Hvordan LED: drift

I engelske forkortelsen LED bokstavelig talt betyr "en diode som sender ut lys." Er en halvleder-enhet som kan konvertere elektrisk strøm til lys. Det er en enkel enhet, som har utformingen er ganske forskjellig fra våre vanlige produkter for belysning (glødelamper, utladningslamper, lysstoffrør, og D. osv.).

Hvordan fungerer LED, vil det være interessant å vite alle. Denne enheten har ikke i utgangspunktet ikke-klarerte elementer og sprø struktur av glassbeholderen (i motsetning til andre lamper). Kostnaden av dioder så liten at det er ikke mye forskjellig fra batteriene, som fungerer som deres matkilde. Populariteten til disse produktene skyldes en rekke faktorer, inkludert deres design.

Historien om forekomst

Med tanke på spørsmålet hvorfor LED fungerer, bør du studere historien til deres opprinnelse. For første gang en slik anordning er opprettet i 1962 av forskere N. Holonyak. Det var en svart-hvitt LED rød glød. Han hadde en rekke ulemper, men teknologien har blitt anerkjent som lovende.

10 år etter etableringen av den røde diode dukket grønne og gule varianter. De ble brukt som indikatorer i mange elektroniske enheter. Lysintensitet dioder har stadig økt på grunn av vitenskapelig utvikling. På 90-tallet belysnings er opprettet med strømmen en lumen effektivitet.

I 1993 godu S. Nakamura opprettet den første blå LED, som ble karakterisert ved høy lysstyrke. Fra det øyeblikket ble det mulig å lage en farge av spekteret (inkludert hvit). Teknologi stadig utviklet seg.

Ved tilkobling av blått og ultrafiolett typen dioder blir hvit fosfor illuminator. De begynte å gradvis erstatte glødelamper. Innen 2005, vi gitt dioder med lysmengden med 100 lumen eller høyere. Vi begynte å produsere hvitt lys med forskjellige nyanser (varm, kald).

LED-enhet

For å forstå hvordan dot LED, er det nødvendig å vurdere enheten i detalj. Denne belysning enhet, ifølge representanter for Association of photovoltaic industri og Department of Energy, vil snart bli den mest populære kilden til belysning i vanlige boliger, kontorer og institusjoner.

LED er en halvlederbrikke basis. Han går en elektrisk strøm i bare én retning. Krystall plassert på et spesielt substrat. Det leder ikke strøm. Huset beskytter chip fra ytre påvirkninger. Det har utganger i form av kontaktene, samt et optisk system.

For å øke levetiden på enheten, mellomrommet mellom plastlinse og ved det krystallklare fylt silikon komponent. For å avlede overskuddsvarme er brukt aluminiumsbase. Dette er en felles enhet av moderne diode. På jobb, understreker han en relativt liten mengde varme. Det er også en fordel av enheten.

Prinsippet for operasjonen

Tatt i betraktning hvor LED, er det nødvendig å forstå det grunnleggende prinsippet om drift av slike enheter. Enhetstype er representert ved en overgang av elektron-perforert. Dette skyldes ulike prinsipper for gjennomføring illuminator komponenter. En halvleder har overskytende elektroner, og den annen - over hullene.

Med dopingprosessen perforert materiale som var anriket med negative ladningsbærere. Hvis stedet for berikelse halvledere motsatt kostnader for å gjøre gjeldende vil videresende bias. Gjennom overgangen av de to materialene vil kjøre elektrisitet.

Når dette skjer i dioden pakke legeringsladningsbærere med forskjellig elektrisk status. Når hull og elektroner kolliderer, blir en viss mengde energi som frigjøres. Dette er et kvantesprang av lys. Det kalles et foton.

LED farge

forskjellige halvledermaterialer blir brukt i etableringen av dioder. Dette bestemmer den farge som avgis når apparatet leveres. Forskjellige materialer kan sendes inn i plass forskjellige bølgelengder. Dette gjør det menneskelige øyet for å se en eller annen farge av det synlige spektrum.

Ved å studere spørsmålet hvordan LED, bør halvledermaterialer vurderes. Tidligere benyttet for tilsvarende formål gallium fosfid, ternære forbindelser Gaasp AlGaAs. I dette tilfellet kan enheten sende ut i verdensrommet i rødt, gult og grønt lys.

Den presenterte teknologien brukes nå bare for skjermenheter. Dag, for slike produkter å bruke aluminium-gallium-indium (AllnGaP) og indium galliumnitrid (InGaN). De kan tåle et relativt høyt nivå av strøm, høy luftfuktighet og varme. En kombinasjon av forskjellige typer av lysdioder.

blande farger

Moderne bånd diode kan gi forskjellige nyanser av lys. En enhet kan produsere en monoton farge. Når du oppretter en multi-chip enhet kan få mange forskjellige nyanser. Som en TV eller dataskjerm, kan dioden skape noen farge ved hjelp av RGB-modellen (står for rød, grønn, blå).

Det er et enkelt prinsipp, som gjør det mulig å forstå hvordan RGB-LED operere. Du kan opprette og hvitt lys med hjelp av denne teknologien. For dette er alle tre fargene blandes i like proporsjoner.

Men i tillegg til den presenterte teknologien kan oppnå hvitt lys når de kombineres diode kortbølget stråling (UV, blå) sammen med et gult fosfor belegg type. Med en kombinasjon av fotoner av gult og blått til slutt blir det hvit glød.

produksjon

For å forstå hvor mye volt LED arbeid, er det nødvendig å vurdere produksjonen av disse enhetene. Først av alt bør det bemerkes at med RGB-matrise type enheter er dyrere enn fosfor. Sistnevnte kan oppnå høy kvalitet belysning.

En ulempe med fosfor er mindre lysmengde, så vel som forskjellig fargestoffer (temperatur) strømning. Denne enheten er aldring raskere enn LED. Derfor er kommersielt tilgjengelig belysning både operasjonelle prinsipper. For å opprette dioder 2-4 forbruks indikatorer produsert likespenningstypen (ved en strømstyrke på 50 mA).

For å lage en full dekning nødvendige enheter med samme spenning forbruk, men det høyere nivået av omløps - 1 A. Hvis en modul dioder koblet i serie, vil den totale spenningen nå 12 eller 24 V.

lysstyrke Gain

Med tanke på spørsmålet om hva arbeidsspenning lysemitterende dioder, bør det sies om økningen i lyshet ved innretningene. Strømforsyning slik som høye som 60 mW. Hvis disse dioder angitt i en middels stor bygning, lette elementer må installere 15-20 enheter.

Dioder med forbedret luminescens lysstyrke kan bære strøm til 240 watt. For å sikre riktig belysning, er slike elementer må 4-8 stykker. På salg enheter i stand til å fullt ut belyse lokaler, reklametavler, butikkvinduer, osv ... Noen bånd er opprettet for å utføre belysning middels eller lav intensitet.

effektreguleringsenheter benyttes for tilkobling av dette utstyret. For fargede bånd mulige å bruke kontrollere som styrer ikke bare intensiteten av lys, men også for å spørre nyanser og driftsformer.

glød administrasjon

Det er mange alternativer som presenteres utstyr. Det er lysdioder, batteridrevet (f.eks lommelykter), drevet inn i det faste nettverk. De brukes for både intern og ekstern arbeid. Avhengig av programmet Chosen diode tilsvarende beskyttelses.

For å justere lysstyrke, forsyningsspenningen reduseres ikke. Pulsbreddemodulasjon (PWM) anvendes for å redusere den luminescens intensitet. I dette tilfelle er styreenheten ervervet.

Den presenterte fremgangsmåten er brukt på dioden puls-modulert strøm. karakterisert ved at frekvensen av signalet når flere tusen hertz. Den kan variere pulsbredden og pauseintervaller. Det er mulig å styre belysningsinnretningen. Diode i dette tilfellet kan ikke slås av.

holdbarhet

Dioder anses holdbare enheter. Dette er på grunn av deres design. Men hvis LED fungerer ikke på en lampe, kanskje livet til venstre. Dette kan bestemmes ved en luminescens intensitet og fargeendring.

Også eksperter oppmerksom på at levetiden til lavt strømforbruk enheter er mye lenger. Men selv i de skarpeste strimler eller lamper LED er garantert å fungere 20-50 tusen. Hours. Siden de ikke har strukturen av skjøre elementer, mekaniske effekter er mer sannsynlig å ikke skade slike lightere.

Etter å ha studert hvordan LED, er det mulig å forstå hvordan strukturen i dette instrumentet, samt ytelsen. Dette utstyret er ansett å være neste generasjons lightere.