Ինչպես է LED: գործողությունը

In English հապավում LED բառացիորեն նշանակում է «diode, որը emits լույսը»: Մի կիսահաղորդչային սարք, որը կարող է փոխարկել էլեկտրական հոսանք մեջ լույսի. Դա պարզ սարք, որի դիզայնը բավականին տարբերվում է մեր սովորական ապրանքների համար լուսավորման (շիկացած լամպերի, գազալիցքավորման լամպ,, ցերեկային լույսի լամպեր, եւ այլն: D.):

Ինչպես է LED, դա կլինի հետաքրքիր է իմանալ, թե բոլորին. Այս սարքը չի սկզբանե untrusted տարրեր եւ փխրուն կառուցվածքը ապակե ծրարի (ի տարբերություն այլ լամպեր): Արժեքն դիոդներ այնքան փոքր է, որ դա շատ տարբերվում է մարտկոցների, որոնք ծառայում են որպես իրենց սննդի աղբյուր: The ժողովրդականությունը այդ արտադրանքի պայմանավորված է մի շարք գործոններով, այդ թվում իրենց դիզայնով.

Պատմությունը առաջացման

Հաշվի առնելով, այն հարցին, թե ինչու է LEDs են աշխատում, դուք պետք է ուսումնասիրել դրանց ծագման պատմությունը: Է առաջին անգամ նման մի սարք է ստեղծվել է 1962 թ., Ըստ գիտնականների N. Holonyak: Դա մի monochrome LED կարմիր հուր. Նա ուներ մի շարք թերություններ, սակայն տեխնոլոգիան է ճանաչվել խոստումնալից:

10 տարի անց ստեղծման կարմիր diode հայտնվել կանաչ եւ դեղին սորտերի. Դրանք օգտագործվում էին որպես ցուցանիշների բազմաթիվ էլեկտրոնային սարքերի. Լույսի ինտենսիվության դիոդներ շարունակաբար աճել պայմանավորված գիտական զարգացումներին: 90-ականներին Լուսավորիչ ստեղծվել է հոսքի 1 lumen արդյունավետության մասին.

1993 թ.-ին godu Ս. Նակամուրան ստեղծեց առաջին կապույտ LED, որը բնութագրվել է բարձր պայծառությունը: Այդ պահից հնարավոր է դարձել ստեղծել ցանկացած գույնը սպեկտրի (այդ թվում `սպիտակ): Մեխանիկա անընդհատ դարձել:

Միացնելիս կապույտ եւ ուլտրամանուշակագույն տիպի դիոդներ դառնում սպիտակ phosphor Լուսավորիչը: Նրանք սկսեցին աստիճանաբար փոխարինելու շիկացման լամպեր: 2005 թ., Մենք հանդես դիոդներ հետ թեթեւ արտադրանքի մինչեւ 100 lumens կամ ավելի բարձր: Մենք սկսեցինք արտադրել սպիտակ լուսավորման հետ կապված տարբեր երանգներ (տաք, ցուրտ).

LED սարք

Որպեսզի հասկանանք, թե ինչպես է Dot LED, դա անհրաժեշտ է հաշվի առնել, որ սարքը մանրամասն. Այս լուսավորման սարքը, ըստ ներկայացուցիչների ասոցիացիայի optoelectronic արդյունաբերության եւ էներգետիկայի դեպարտամենտի, շուտով կդառնա առավել հայտնի աղբյուր լուսավորության հասարակ տներում, գրասենյակների եւ հիմնարկների:

LED է կիսահաղորդչային միկրոսխեմաների հիմք: Նա անցնում է էլեկտրական հոսանք է միայն մեկ ուղղությամբ: Բյուրեղյա, որը գտնվում է մի կոնկրետ substrate. Այն չի վարում ընթացիկ. Բնակարանային պաշտպանում է chip արտաքին ազդեցություններից: Այն ունի արդյունքները ձեւով շփումների, ինչպես նաեւ որպես օպտիկական համակարգի.

Բարձրացնել սպասարկման կյանքը սարքի, տարածք միջեւ պլաստիկ ոսպնյակի եւ բյուրեղյա հստակ լցված silicone բաղադրիչը: Շեղել ավելցուկային ջերմություն է օգտագործվում ալյումինե բազան: Սա ընդհանուր սարք ժամանակակից diode: Աշխատանքի վայրում, նա կարեւորում է համեմատաբար փոքր քանակությամբ ջերմության. Այն նաեւ առավելությունն է սարքի.

Սկզբունքը շահագործման

Հաշվի առնելով, թե ինչպես է LED, դա անհրաժեշտ է հասկանալ հիմնական սկզբունքը շահագործման նման սարքերի: Սարքը տեսակը ներկայացված է անցումը էլեկտրոնի-perforated. Սա պայմանավորված է տարբեր սկզբունքների անցկացումը Լուսավորիչ բաղադրիչների. A կիսահաղորդչային ունի ավելցուկային էլեկտրոնների, իսկ մյուսը `ավելի անցքերի.

Հետ դոպինգային գործընթացում perforated նյութի հարստացել բացասական լիցքերի կրիչների. Եթե տեղը հարստացման կիսահաղորդիչների հակառակ մեղադրանքով, որպեսզի ներկայիս կուղարկի կողմնակալություն. Միջոցով անցման երկու նյութերի կշարունակվի էլեկտրաէներգիա:

Երբ դա տեղի է ունենում, որ diode փաթեթում համաձուլվածքի լիցքավորման կրիչների տարբեր էլեկտրական կարգավիճակը: Երբ անցքեր եւ էլեկտրոնները բախվում են, որոշակի գումարի էներգիայի ազատ է արձակվել: Սա մի քվանտային լույսի. Այն կոչվում է պրոտոնների.

LED գույնը

տարբեր կիսահաղորդչային նյութեր, որոնք օգտագործվում են ստեղծմանը դիոդներ. Այս սահմանում գույնը, որը արտանետվել երբ սարքը մատակարարվում: Տարբեր նյութերը կարող են ուղարկվել մեջ տիեզերական տարբեր ալիքի երկարության: Սա թույլ է տալիս, որ մարդու աչքը պետք է տեսնել, թե մեկ այլ գույն է տեսանելի սպեկտրի.

Ուսումնասիրելով այն հարցին, թե ինչպես է LED, կիսահաղորդչային նյութերը պետք է համարել: Նախկինում օգտագործվել է նմանատիպ նպատակներով gallium phosphide, եռյակ միացությունների GaAsP, AlGaAs. Այս դեպքում է, որ սարքը կարող է ուղարկել դեպի տիեզերք կարմիր, դեղին եւ կանաչ լույսը:

Ներկայացվածը տեխնոլոգիան այժմ օգտագործվում է միայն ցուցադրման սարքերի. Այսօր, նման արտադրանքի օգտագործման Ալյումինե gallium-indium (AllnGaP) եւ ինդիումը gallium nitride (InGaN): Նրանք կարող են դիմակայել է համեմատաբար բարձր մակարդակ ընթացիկ հոսքի, բարձր մակարդակներում խոնավության եւ ջերմության: Համադրություն տարբեր տեսակի LEDs.

mixing գույները

Ժամանակակից ժապավեն diode կարող ենք ապահովել տարբեր երանգներ լույսի. Մեկ միավոր կարող է արտադրել մի մոնոտոն գույն: Երբ եք ստեղծել մի բազմաբնակարան չիպերի սարքը կարող է ստանալ մի շատ տարբեր երանգներ: Նման է հեռուստատեսային կամ համակարգչի մոնիտոր, diode կարող է ստեղծել ցանկացած գույնի, օգտագործելով RGB մոդելը (հանդես է գալիս կարմիր, կանաչ, կապույտ):

Դա մի պարզ սկզբունք, որը թույլ է տալիս հասկանալ, թե ինչպես է RGB-LEDs գործում: Դուք կարող եք ստեղծել եւ սպիտակ լուսավորման օգնությամբ այս տեխնոլոգիան: Համար, այս, բոլոր երեք գույները խառնվում են հավասար համամասնությամբ:

Սակայն, ի լրումն ներկայացված տեխնոլոգիան կարող է ձեռք բերել սպիտակ լույսը, երբ զուգակցվում diode կարճալիք ճառագայթումը (UV, կապույտ) հետ միասին մի դեղին phosphor ծածկույթների տեսակի. Մի համադրություն ֆոտոնների դեղին եւ կապույտ վերջում ստացվում է սպիտակ հուր.

արտադրություն

Որպեսզի հասկանանք, թե որքան վոլտ LED աշխատանք, դա անհրաժեշտ է հաշվի առնել, որ արտադրությունը այդ սարքերի. Առաջին հերթին պետք է նշել, որ RGB մատրիցը տեսակի սարքեր են, ավելի թանկ է, քան ֆոսֆորի: Վերջինս կարող է հասնել բարձր որակի լուսավորման.

Մի թերություն է phosphors ավելի փոքր է թեթեւ արտադրանքի, ինչպես նաեւ տարբեր գունավորում (ջերմաստիճան) հոսքը: Այս սարքը ծերանում ավելի արագ, քան LED: Հետեւաբար, տնտեսապես մատչելի լուսավորման երկու գործառնական սկզբունքները: Է ստեղծել դիոդներ 2-4 սպառման ցուցանիշները արտադրվել DC տեսակ Լարման (է ընթացիկ 50 մԱ):

Է ստեղծել ամբողջական ծածկույթ պահանջվող սարքերի հետ նույն լարման սպառման, սակայն ավելի բարձր մակարդակի ընթացիկ - 1 A. եթե մեկը մոդուլային դիոդներ կապված շարք, ընդհանուր լարման կհասնի 12 կամ 24 Վ

պայծառությունը Gain

Հաշվի առնելով, այն հարցին, թե ինչ աշխատանքային լարման թեթեւ emitting դիոդներ, դա պետք է ասել ավելացման մասին պայծառությունը կողմից տրամադրված սարքերի: Սնուցման սարքեր, ինչպիսիք են բարձր, որքան 60 ՄՎտ: Եթե այդ դիոդներ սահմանված է միջին շենքում, թեթեւ տարրեր պետք է տեղադրել 15-20 միավորները:

Դիոդներ հետ ուժեղացված լուսարձակում պայծառությունը կարող է իրականացնել իշխանությունը 240 Watts. Է ապահովել պատշաճ լուսավորությունը, այդ տարրերը պետք է 4-8 կտոր. Վաճառքում սարքերի հաջողվել է ամբողջությամբ լուսավորել տարածք, գովազդային վահանակների, ցուցափեղկերի, եւ այլն ... Որոշ ձայնագրությունները, որոնք ստեղծված են կատարել լուսավորության միջին կամ ցածր լարվածությունը:

համապատասխան իշխանությունը վերահսկման միավորները օգտագործվում են կապի այս սարքավորումների. Համար գունավոր ժապավեններ հնարավոր է օգտագործել կարգավարների, որոնք վերահսկել ոչ միայն ինտենսիվությունը լուսավորության, այլեւ հարցնել երանգներ եւ ռեժիմների գործողության:

հուր կառավարում

Կան բազմաթիվ տարբերակներից ներկայացրած սարքավորումների. Կան LEDs, battery-powered (օրինակ, Flashlights), սնվող մեջ ֆիքսված ցանցի. Նրանք օգտագործվում են, այնպես էլ արտաքին եւ ներքին աշխատանքների: Կախված նրանից, թե դիմումի ընտրվել diode համապատասխան պաշտպանության վարկանիշի:

Է հարմարեցնել պայծառությունը, մատակարարումը լարման չի նվազում: Զարկերակային լայնությունը մոդուլյացիան (PWM), որն օգտագործվում է նվազեցնել լուսարձակում լարվածությունը: Այս դեպքում է, որ վերահսկման միավորը ձեռք է բերվում:

Ներկայացվածը մեթոդը կիրառվում է diode զարկերակային-modulated ընթացիկ. որուն հաճախականությունը ազդանշանի հասնում հազարավոր հերց: Այն կարող է լինել իմպուլսային լայնությունը եւ դադար ընդմիջումներով: Դա հնարավոր է վերահսկել լուսավորության սարքը: Diode այս դեպքում չի անջատել:

երկարակեցություն

Դիոդներ համարվում են ամուր սարքեր: Սա պայմանավորված է իրենց դիզայնով. Սակայն, եթե այդ LEDs չեն աշխատել է լամպի, գուցե նրանց կյանքը մնացել. Սա կարող է որոշվել լուսարձակում ինտենսիվության եւ գունավոր փոփոխության:

Բացի այդ, փորձագետները նշում են, որ կյանքը ցածր էներգիայի սարքերի շատ ավելի երկար: Բայց նույնիսկ ամենավառ շերտերով կամ լամպ LEDs են երաշխավորվում է աշխատել 20-50 հազար: Ժամ. Քանի որ նրանք չեն ունենա կառուցվածքը փխրուն տարրերի, մեխանիկական ազդեցությունները շատ ավելի հավանական է, որ չի վնասել նման կրակայրիչներ:

Են սովորում, թե ինչպես է LED սարքը կարող է հասկանալ սկզբունքը այս սարքի եւ նրա գործառնական բնութագրերի. Այս սարքավորումները համարվում է հաջորդ սերնդի կրակայրիչներ: