Mnogi potrošniki želijo izvedeti več o napravah LED, delovanju teh električnih naprav in njihovih tehnoloških značilnostih. To je posledica popularizacije LED osvetlitve na splošno. Takšni elementi so polprevodniški izdelki s prehodom elektron-luknja, ki omogoča tvorbo optičnega sevanja.
Kako se je pojavil specifični svetlobni inženiring?
Preden se upošteva načelo LED, se predlaga, da se preučijo informacije o tem, kako so bile ustvarjene. Prvo sporočilo o možnosti emisije svetlobe s trdno diodo pripada enemu britanskemu eksperimentatorju. Leta 1907 se je vrnil, ko je opisal proces elektroluminiscence. Eksperimenti so bili večkrat izvedeni v ruskem laboratoriju, potem pa niso pripisovali velikega pomena. Leta 1961 je ameriško podjetje patentiralo prvo LED tehnologijo. Od takrat so se razvojni procesi izboljšali. Po določenem času je bilo mogoče sprostiti element visoke svetlosti za uporabo v telekomunikacijski sferi.
O osnovnih fizikalnih lastnostih
Za razumevanje načela LED je potrebno razumeti, da je vsak element polprevodniška dioda, ki pretvarja elektriko neposredno v svetlobno sevanje. Ko preide enosmerni tok, se izvede prenos elektronov v določeno regijo. V procesuprehod je prehod na drugo energetsko raven s sproščanjem velike količine svetlobnega sevanja. Da bi dosegli različne barvne učinke, se aktivne snovi vnesejo v polprevodniški material. Najpogosteje se uporablja monokromatsko sevanje. Pri tej možnosti se za vsako diodo uporablja določena valovna dolžina. Barvno lestvico lahko nadzirate.
Najpomembnejše značilnosti
Glede na podrobno napravo in načelo LED je treba omeniti nekaj značilnosti. Sevanje naprav je v neposredni odvisnosti od smeri kota, ki je odvisen od zasnove. Nekateri vplivi na intenziteto sevanja zagotavljajo:
material, ki se uporablja neposredno za zaščito kristala;
nameščen objektiv.
Polprevodniška naprava je sposobna dodeliti ne le ozko razrezano, ampak tudi razpršeno svetlobo. Temperaturni režim okolja lahko vpliva na lastnosti LED. To je odvisno od njihove svetlosti. Ko se temperatura dvigne, žarek postane temen in ob spuščanju postane svetlejši. V zvezi s tem je področje delovanja še posebej pomembno. Visoke zahteve veljajo za izdelke, namenjene za zunanjo uporabo. Delovati mora pravilno pri visokih temperaturnih nihanjih. Svetlost svetlobe med delovanjem se ne sme bistveno spremeniti. Sodobne rešitve omogočajo zagotavljanje normalnega sijaja, ne glede na temperaturo okoliceokolje.
Načelo delovanja LED temelji na visoki hitrosti delovanja. Sevanje se pojavi v nekaj sekundah po neposrednem vplivu električnega toka neposredno na polprevodnik. Proizvedene naprave imajo lahko tehnološke razlike, ki so odvisne od področja uporabe.
Svetleče diode tipa DIP
Polprevodniški elementi te kategorije so izdelki nizke napetosti, zato se večinoma uporabljajo za dodatno osvetlitev. Običajno so določeni kot indikatorji ali glavni viri v girlandah. S prihodom naprednejših tehnologij se je njihova proizvodnja občutno zmanjšala. Načelo delovanja LED z nizko porabo je relativno preprosto. Ohišje je cilindrične oblike. Narejena je iz epoksidne smole. V notranjem delu so v tiskano vezje vstavljeni posebni zaključki. Zaokrožen valj omogoča ustvarjanje usmerjenega svetlobnega toka. Sevalni element v obliki kristala se nahaja na katodi, ki spominja na majhno potrditveno polje. S anodo je povezan z ultra tanko žico. Obstajajo izdelki naenkrat z dvema ali tremi kristali, ki imajo različne barve. Če je potrebno, se v ohišje vstavi čip krmilnika, ki je potreben za nadzor žarenja.
Za povečanje nivoja svetlobnega toka v takšnih LED so začeli izdelovati štiri izhode namesto dveh. Vendar pa se je s to možnostjo segrevanje kristala znatno povečalo, kar je privedlo doomejitev področja uporabe.
Svetleče diode, kot je SMD
Taki elementi imajo širšo oznako, povezano z glavnimi značilnostmi. Načelo dela te vrste LED vam omogoča, da organizirate pokritost različnih formatov. Fiksne polprevodniške naprave PCB imajo kompaktne dimenzije, zato jih lahko uporabite tudi v najmanjših napravah.
Osnovni del ohišja, na katerem je pritrjen kristal, ima visoko toplotno prevodnost, zato se odvajanje toplote izvaja učinkovito. Običajno med lečo in glavnim elementom je plast luminoforja, ki omogoča nevtralizacijo ultravijoličnega žarčenja in nastavitev določene barvne temperature. Pri izdelkih z difuznim sevanjem leča ni nameščena. Sam element v obliki je podoben paralelepipedu.
Svetleče diode tipa COB
Podobni elementi so se začeli uporabljati za žarnice in luči z zmogljivo LED. Načelo delovanja izdelkov ostaja enako, toda na aluminijevi osnovi se v tem primeru z uporabo dielektričnega lepilnega sestavka pritrdi na desetine kristalov. Nastali matriks se obdeluje z eno plastjo fosforja, kar povzroči vir svetlobe z enakomerno porazdelitvijo glavnega toka. Ena izmed vrst tehnologije je možnost porazdelitve velikega števila kristalov na stekleno površino. V okviru te sheme se izdelujejo žarnice z žarilno nitko, pri katerih je glavni vir osrednje jedro stekla, prekrito z majhnimi svetlečimi diodami in obdelano.luminofor
Tehnologija RGB
LED diode RGB temeljijo na optičnem učinku, ki vam omogoča, da dobite različne barvne odtenke z mešanjem treh glavnih komponent plošče. Pri eni matrici so hkrati trije kristali. Obstaja več modifikacij izdelka, ki se prilagajajo različnim pogojem. Narejene so s skupno katodo ali anodo, včasih brez takšne (s šestimi glavnimi zaključki).
Najpogosteje svetlobna tehnologija se uporablja za oblikovanje plakatov, dekoracijo stavb, uokvirjanje mostov, arhitekturnih spomenikov in drugih konstrukcij. Princip večbarvne LED je enak. Vendar pa značilnosti oblikovanja povečujejo končne stroške izdelkov in zapletajo sistem priključitve na električno omrežje.
Glavne specifikacije
Obstaja več parametrov, ki označujejo LED.
Svetlost je izražena v enotah intenzivnosti svetlobe. To je sorazmerno z vrednostjo, ki poteka skozi polprevodniški element električnega toka. Ko se napetost poveča, se svetlost poveča.
Jakost toka je lahko utripajoča ali konstantna. Lahko se spreminja v širokem razponu. Indikatorske naprave imajo lahko tok 20 mA in analogov z enojnimi valovi - 300-400 mA.
Valovna dolžina vpliva na barvni razpon. Njegove meritve so narejene v nanometrih. Meje valov se na zahtevani način ujemajo z osnovnimi komponentami plošče.
Barvna lestvica sproščenega sevanja se spreminja z uvedbo. \ Tpolprevodniški material kemično aktivnih snovi.
Načelo delovanja gonilnika LED
Za pridobitev stabiliziranega toka se uporablja posebna naprava, ki se izbere ob upoštevanju naslednjih parametrov:
določena moč;
Napetost neposredno na izhodu;
nazivnega toka.
Nameščeni gonilniki so lahko linearni ali impulzni. Prvi od njih je zasnovan tako, da zagotavlja nemoteno stabilizacijo električnega toka pri spremenljivem vhodu napetosti. Impulzne naprave tvorijo visokofrekvenčne kretnje v izhodnem kanalu. Razlikujejo se po visoki stopnji učinkovitosti. Še vedno obstajajo gonilniki za zatemnitev, ki omogočajo prilagajanje svetlosti svetlečih diod LED. V popoldanskem času se lahko intenzivnost sevanja nekoliko zmanjša, s čimer se prihrani vir polprevodniških izdelkov in električne energije.
Vprašanje
Sedaj je načelo LED postalo jasno, vendar mnogi uporabniki na to temo postavljajo različna vprašanja.
Kateri parametri vplivajo na življenjsko dobo polprevodniške naprave? Obstaja trditev, da so LED diode trajne, vendar to ni tako. Pri visokih tokovih, med obratovanjem, se temperatura dvigne, zato je večja verjetnost, da naprave propadejo.
Ali se barvni prenos LED dlje časa poslabšuje? Pri dolgotrajnem delovanju naprav je prišlo do določene spremembe v senci, vendar trenutno ni standardov, ki bi vam omogočili, da se izrazi v kvantitativnemglede na
Ali naprava ni škodljiva za človeško oko? Ni podatkov o negativnem vplivu polprevodniških elementov v danem času.
Zakaj je potrebno stabilizirati električni tok, ki poteka skozi napravo LED? Tudi majhne spremembe napetosti lahko povzročijo nihanje svetlosti.
Kako lahko pridobimo belo svetlobo? Obstajajo tri glavne možnosti. Prva vključuje mešanje komponent plošče z uporabo tehnologije RGB. Druga možnost vključuje uporabo treh luminoforjev neposredno na površini polprevodniške naprave, ki oddaja svetlobo v ultravijoličnem območju. V tretji metodi se luminophor nanaša na modri element.
Kot zaključek
V članku je bilo mogoče izdelati načelo dela LED. Za "lutke" (ljudi, ki ne razumejo moderne LED tehnologije), bo to verjetno dragocen vodnik. Vsebuje najbolj popolne informacije o strukturi in delovanju sodobnih sistemov razsvetljave, ki so zelo priljubljeni.
