Si e bën LED: operacion

Në shkurtesë angleze LED fjalë për fjalë do të thotë "një diodë që lëshon dritë." Është një pajisje gjysmëpërçues që mund të konvertohet në rrymën elektrike në dritë. Kjo është një pajisje e thjeshtë, dizajni i të cilit është mjaft e ndryshme nga produktet tona të zakonshme për ndriçim (llambat inkandeshente, llambat shkarkuese, llambat fluoreshente, dhe kështu me radhë. D.).

Si e bën LED, ajo do të jetë interesante të dini të gjithë. Kjo pajisje nuk fillimisht elemente untrusted dhe strukturën brishtë e zarfit qelqi (ndryshe nga llambat e tjera). Kostoja e diodes aq i vogël se ajo nuk është shumë e ndryshme nga bateritë, të cilat shërbejnë si burim ushqimi. Popullariteti i këtyre produkteve është për shkak të një sërë faktorësh, duke përfshirë hartimin e tyre.

Historia e shfaqjes

Duke marrë parasysh pyetjen se pse LEDs janë duke punuar, ju duhet të studiojë historinë e origjinës së tyre. Për herë të parë një pajisje e tillë është krijuar në vitin 1962 nga shkencëtarët N. Holonyak. Kjo ishte një pikturë njëngjyrëshe LED shkëlqim të kuqe. Ai kishte një numër të metat, por teknologjia ka qenë e njohur si premtues.

10 vjet pas krijimit të diodë kuqe u shfaq varieteteve gjelbër dhe të verdhë. Ata janë përdorur si tregues në shumë pajisje elektronike. diodes intensiteti të lehta është rritur në mënyrë të qëndrueshme për shkak të zhvillimeve shkencore. Në vitet '90 Illuminator është krijuar me efikasitet rrjedhjen 1 lumen.

Në vitin 1993 godu S. Nakamura krijoi LED parë blu, e cila u karakterizuar me shkëlqim të lartë. Që nga ai moment ajo u bë e mundur për të krijuar ndonjë ngjyrë të spektrit (përfshirë të bardhë). Teknologji evoluar vazhdimisht.

Kur lidh blu dhe ultravjollcë diodes tip kthehet Illuminator bardhë lëndë fosforeshente. Ata filluan të zëvendësojnë gradualisht llambat inkandeshente. Deri në vitin 2005, kemi lëshuar diodes me prodhim të lehta deri në 100 lumens ose më e lartë. Kemi filluar të prodhojnë ndriçim të bardhë me nuanca të ndryshme (të ngrohtë, ftohtë).

pajisje LED

Për të kuptuar se si dot LED, është e nevojshme të marrin në konsideratë pajisjen në detaje. Kjo pajisje ndriçimi, sipas përfaqësuesve të Shoqatës së industrisë Optoelectronic dhe Departamentit të Energjisë, do të bëhet së shpejti burimi më të popullarizuara të ndriçimit në shtëpitë e zakonshme, zyrat dhe institucionet.

LED është një bazë chip gjysmëpërçues. Ai kalon një rrymë elektrike vetëm në një drejtim. Crystal vendosur në një substrate të veçantë. Ajo nuk ka kryer aktual. Strehimit mbron chip nga ndikimet e jashtme. Ajo ka rezultate në formën e kontakteve, si dhe një sistem optik.

Për të rritur jetën shërbimit të pajisjes, hapësirën në mes të lente plastike dhe me kristal të mbushur qartë komponent silikoni. Për të devijuar nxehtit e tepërt është përdorur bazë alumini. Kjo është një pajisje e zakonshme e diodë moderne. Në vend të punës, ai nxjerr në pah një relativisht të vogël sasia e nxehtësisë. Ajo është gjithashtu një avantazh i pajisjes.

Parimi i funksionimit

Duke marrë parasysh se si LED, është e nevojshme për të kuptuar parimin bazë të funksionimit të pajisjeve të tilla. type pajisja është përfaqësuar nga një tranzicion të elektron-i shpuar. Kjo është për shkak të parimeve të ndryshme të komponentëve përçueshmëri Illuminator. Një gjysmëpërçues ka elektronet tepërta, dhe të tjera - mbi vrima.

Me procesin doping materiale shpuar pasuruar me transportuesit negative ngarkuar. Nëse vendi i gjysmëpërçuesve pasurimit përballë akuzave për të bërë aktuale do të përcjellë paragjykim. Nëpërmjet kalimit të dy materialeve do të kandidojë energji elektrike.

Kur kjo ndodh në paketën diodë alloying transportuesit ngarkuar me status të ndryshëm elektrik. Kur vrima dhe elektronet përplasen, një sasi të caktuar të energjisë është lëshuar. Kjo është një kuantike të dritës. Kjo është quajtur një foton.

color LED

materiale të ndryshme gjysmëpërçues janë përdorur në krijimin e diodes. Kjo përcakton ngjyrën që është emetuar kur pajisja furnizuar. materiale të ndryshme mund të dërgohen në hapësirë gjatesi vale të ndryshme. Kjo lejon syri i njeriut për të parë një apo një tjetër ngjyrë e spektrit të dukshme.

Duke studiuar pyetjen se si LED, materialet gjysmëpërçues duhet të merren parasysh. përdorur më parë për fosfidi qëllime të ngjashme galium, komponimet tresh GaAsP, AlGaAs. Në këtë rast, pajisja mund të dërgojë në hapësirë të kuqe, të verdhë dhe të gjelbër dritë.

Teknologjia e paraqitur tani përdoret vetëm për pajisje të ekranit. Sot, për produkte të tilla përdorin alumini-galium-indium (AllnGaP) dhe indium galium nitride (InGaN). Ata mund të përballojë një nivel relativisht të lartë të rrymës, nivelet e larta të lagështisë dhe ngrohjes. Një kombinim i llojeve të ndryshme të LEDs.

ngjyra përzierjen

shirit diodë moderne mund të sigurojnë hije të ndryshme të dritës. Një njësi mund të prodhojë një ngjyrë monoton. Kur keni krijuar një pajisje multi-chip mund të merrni një shumë të hije të ndryshme. Si një televizion apo kompjuter monitoruar, diodë mund të krijojë ndonjë ngjyrë duke përdorur modelin RGB (qëndron për të kuqe, jeshile, blu).

Kjo është një parim i thjeshtë, e cila lejon për të kuptuar se si të veprojë RGB-LEDs. Ju mund të krijoni dhe të ndriçimit të bardhë me ndihmën e kësaj teknologjie. Për këtë, të gjitha tri ngjyra janë të përziera në proporcione të barabarta.

Megjithatë, përveç teknologjisë paraqitur mund të marrin dritë të bardhë, kur kombinohet diodë rrezatimi valë të shkurtra (UV, blu) së bashku me një lloj të verdhë veshja fosforeshente. Me një kombinim të fotone të verdhë dhe blu në fund ajo rezulton shkëlqim të bardhë.

prodhim

Për të kuptuar se sa volt LED punë, është e nevojshme të marrin në konsideratë prodhimin e këtyre pajisjeve. Para së gjithash duhet theksuar se me RGB pajisjet e tipit matrix janë më të shtrenjta se të fosforit. Ky i fundit mund të arrijë ndriçim me cilësi të lartë.

Një disavantazh i phosphors është prodhimi më i vogël të lehta, si dhe për t'u ngjyrosur (temperatura) rrjedha të ndryshme. Kjo pajisje është e plakjes shpejt se LED. Prandaj, komerciale në dispozicion ndriçim dy parimet operative. Për të krijuar diodes 2-4 treguesit e konsumit të prodhuara tipit DC tensionit (në një prej 50 mA).

Për të krijuar një mbulim të plotë pajisjeve që kërkohen me konsum të njëjtë të tensionit, por nivelin më të lartë të tanishme - 1 A. Nëse një diodes moduleve të lidhura në seri, tensioni i përgjithshëm do të arrijë 12 ose 24 V.

shkëlqim Gain

Duke pasur parasysh çështjen e asaj që dritë-emitting diodes, duhet thënë tensionit të punës për rritjen e shkëlqim ofruar nga pajisjet. pajisje të energjisë të tilla si të lartë si 60 MW. Nëse këto diodes vendosur në një ndërtesë të mesme, elementë të lehta duhet të instaloni 15-20 njësi.

Diodes me shkëlqim të zgjeruara luminescence mund të ushtrojë pushtetin në 240 watts. Për të siguruar ndriçim të duhur, elemente të tilla kanë nevojë për 4-8 copë. Në pajisjet shitje në gjendje për të ndriçuar plotësisht mjediset, postera, dritaret e dyqaneve, etj ... Disa kaseta janë krijuar për të kryer ndriçim të mesëm apo intensitet të ulët.

Njësitë përkatëse të kontrollit të energjisë janë përdorur për lidhjen e këtyre pajisjeve. Për shirita ngjyrë të mundshme për t'u përdorur kontrolluesit që kontrollojnë jo vetëm intensitetin e ndriçimit, por edhe për të kërkuar hije dhe mënyrat e operimit.

menaxhimi i Glow

Ka shumë opsione të paraqitura pajisjeve. Ka LEDs, bateri-powered (p.sh., DORES), mundësuar në rrjetin fiks. Ata janë përdorur për të dy punë brendshëm dhe të jashtëm. Në varësi të aplikimit zgjedhur diodë përkatëse vlerësim të mbrojtjes.

Për të rregulluar ndriçimin, tension furnizimi nuk ulet. gjerësi pulsi ulje (PWM) përdoret për të reduktuar intensitetin luminescence. Në këtë rast, njësia e kontrollit është e fituar.

Metoda e paraqitur është aplikuar në diodë impuls-moduluar aktuale. ku frekuenca e sinjalit arrin ofron herc. Kjo mund të ndryshojnë gjerësinë impuls dhe pushim intervale. Është e mundur për të kontrolluar pajisjen ndriçim. Dioda në këtë rast nuk do të fikur.

qëndrueshmëri

Diodes konsiderohen pajisje të qëndrueshme. Kjo është për shkak të dizajnit të tyre. Megjithatë, nëse LEDs nuk punojnë në një llambë, ndoshta jeta e tyre u largua. Kjo mund të përcaktohet nga një intensitet luminescence dhe ndryshimin e ngjyrës.

Gjithashtu, ekspertët e vini re se jeta e pajisjeve të ulët të energjisë është shumë më e gjatë. Por edhe në shirita ndritura ose LEDs llambat janë të garantuara për të punuar 20-50 mijë. Hours. Që ata nuk kanë strukturën e elementeve të brishtë, efekte mekanike janë më shumë të ngjarë që të mos dëmtojë lighters tilla.

Duke mësuar se si pajisja LED mund të kuptojnë parimin e kësaj pajisje dhe karakteristikat e saj operacionale. Kjo pajisje është konsideruar të jetë lighters Next Generation.