LED nədir?
LED Tərif
Işıq verən diaod (LED) elektrik akımı onun içindən keçdiyi zaman işıq yayan yarıiletken cihazdır.Kəskin LED texnologiyaları arsinit fosforlu gallium (GaAsP), fosforlu gallium (GaP) və arsenitli alüminyum gallium (AlGaAs) istifadə edirdi.LED-lər, döyüşməli akımın bir PN qovşağı olan dozlaşdırılmış kristal keçidi olduğu zaman elektrolüminesans effektini vasitəsiylə görünən işıq yaratır.
Dozlaşdırma, periodik cədvəlin III və V sütunlarından elementlərin əlavə edilməsini nəzərə alır. İrikin akım (IF) ilə təşkil olunan p-n qovşağı, aktiv zonanın enerji boşluğunun (Eg) təyin etdiyi dalğalı uzunluqda işıq yayır.
Işıq Verən Diaod (LED) İşləmə Prinsipi
Diodun p-n qovşağında iri kinetika akımı (IF) tətbiq edildikdə, az saylı nosilər p-bölümünə, nəticədə n-bölümünə tökülür. P-bölümündəki elektron-qalib rekompozisiyası səbəbindən fotonlar yayılır.
Enerji boşluğu üzərindən olan elektron enerjisi keçidləri, radiativ rekompozisya adlandırılan, fotonlar (yəni, işıq) yaradır, əksər enerji keçidləri, non-radiativ rekompozisya adlandırılan, fononlar (yəni, istilik) yaradır. Fərqli qırxış dalğası zirvələri üçün tipik AlInGaP LED və InGaN LED-in işıq effektivliyi aşağıdakı cədvəldə göstərilir.
LED effektivliyi, kristalda yarandığı zaman işıqdan və işıq kristaldan çıxarkən geri çökən kimi yarandığı zaman hərəklərlə təsirlənir. Çoxsaylı yarıiletkenliklərin yüksək refraksiya indeksi səbəbindən, çox işıq yenidən kristalın içərisinə çökür və bu, işığın intensivliyini azaldır. Bu son ölçülməli görünən enerji terminləri ifadə edilən effektivlik xarici effektivlik adlanır.
Elektrolüminesans fenomeni 1923-cü ildə müntəzəm qovşaqda gözələnmişdir, lakin o vaxt elektrik enerjisini işıqlarına çevirməkdəki aşağı işıq effektivliyi səbəbindən praktik deyil. Amma, indi effektivlik məhərsiz artıb və LED-lər yalnız sinyallarda, göstəricilərdə, nişanlarda və ekranlarda, amma daxili işıqlandırma və yol işıqlandırma tətbiqlərində də istifadə olunur.
LED Rəngi
LED cihazının rəngi, yayılan asılı dalğalı uzunluğunda, λd (nm-də) ifadə olunur. AlInGaP LED-lər qırmızı (626-630 nm), qırmızı turpu (615-621 nm), turpu (605 nm) və amber (590-592 nm) rənglərini yaratır. InGaN LED-lər yaşıl (525 nm), mavil yaşıl (498-505 nm) və mavi (470 nm) rənglərini yaratır. AlInGaP LED-lərin rəngi və iri kinetika voltu LED p-n qovşaq temperaturundan asılıdır.
LED p-n qovşaq temperaturu artıqca, işıq intensivliyi azalır, asılı dalğalı uzunluğu daha uzun dalğalı uzunluğa doğru köçür və iri kinetika voltu düşür. InGaN LED-lərin işıq intensivliyinin işləmə hava temperaturasına görə dəyişməsi (-20°C-dən 80°C-ə qədər) kiçikdir (yaxın 10%). Lakin, InGaN LED-lərin asılı dalğalı uzunluğu, LED sürükleyici akımı ilə dəyişir; LED sürükleyici akımı artıqca, asılı dalğalı uzunluğu daha qısalar dalğalı uzunluğa doğru köçür.
Rəngli LED-ləri elektronik layihələr üçün istifadə etmək istəyirsinizsə, ən yaxşı Arduino başlama kompliktləri müxtəlif rəngli LED-lərə malikdir.
Soluklaşdırma
LED-lər, sürükleyici akımı azaltmaqla 10% nominal işıq verimliliyi verə bilər. LED-lər ümumiyyətlə impuls genişliyini modulyasiya etmək üsulları ilə soluklaşdırılır.
İstiqrarlılıq
Maksimum qovşaq temperaturu (TJMAX) LED-in ömrü üçün vacibdir. Bu temperaturu aşmaq, adətən paketlənmiş cihazı zədələyir. LED ömrü, standart akım və temperaturda bir çox LED-lərin yarısı çökdüyünə qədər test edilərək hesablanan Ortalama Aralıq Aralıq Aralığı (MTBF) ilə ölçülür.
Ağ LED-lər
Ağ LED-lər indi iki metodla istehsal olunur: Birinci metodda, qırmızı, yaşıl və mavi LED çipləri eyni paketdə birləşdirilərək ağ işıq yaradılır; ikinci metodda, fosforesans istifadə olunur. InGaN LED cihazından gələn qısa dalğalı enerji LED çipini ətraf edən epoksida yerləşdirilmiş fosforun floresansını aktivləşdirir.
İşıq Effektivliyi
LED işıq effektivliyi, tərk edilən işıq axını (lm-da) vahid elektrik enerjisi (W-da) tərkibində təyin olunur. Mavi LED-lərin daxili effektivliyi 75 lm/W səviyyəsində, qırmızı LED-lərin effektivliyi təxminən 155 lm/W, amber LED-lərin effektivliyi 500 lm/W-dır. Daxili yenidən çöküşlərə görə, işıq effektivliyi amber və yaşıl LED-lər üçün 20-25 lm/W səviyyəsindədir. Bu effektivlik tərifinin adı xarici effektivlikdir və digər işıq mənbələri üçün istifadə olunan effektivlik tərifinə analogdur.
