Miten LED: toiminta

In Englanti lyhenne LED kirjaimellisesti "diodi, joka säteilee valoa." On puolijohdelaite, joka muuntaa sähkövirtaa valoksi. Se on yksinkertainen laite, jonka suunnittelu on aivan erilainen kuin tavallisia tuotteita valaistus (hehkulamput, purkauslamput, loistelamput, ja niin edelleen. D.).

Miten LED, on mielenkiintoista tietää kaikki. Tämä laite ei alun perin epäluotettavien elementtejä ja hauras rakenne lasikuvun (toisin kuin muut lamput). Kustannukset diodit niin pieni, että se ei ole paljon erilainen kuin akut, jotka toimivat niiden ravintoa. Suosio näiden tuotteiden johtuu useista tekijöistä, mukaan lukien niiden suunnitteluun.

Historia esiintyminen

Ottaen huomioon kysymys, miksi LEDit toimivat, sinun pitäisi tutkia historiaa niiden alkuperästä. Ensimmäistä kertaa tällainen laite on luotu vuonna 1962 tutkijat N. Holonyak. Se oli yksivärinen LED punainen hehku. Hänellä oli useita haittoja, mutta tekniikka on tunnustettu lupaava.

10 vuosi perustamisen jälkeen punaisen diodin ilmestyi vihreä ja keltainen lajikkeita. Niitä käytettiin indikaattoreina monissa elektronisissa laitteissa. Valonvoimakkuus diodit on tasaisesti kasvanut tieteen kehitykseen. 90-luvulla valaisin on luotu virtauksen 1 ontelon tehokkuutta.

1993 godu S. Nakamura loi ensimmäisen sininen LED, joka on ominaista korkea kirkkaus. Tuosta hetkestä tuli mahdolliseksi luoda mitään väriä spektrin (myös valkoinen). Teknologia kehittynyt jatkuvasti.

Kun liitetään sininen ja ultravioletti tyyppi diodit muuttuu valkoiseksi fosfori valaisin. He alkoivat vähitellen korvata hehkulamppuja. Vuoteen 2005 mennessä olemme antaneet diodit valoteho jopa 100 lumenia tai enemmän. Aloimme tuottaa valkoisen valon eri sävyjä (lämmin, kylmä).

LED-laite

Ymmärtää, miten piste LED, on syytä harkita laitteen yksityiskohtaisesti. Tämä valolaite mukaan edustajat yhdistyksen optoelektroniset teollisuuden ja Department of Energy, tulee pian suosituin valonlähde tavallisissa kodeissa, virastoissa ja laitoksissa.

LED on puolijohdesirun perusteella. Hän kulkee sähkövirta vain yhteen suuntaan. Crystal sijaitsee tietyllä alustalle. Se ei johda sähköä. Kotelo suojaa siru ulkoisilta vaikutuksilta. Se on lähdöt muodossa kontakteja, sekä optisen järjestelmän.

Lisätä käyttöikä laitteen välisen tilan muovilinssi ja kristallinkirkas täytetty silikoni komponentti. Siirtää ylimääräistä lämpöä on käytetty alumiinia perusta. Tämä on yhteinen laite nykyaikaisen diodi. Töissä hän korostaa suhteellisen pieni määrä lämpöä. Se on myös laitteen etu.

toimintaperiaate

Ottaen huomioon kuinka LED, on välttämätöntä ymmärtää perusperiaatteen Tällaisten laitteiden toimintaa. Laitetyyppi edustaa siirtymistä elektroneja rei'itetty. Tämä johtuu erilaisten periaatteiden johtuminen valaisimen komponentteja. Puolijohde on ylimääräisiä elektroneja, ja muut - reikien päälle.

Kanssa Seostusprosessissa rei'itetty materiaali rikastettu negatiivinen varauksen kantajia. Jos paikka rikastamiseen puolijohteiden vastakkaiset varaukset tehdä nykyistä toimittaa harhaa. Läpi siirtymistä kahden materiaalin toimii sähköä.

Kun tämä tapahtuu diodi paketti lejeeringin varauksenkuljettajien eri tapahtuva sähköinen status. Kun aukot ja elektronit törmäävät, tietty määrä energiaa vapautuu. Tämä on kvantti valoa. Sitä kutsutaan fotonin.

LED väri

eri puolijohde materiaaleja käytetään luomiseen diodit. Tämä määrittää väri, joka vapautuu, kun laite toimitetaan. Eri materiaaleja voidaan lähettää avaruuteen eri aallonpituuksilla. Tämä mahdollistaa sen, että ihmisen silmä nähdä yhden tai toisen värin näkyvän spektrin.

Tutkimalla kysymys miten LED, puolijohdemateriaalien tulisi harkita. Aiemmin käytetty vastaaviin tarkoituksiin galliumfosfidi, kolmen komponentin yhdisteitä GaAsP, AIGaAs. Tällöin laite voisi lähettää avaruuteen punainen, keltainen ja vihreä valo.

Esitetty tekniikka on nyt käytetään vain näyttölaitteiden. Nykyisin tällaisten tuotteiden käyttö alumiini-gallium-indium (AllnGaP) ja indiumgalliumnitridi (GaN). Ne kestävät suhteellisen suuri virran määrä, korkea kosteus ja lämpö. Yhdistelmä eri LED.

värien sekoituksen

Moderni nauha diodi voidaan säätää eri sävyjä valon. Yksi yksikkö voi tuottaa Yksiväristen. Kun luot monisirukoteloilla laite voi saada paljon eri sävyjä. Kuten television tai tietokoneen näytön, diodi voi luoda mitään väriä käyttäen RGB-mallin (edustaa punainen, vihreä, sininen).

Se on yksinkertainen periaate, jonka avulla ymmärtää, miten RGB-ledit toimivat. Voit luoda ja valkoisen valon avulla tätä tekniikkaa. Tätä varten kaikki kolme väriä sekoitetaan saman verran.

Kuitenkin, sen lisäksi, että esitetty tekniikka voi saada valkoista valoa, kun se yhdistetään diodin lyhytaaltoinen säteily (UV, sininen) sekä keltainen Loisteainepinnoite tyyppi. Yhdistelmä fotonit keltaisen ja sinisen lopulta se muuttuu valkoiseksi hehkua.

tuotanto

Ymmärtää, kuinka paljon voltin LED työtä, on syytä harkita tuotantoa näitä laitteita. Ensinnäkin on todettava, että RGB-matriisi tyyppiset laitteet ovat kalliimpia kuin loisteaineen. Jälkimmäinen voi saavuttaa laadukkaita valaistus.

Haittana loisteaineiden on pienempi valoteho, sekä eri väritys (lämpötila) virtaus. Tämä laite on ikääntyy nopeammin kuin LED. Sen vuoksi, kaupallisesti saatavissa valaistus molemmat toimintaperiaatteet. Luoda diodit 2-4 kulutus tunnuslukuja DC-tyyppi jännite (virralla 50 mA).

Luodaan täyden kattavuuden tarvittavat laitteet, joissa on sama jännite kulutuksen, mutta korkeamman tason nykyisen - 1 A. Jos jokin moduuli diodit on kytketty sarjaan, koko jännite nousee 12 tai 24 V.

kirkkaus Gain

Ottaen huomioon kysymys siitä, mitä käyttöjännite valodiodeja, olisi sanoa kirkkauden kohoamista, jonka laitteet. Virta, kuten korkean kuin 60 mW. Jos nämä diodit asetettu keskisuurten rakennus, valoelementtejä täytyy asentaa 15-20 yksikköä.

Diodeja parannettu valaistusvoimakkuuden voi kuljettaa virtaa 240 wattia. Varmistaa asianmukainen valaistus, tällaiset elementit täytyy 4-8 kappaletta. Myyntiin laitteilla voi täysin valaista tiloihin, mainostaulut, näyteikkunoita, jne ... Jotkut nauhat luodaan suorittamaan valaistus keskitason tai matalan intensiteetin.

vastaavan tehonsäätöryhmän yksiköitä käytetään yhteyden tämän laitteen. Värillisen nauhoja voidaan käyttää ohjaimia, jotka ohjaavat paitsi intensiteetti valaistusta, vaan myös kysyä sävyjä ja toimintatapoja.

hehku hallinta

On paljon vaihtoehtoja esitellään laitteita. On LEDit, paristokäyttöisiä (esim vilkkuvalot), virtaa osaksi kiinteän verkon. Niitä käytetään sekä sisäisiä että ulkoisia toimia. Sovelluksesta riippuen valitun diodin vastaava suoja luokitus.

Kirkkauden säätämiseksi, syöttöjännite ei laske. Pulssinleveysmodulaation (PWM) käytetään vähentämään luminesenssin intensiteetti. Tässä tapauksessa ohjausyksikkö on hankittu.

Esitetyn menetelmää sovelletaan diodi pulssimoduloitujen virta. jolloin signaalin taajuus saavuttaa tuhansia hertsiä. Se voi vaihdella pulssin leveyttä ja keskeyttää välein. On mahdollista ohjata valaisulaite. Diodi tässä tapauksessa ei sammu.

kestävyys

Diodit pidetään kestäviä laitteita. Tämä johtuu niiden suunnitteluun. Jos LEDit eivät toimi lamppu, ehkä niiden elinaikaa. Tämä voidaan määrittää luminesenssin intensiteetti ja värin muutos.

Myös asiantuntijat toteavat, että elämä pienitehoisia laitteita on paljon pidempi. Mutta jopa kirkkain liuskat tai lamput LEDit välttämättä toimi 20-50000. Tuntia. Koska heillä ei ole rakennetta hauras elementtejä, mekaaniset vaikutukset ovat todennäköisesti ei haittaa tällaisia sytyttimiä.

Opetella LED laite voi ymmärtää periaatetta tämän laitteen ja toiminnan kannalta. Tämä laite pidetään seuraavan sukupolven sytyttimet.