie. Vir hierdie, is al drie kleure gemeng in gelyke verhoudings.

Maar bo en behalwe die aangebied tegnologie kan wit lig te kry wanneer dit gekombineer diode kortgolf bestraling (UV, blou) saam met 'n geel fosfor laag tipe. Met 'n kombinasie van fotone van geel en blou in die einde blyk dit wit gloed.

produksie

Om te verstaan op hoeveel volt LED werk, is dit nodig om die produksie van hierdie toestelle te oorweeg. In die eerste plek moet daarop gelet word dat met RGB matriks tipe toestelle is duurder as die fosfor. Laasgenoemde kan bereik 'n hoë-gehalte beligting.

'N Nadeel van die fosfors is kleiner lig uitset, sowel as verskillende kleur (temperatuur) vloei. Hierdie toestel is veroudering vinniger as die LED. Daarom, in die handel beskikbaar verligting beide bedryfsbeginsels. Om diodes skep 2-4 verbruik aanwysers geproduseer DC tipe spanning (by 'n stroom van 50 mA).

Om die volle dekking nodig toestelle met dieselfde spanning verbruik, maar die hoër vlak van huidige skep - 1 A. As een module diodes in serie geskakel is, sal die totale spanning bereik 12 of 24 V.

helderheid Wins

Oorweging van die vraag van wat werk spanning ligemissiediodes, moet dit gesê word oor die toename in helderheid verskaf deur die toestelle. Krag toestelle soos so hoog as 60 mW. As hierdie diodes in 'n medium-grootte gebou, moet lig elemente 15-20 eenhede te installeer.

Diodes met verbeterde helderheid luminessensie kan krag dra tot 240 watt. Om behoorlike beligting te verseker, soos elemente moet 4-8 stukkies. Te koop toestelle in staat om ten volle te verlig die perseel, advertensieborde, winkel vensters, ens ... Sommige bande is geskep om verligting medium of lae intensiteit te voer.

ooreenstemmende krag beheer eenhede word gebruik vir die aansluiting van hierdie toerusting. Vir gekleurde linte moontlik om beheerders wat nie net die intensiteit van die lig te beheer gebruik nie, maar ook om skakerings en modes van die operasie vra.

gloei bestuur

Daar is baie van die opsies aangebied toerusting. Daar is LEDs, battery-aangedrewe (bv, flitse), aangedryf in die vaste netwerk. Hulle word gebruik vir beide interne en eksterne werk. Afhangende van die aansoek gekies diode ooreenstemmende beskerming gradering.

Om die glans aan te pas, het die toevoerspanning nie verminder. Pulswydte modulasie (PWM) word gebruik om die luminessensie intensiteit te verminder. In hierdie geval, is die beheer-eenheid verkry.

Die aangebied metode toegepas word om die diode-pols gemoduleerde stroom. waarin die frekwensie van die sein bereik duisende hertz. Dit kan die pulswydte wissel en breek tussenposes. Dit is moontlik om die verligting toestel te beheer. Diode in hierdie geval nie afdraai.

duursaamheid

Diodes word beskou as duursame toestelle. Dit is te danke aan hul ontwerp. Maar, as die LEDs werk nie op 'n lamp, miskien hul lewe gelaat. Dit kan bepaal word deur 'n luminessensie intensiteit en kleur verander.

Ook, kundiges daarop dat die lewe van die lae-krag toestelle is baie langer. Maar selfs in die helderste repe of lampe LED is gewaarborg om 20-50.000. Ure te werk. Omdat hulle nie die struktuur van broos elemente het, meganiese effekte is meer geneig om sulke aanstekers nie benadeel.

Deur te leer hoe die LED toestel die beginsel van hierdie toestel en sy operasionele eienskappe kan verstaan. Hierdie toerusting word beskou as die volgende generasie aanstekers wees.