Làm thế nào để LED: Nguyên tắc hoạt động

Viết tắt tiếng Anh LED theo nghĩa đen có nghĩa là "một diode phát ra ánh sáng." Là một thiết bị bán dẫn có thể chuyển đổi dòng điện thành ánh sáng. Nó là một thiết bị đơn giản, có thiết kế khá khác biệt so với các sản phẩm của chúng tôi thường cho chiếu sáng (đèn sợi đốt, đèn phóng điện, đèn huỳnh quang, và vân vân. D.).

Làm thế nào để các đèn LED, nó sẽ được thú vị khi biết tất cả mọi người. Thiết bị này không ban đầu yếu tố không tin cậy và cấu trúc giòn của phong bì thủy tinh (không giống như các loại đèn khác). Chi phí của điốt quá nhỏ mà nó không khác nhiều so với các loại pin, mà đóng vai trò là nguồn thức ăn của họ. Sự phổ biến của các sản phẩm này là do một số yếu tố, bao gồm cả thiết kế của họ.

Lịch sử xảy ra

Xét câu hỏi tại sao đèn LED đang làm việc, bạn nên nghiên cứu lịch sử của họ xuất xứ. Đây là lần đầu tiên một thiết bị như vậy đã được tạo ra vào năm 1962 bởi các nhà khoa học N. Holonyak. Đó là một đơn sắc LED màu đỏ sáng. Ông đã có một số nhược điểm, nhưng công nghệ này đã được công nhận là đầy hứa hẹn.

10 năm sau khi tạo các diode màu đỏ xuất hiện giống màu xanh lá cây và màu vàng. Chúng được sử dụng như các chỉ số trong nhiều thiết bị điện tử. Ánh sáng cường độ điốt đã dần tăng lên do sự phát triển khoa học. Trong những năm 90 các đèn chiếu sáng đã được tạo ra với hiệu quả lumen dòng 1.

Năm 1993 godu S. Nakamura tạo đèn LED màu xanh đầu tiên, được đặc trưng bởi độ sáng cao. Từ thời điểm đó người ta có thể tạo ra bất kỳ màu sắc của quang phổ (bao gồm cả màu trắng). Công nghệ liên tục phát triển.

Khi kết nối màu xanh và tia cực tím loại điốt chuyển sang màu trắng phosphor illuminator. Họ bắt đầu dần dần thay thế các loại đèn sợi đốt. Đến năm 2005, chúng tôi đã ban hành điốt với sản lượng ánh sáng lên đến 100 lumen trở lên. Chúng tôi bắt đầu để tạo ra ánh sáng trắng với sắc thái khác nhau (ấm, lạnh).

thiết bị LED

Để hiểu cách thức chấm LED, nó là cần thiết để xem xét các thiết bị một cách chi tiết. thiết bị chiếu sáng này, theo đại diện của Hiệp hội các ngành công nghiệp quang điện tử và Bộ Năng lượng, sẽ sớm trở thành nguồn phổ biến nhất của ánh sáng trong ngôi nhà bình thường, văn phòng và các tổ chức.

LED là một cơ sở chip bán dẫn. Ông đi một dòng điện chỉ theo một hướng. Tinh thể nằm trên một bề mặt đặc biệt. Nó không tiến hành hiện nay. Những ngôi nhà được bảo vệ chip từ ảnh hưởng bên ngoài. Nó có đầu ra dưới dạng các điểm tiếp xúc, cũng như một hệ thống quang học.

Để tăng tuổi thọ của thiết bị, không gian giữa các ống kính nhựa và bởi các tinh thể rõ ràng điền thành phần silicone. Để chuyển nhiệt dư thừa là sử dụng cơ sở nhôm. Đây là một thiết bị phổ biến của diode hiện đại. Tại nơi làm việc, ông nhấn mạnh một tương đối nhỏ lượng nhiệt. Nó cũng là một lợi thế của thiết bị.

nguyên tắc hoạt động

Xét như thế nào LED, nó là cần thiết để hiểu được nguyên tắc cơ bản của hoạt động của thiết bị như vậy. Loại thiết bị được đại diện bởi một sự chuyển tiếp của electron-đục. Điều này là do nguyên tắc khác nhau của các thành phần dẫn illuminator. Một chất bán dẫn có electron dư thừa, và người kia - qua các lỗ.

Với quá trình doping liệu đục làm giàu với các hãng điện tích âm. Nếu vị trí của bán dẫn làm giàu ngược lại phí để làm cho hiện tại sẽ chuyển tiếp thiên vị. Thông qua quá trình chuyển đổi của hai vật liệu sẽ chạy điện.

Khi điều này xảy ra trong gói diode hợp kim hạt mang điện có tư cách điện khác nhau. Khi lỗ và electron va chạm, một số tiền nhất định của năng lượng được giải phóng. Đây là một lượng tử ánh sáng. Nó được gọi là photon.

màu LED

vật liệu bán dẫn khác nhau được sử dụng trong việc tạo ra các điốt. Này xác định màu sắc được phát ra khi thiết bị được cung cấp. vật liệu khác nhau có thể được gửi vào không gian bước sóng khác nhau. Điều này cho phép mắt người nhìn thấy một hoặc một màu của quang phổ nhìn thấy được.

Bằng cách nghiên cứu các câu hỏi như thế nào LED, vật liệu bán dẫn nên được xem xét. Trước đây sử dụng cho mục đích tương tự phosphide gali, ternary hợp chất GaAsP, AlGaAs. Trong trường hợp này, các thiết bị có thể gửi vào không gian các màu đỏ, vàng và xanh lá cây nhạt.

Các công nghệ được trình bày tại chỉ được sử dụng cho các thiết bị hiển thị. Hôm nay, các sản phẩm sử dụng nhôm indium gallium (AllnGaP) và indium gallium nitride (InGaN). Họ có thể chịu được một mức độ tương đối cao của dòng hiện tại, mức độ cao về độ ẩm và nhiệt. Một sự kết hợp của các loại khác nhau của đèn LED.

màu sắc pha trộn

diode băng hiện đại có thể cung cấp sắc thái khác nhau của ánh sáng. Một đơn vị có thể sản xuất một màu đơn điệu. Khi bạn tạo một thiết bị đa-chip có thể nhận được rất nhiều sắc thái khác nhau. Giống như một màn hình ti vi hay máy tính, các diode có thể tạo ra bất kỳ màu sắc bằng cách sử dụng mô hình RGB (viết tắt của màu đỏ, xanh lá cây, xanh dương).

Đó là một nguyên tắc đơn giản, cho phép để hiểu làm thế nào RGB-LED hoạt động. Bạn có thể tạo và ánh sáng trắng với sự giúp đỡ của công nghệ này. Đối với điều này, tất cả ba màu được pha trộn theo tỷ lệ bằng nhau.

Tuy nhiên, ngoài các công nghệ được trình bày có thể có được ánh sáng trắng khi kết hợp diode bức xạ sóng ngắn (tia cực tím, xanh) cùng với một loại lớp phủ phosphor vàng. Với sự kết hợp của các photon của màu vàng và màu xanh cuối cùng nó biến ánh sáng trắng.

sản xuất

Để hiểu về công việc LED bao nhiêu volt, nó là cần thiết để xem xét việc sản xuất các thiết bị này. Trước hết cần lưu ý rằng các thiết bị với một ma trận kiểu RGB có nhiều tốn kém hơn so với phosphor. Sau đó có thể đạt được ánh sáng chất lượng cao.

Một bất lợi của phốt pho là sản lượng ánh sáng nhỏ hơn, cũng như màu (nhiệt độ) dòng chảy khác nhau. Thiết bị này đang già đi nhanh hơn so với LED. Do đó, thương mại có sẵn thắp sáng cả hai nguyên tắc điều hành. Để tạo điốt 2-4 chỉ số tiêu thụ sản xuất DC loại điện áp (ở hiện tại của 50 mA).

Để tạo đầy đủ bảo hiểm thiết bị cần thiết với mức tiêu thụ điện áp tương tự, nhưng mức độ cao hơn hiện tại - 1 A. Nếu một điốt mô-đun kết nối trong loạt, tổng điện áp sẽ đạt 12 hoặc 24 V.

sáng Gain

Xét các câu hỏi về những gì điện áp làm việc light-emitting diode, nó phải được nói về sự gia tăng độ sáng được cung cấp bởi các thiết bị. các thiết bị điện như cao như 60 mW. Nếu các điốt đặt trong một tòa nhà cỡ trung bình, yếu tố ánh sáng cần phải cài đặt 15-20 đơn vị.

Điốt với độ sáng tăng cường có thể mang sức mạnh đến 240 watt. Để đảm bảo chiếu sáng thích hợp, các yếu tố như vậy cần 4-8 miếng. Trên các thiết bị bán có thể thắp sáng đầy đủ các cơ sở, biển quảng cáo, cửa sổ cửa hàng, vv ... Một số băng được tạo ra để thực hiện vừa chiếu sáng hoặc cường độ thấp.

tương ứng đơn vị điều khiển công suất được sử dụng để kết nối các thiết bị này. Đối với dải ruy băng màu có thể sử dụng bộ điều khiển kiểm soát không chỉ cường độ của ánh sáng, mà còn để hỏi màu và phương thức hoạt động.

quản lý phát sáng

Có rất nhiều tùy chọn thiết bị trình bày. Có đèn LED, pin-powered (ví dụ, đèn pin), được hỗ trợ vào mạng cố định. Chúng được sử dụng cho cả công việc nội bộ và bên ngoài. Tùy thuộc vào ứng dụng chọn diode tương ứng giá bảo vệ.

Để điều chỉnh độ sáng, nguồn điện không giảm. pulse width modulation (PWM) được sử dụng để làm giảm cường độ phát quang. Trong trường hợp này, đơn vị kiểm soát được mua lại.

Các phương pháp được trình bày được áp dụng cho các diode xung điều chế hiện hành. trong đó tần số của tín hiệu đạt đến hàng ngàn hertz. Nó có thể thay đổi độ rộng xung và tạm dừng khoảng. Có thể điều khiển các thiết bị chiếu sáng. Diode trong trường hợp này không tắt.

độ bền

Điốt được coi là thiết bị bền. Điều này là do thiết kế của họ. Tuy nhiên, nếu các đèn LED không làm việc trên một chiếc đèn, có lẽ cuộc sống của họ để lại. Điều này có thể được xác định bởi một cường độ phát quang và thay đổi màu sắc.

Ngoài ra, các chuyên gia lưu ý rằng tuổi thọ của các thiết bị tiết kiệm năng lượng là dài hơn nhiều. Nhưng ngay cả trong các dải sáng hoặc đèn LED đèn được bảo đảm để làm việc 20-50.000. Hours. Vì họ không có cấu trúc của các yếu tố mong manh, hiệu ứng cơ học có nhiều khả năng không gây tổn hại cho bật lửa như vậy.

Bằng cách học tập như thế nào thiết bị đèn LED có thể hiểu được nguyên tắc của thiết bị này và đặc điểm hoạt động của nó. Thiết bị này được coi là bật lửa thế hệ kế tiếp.