Como o LED: Operación

En abreviatura Inglés LED significa literalmente "un diodo que emite luz." É un dispositivo semicondutor que pode converter corrente eléctrica en luz. É un dispositivo simple, cuxo deseño é moi diferente dos nosos produtos habituais de iluminación (lámpadas incandescentes, lámpadas de descarga, lámpadas fluorescentes, e así por diante. D.).

Como é que o LED, será interesante coñecer todos. Este dispositivo non ten inicialmente elementos non fiables e estrutura fráxil do sobre de cristal (a diferenza doutras lámpadas). O custo de diodos tan pequena que non é moi diferente das baterías, que serven como a súa fonte de alimento. A popularidade destes produtos é debido a unha serie de factores, incluíndo o seu deseño.

A historia de aparición

Tendo en conta a cuestión de por que os LEDs están funcionando, ten que estudar a historia da súa orixe. Por primeira vez, un tal dispositivo foi creado en 1962 por científicos N. Holonyak. Foi un monocromo LED brillo vermello. Tivo unha serie de desvantaxes, pero a tecnoloxía foi recoñecido como esperanzador.

10 anos despois da creación do diodo vermello apareceu variedades verde e amarelo. Eles foron usados como indicadores en moitos dispositivos electrónicos. diodos de intensidade de luz aumentou debido a desenvolvementos científicos. Na década de 90 o iluminador foi creado coa eficiencia lumen fluxo 1.

En 1993 godu S. Nakamura creado o primeiro LED azul, o cal foi caracterizado por un elevado brillo. A partir dese momento tornouse posíbel crear calquera cor do espectro (incluíndo branco). Tecnoloxía constantemente evolucionado.

Ao conectar diodos tipo azul e ultravioleta transfórmase iluminador de fósforo branco. Eles comezaron a substituír gradualmente as lámpadas incandescentes. En 2005, emitimos diodos coa saída de luz ata 100 lúmenes ou superior. Comezan a producir iluminación branca con tons diferentes (quente, frío).

dispositivo LED

Para entender como o LED dot, é necesario considerar o dispositivo en detalle. Este dispositivo de iluminación, segundo representantes da Asociación da industria optoeletrônicos e do Departamento de Enerxía, en breve se fará a fonte máis popular de iluminación nos fogares, oficinas e institucións.

LED é unha base chip semicondutor. Pasa unha corrente eléctrica nunha única dirección. Cristal situado sobre un substrato particular. Non conduce corrente. O cadro protexe a tarxeta SIM de influencias externas. Ten saídas en forma de contactos, así como un sistema óptico.

Para aumentar a vida útil do dispositivo, o espazo entre a lente de plástico e polo compoñente de silicona cristal claro cuberto. Para desviar o exceso de calor é usada base de aluminio. Este é un dispositivo común de diodo moderna. No traballo, el destaca a relativamente pequena cantidade de calor. É tamén unha vantaxe do dispositivo.

principio de funcionamento

Considerando como o LED, é necesario entender o principio básico de funcionamento de tales dispositivos. tipo de dispositivo é representado por unha transición de electróns perforada. Isto é debido a diferentes principios de compoñentes de conducción iluminador. Un semicondutor ten electróns en exceso, eo outro - nos buratos.

Con material perforado proceso de dopagem enriquecido con portadores de carga negativa. Se o lugar de semicondutores de enriquecemento contrario encargos para a corrente pode encamiñar viés. A través da transición dos dous materiais executarase electricidade.

Cando este se produce no envase do diodo de liga portadores de carga co estado eléctrico diferente. Cando buracos e electróns chocan, unha certa cantidade de enerxía é liberada. Este é un cuanto de luz. El é chamado de un fotón.

cor do LED

diferentes materiais semicondutores son utilizados na creación de diodos. Este determina a cor que se emite cando o dispositivo seleccionado. materiais diferentes pode ser enviado ao espazo diferentes lonxitudes de onda. Isto permite que o ollo humano a ver unha ou outra cor do espectro visible.

Ao estudar a cuestión de como o LED, materiais semicondutores deben ser considerados. Anteriormente utilizados para fins similares fosforeto de galio, compostos ternário GaAsP, AlGaAs. Neste caso, o dispositivo podería enviar ao espazo o vermello, amarelo e verde claro.

A tecnoloxía presentada é agora usado só para dispositivos de visualización. Hoxe en día, para tales produtos utilizan aluminio-galio-indio (AllnGaP) e nitruro de galio-indio (InGaN). Poden soportar un nivel relativamente alto de fluxo de corrente, altos niveis de humidade e calor. Unha combinación de diferentes tipos de LEDs.

mestura de cores

diodo cinta moderna pode proporcionar diferentes tons de luz. Unha unidade pode producir unha cor monótona. Cando se crea un dispositivo multi-chip pode ter unha chea de diferentes tons. Como un monitor de televisión ou ordenador, o diodo pode crear calquera cor usando o modelo RGB (que significa vermello, verde, azul).

É un principio simple, que permite entender como os RGB-LED operar. Pode crear e iluminación branca coa axuda desta tecnoloxía. Para iso, as tres cores son mesturados en proporcións iguais.

Con todo, en adición á tecnoloxía presentada pode obter luz branca cando combinados diodo radiación de onda curta (UV, azul), xunto con un tipo de revestimento de fósforo amarelo. Cunha combinación de fotóns de amarelo e azul, ao final, se vira brillo branco.

produción

Para entender sobre o que voltios LED traballo, é necesario considerar a produción destes dispositivos. En primeiro lugar hai que ter en conta que, con dispositivos de tipo matriz RGB son máis caros que o fósforo. Este último pode acadar a iluminación de alta calidade.

Unha desvantaxe dos materiais fosforescentes é a saída de luz menor, así como colorantes de fluxo diferente (temperatura). Este dispositivo está envellecendo máis rápido que o LED. Polo tanto, dispoñible comercialmente iluminación ambos os principios de funcionamento. Para crear diodos 2-4 indicadores de consumo produce tensión tipo DC (cunha corrente de 50 mA).

Para crear a cobertura completa dispositivos necesarios co mesmo consumo de tensión, pero o máis alto nivel de corrente - 1 R. Un módulo de diodos conectados en serie, a tensión total chegará a 12 ou 24 V.

brillo Ganancia

Tendo en conta a importancia do que tensión de traballo diodos emisores de luz, debe ser dito sobre o aumento da luminosidade proporcionada polos dispositivos. Dispositivos de potencia, como altas como 60 MW. Se estes diodos situado nun edificio de tamaño medio, elementos lixeiros que instalar 15-20 unidades.

Diodes con brillo luminecencia mellorada pode levar enerxía a 240 vatios. Para garantir unha iluminación adecuada, estes elementos teñen 4-8 anacos. En dispositivos venda capaces de iluminar totalmente as instalacións, os outdoors, vitrinas, etc ... Algunhas campañas son creados para executar medio iluminación ou baixa intensidade.

unidades de control de potcia correspondentes son usados para a conexión deste equipo. Para cintas de cores posibles de empregar controladores que controlan non só a intensidade da iluminación, pero tamén para pedir tons e modos de operación.

xestión de brillo

Hai unha abundancia de opcións de equipos presentados. Existen LEDs, alimentados por batería (por exemplo, lanternas), alimentado á rede fixa. Son usados tanto para traballo interno e externo. Dependendo da aplicación escollida diodo correspondente clasificación de protección.

Para axustar o brillo, a tensión de alimentación non diminúe. modulación de ancho de impulso (PWM) é usado para reducir a intensidade da luminecencia. Neste caso, a unidade de control é adquirido.

O método presentado é aplicado á corrente modulada por impulsos diodo. en que a frecuencia do sinal atinxe miles de Hertz. Pode variar o ancho dos impulsos e intervalos de descanso. Pode controlar o dispositivo de iluminación. Diodo, neste caso, non se apaga.

durabilidade

Diodos son considerados dispositivos duradeiros. Isto é debido ao seu deseño. Con todo, se os LEDs non funcionan nunha lámpada, quizais a súa vida á esquerda. Isto pode ser determinado por unha intensidade de luminecencia e cambio de cor.

Ademais, os expertos notan que a vida dos dispositivos de baixo consumo é moito maior. Pero, mesmo nas pistas máis brillantes ou LEDs lámpadas son garantir a traballar 20-50 mil. Tempo. Xa que eles non teñen a estrutura de elementos fráxiles, efectos mecánicos son máis propensos a non prexudicar tales chisqueiros.

Ao aprender como o dispositivo LED pode entender o principio deste dispositivo e as súas características operativas. Este equipo é considerado como os chisqueiros da seguinte xeración.