На английски, съкращението LED буквалноозначава "диод, който излъчва светлина." Това е полупроводниково устройство, способно да преобразува електрическия ток в светлинно излъчване. Това е просто устройство, чийто дизайн е доста по-различен от обичайните ни осветителни продукти (лампи с нажежаема жичка, газоразрядни лампи, луминесцентни лампи и др.).
Как ще LED, ще бъде интересно да се знаена всички. Това устройство не притежава първоначално ненадеждни крехки структурни елементи и стъклена крушка (за разлика от други лампи). Цената на диодите е толкова малка, че не се различава много от батериите, които служат като източник на енергия. Популярността на тези продукти се дължи на няколко фактора, включително техния дизайн.
История на събитието
Имайки предвид въпроса защо работят светодиодите,трябва да проучи историята на тяхното възникване. За първи път подобно устройство е създадено през 1962 г. от учения Н. Холоняк. Беше черно-бял диод. Той имаше редица недостатъци, но самата технология се считаше за обещаваща.
10 години след създаването на червения диодПоявяват се зелени и жълти сортове. Те бяха използвани като индикатори в много електронни устройства. Интензивността на светлинния поток на диодите поради научни разработки непрекъснато се увеличава. През 90-те години е създаден осветител с ефективност на потока от 1 лумен.
През 1993, S.Nakamura създава първия син диод, който се характеризира с висока яркост. От този момент нататък стана възможно да се създаде всеки цвят от спектъра (включително бял). Технологиите се развиват неуморно.
Когато се комбинират син и ултравиолетов типДиодите получават бял фосфор. Те започнаха постепенно да заменят крушките с нажежаема жичка. До 2005 г. са произведени диоди със светлинна мощност до 100 lm и дори по-високи. Започва да прави бяло осветление с различни нюанси (топло, студено).
LED устройство
За да разберете как работи точковия LED,необходимо е да се разгледат подробно неговото устройство. Това осветително тяло, според представители на Асоциацията за развитие на оптоелектронната индустрия и Министерството на енергетиката, скоро ще се превърне в най-търсения източник на осветление в обикновени домове, офиси и институции.
LED има полупроводникова основакристал. Той предава електрически ток само в една посока. Кристалът се намира на специален субстрат. Тя не провежда ток. Калъфът предпазва кристала от външни влияния. Той има изходи под формата на контакти, както и оптична система.
За да се увеличи продължителността на операциятаустройството, пространството между пластмасовата леща и самият кристал се пълни с прозрачен силиконов компонент. За отстраняване на излишната топлина се използва алуминиева основа. Това е обичайното устройство на модерен диод. Когато работи, той освобождава относително малко количество топлина. Това също е предимство на устройството.
Принцип на действие
Като се има предвид как работи светодиодът, трябвазадълбават в основния принцип на работа на такива устройства. Устройството от представения тип има един електронно перфориран преход. Това се дължи на различния принцип на проводимост на компонентите на осветителя. Един полупроводник има излишък от електрони, а другият има излишък на дупки.
Чрез процес на легиране, перфориран материалобогатен с носители с отрицателен заряд. Ако на мястото на обогатяване на полупроводници с противоположни заряди се приложи ток, ще се получи отклонение напред. Електричеството ще премине през прехода на тези два материала.
В този случай се получава сливане в случая на диодносители на заряд с различно електрическо състояние. Когато дупките и електроните се сблъскат, се отделя определено количество енергия. Това е квант на светлинния поток. Нарича се фотон.
LED цвят
При създаване на диоди, различниполупроводникови материали. Това определя цвета, който представеното устройство излъчва при работа. Различните материали са способни да изпращат вълни с различна дължина в космоса. Това позволява на човешкото око да види определен цвят във видимия спектър.
Изучавайки въпроса как работи светодиодът, трябвапомислете за полупроводникови материали. Преди това за такива цели се използваха галиев фосфид, тройни съединения GaAsP, AlGaAs. В този случай устройството може да изпрати в космоса червен, жълто-зелен светлинен поток.
Представената технология в момента се използва самоза индикаторни устройства. Днес за такива продукти се използват индий-галиев алуминий (AllnGaP) и индий-галиев нитрид (InGaN). Те могат да издържат на доста високо ниво на преминаващ ток, високо ниво на влажност и топлина. Възможна е комбинация от различни видове светодиоди.
Смесване на цветовете
Съвременните диодни ленти могат да произвеждат различнинюанси на светлинния поток. Едно устройство може да създаде монотонен цвят. При създаването на многочипово устройство е възможно да се получи огромен брой различни нюанси. Подобно на телевизор или компютърен монитор, диодът може да създаде всеки цвят, използвайки RGB модела (означава червено, зелено, синьо).
Това е прост принцип, за да разберете как работят RGB светодиодите. С помощта на тази технология може да се създаде и бяло осветление. За целта и трите цвята се смесват в равни пропорции.
Освен представената технология обаче можете и виеполучете бял блясък, когато свързвате лъч с къса дължина на вълната (ултравиолетов, син) заедно с покритие от жълт фосфор. Когато фотоните от жълто и синьо се комбинират, резултатът е бял блясък.
производство
За да разберете колко волта работятСветодиоди, трябва да помислите за производството на тези устройства. На първо място, трябва да се отбележи, че устройствата с RGB матрица са по-скъпи от фосфорите. Освен това последните позволяват да се постигне висококачествено осветление.
Недостатъкът на фосфорите е по-малъксветлинна мощност, както и различен цветен (температурен) поток. Това устройство старее по-бързо от LED. Следователно се продават осветителни устройства с двата принципа на работа. За създаване на индикатори се произвеждат диоди с консумация на напрежение 2-4 V DC (при ток 50 mA).
За да създадете пълноценно осветление, имате нуждаустройства със същото потребление на напрежение, но по-високо ниво на тока - до 1 А. Ако диодите са свързани последователно в един модул, общото напрежение ще достигне 12 или 24 V.
Подобряване на яркостта
Имайки предвид въпроса, от какво напрежениеСветодиодите работят, трябва да се каже за увеличаване на яркостта на представените устройства. Мощността на такива устройства достига 60 mW. Ако такива диоди са инсталирани в средно голям корпус, ще трябва да бъдат инсталирани 15-20 парчета леки елементи.
Диоди с повишена интензивност на светлината могат да носятвашата собствена мощност до 240 вата. За да осигурят нормално осветление, за такива елементи ще са необходими 4-8 бр. Продават се устройства, които могат напълно да осветяват помещения, външни реклами, витрини и др. Някои ленти са създадени за извършване на подсветка със средна или ниска интензивност.
За да свържете представеното оборудванеизползвайте контролни блокове с подходящ капацитет. За цветни панделки е възможно да се използват контролери, които контролират не само интензивността на осветяване, но и задават нюансите и режимите на работа на устройството.
Контрол на сиянието
Има огромен брой опциипредставено оборудване. Има светодиоди, захранвани от батерии (например в фенерчета), захранвани от фиксирана мрежа. Те се използват както за вътрешна, така и за външна работа. В зависимост от условията на употреба се избира подходящият клас на диодна защита.
За да регулирате яркостта на сиянието, захранващото напрежение не се намалява. За да се намали интензивността на сиянието, се използва широчинно-импулсна модулация (ШИМ). В този случай се закупува контролен блок.
Представеният метод се състои в захранване на диодаимпулсно модулиран ток. В този случай честотата на сигнала достига хиляди херца. Ширината на импулсите и интервалите на пауза могат да се променят. В този случай можете да контролирате сиянието на устройството. Диодът в този случай няма да изгасне.
трайност
Диодите се считат за трайни устройства.Това се дължи на техния дизайн. Ако обаче светодиодите на лампата не работят, те може да са изтекли. Това може да се определи от наситеността на сиянието и промяната на цвета.
Също така, експертите отбелязват, че експлоатационният животустройства с ниска мощност са много по-дълги. Но дори и в най-ярките ленти или лампи, диодите са гарантирани да работят 20-50 хиляди часа. Тъй като те нямат крехки структурни елементи, по-вероятно е механичните въздействия да не навредят на такива осветителни тела.
След като проучихте как работи светодиодът, можете да разберете принципа на това устройство, както и неговите експлоатационни характеристики. Това оборудване се счита за осветители от следващо поколение.
