LED деген не?
LED анықтамасы
Жарық жолдың диоды (LED) - бұл электр ток ағып өтуімен жарық шығаратын кристаллық прибор.Ескі LED технологиялары галий арсенид фосфид (GaAsP), галий фосфид (GaP) және алюминий галий арсенид (AlGaAs) қолданылған. LED-лер PN желісі бар допталған кристалда туынды ток өтуімен жарық шығаратын электржарықтық эффект арқылы көрінетін жарықты өндіреді.
Доптау - бұл периодикалық кестедегі III және V бағандардан элементтерді қосу. Жағымды ток (IF) арқылы энергияландырылғанда, p-n желісі активті аймақтың энергиялық заттары (Eg) арқылы анықталған дейінгі ұзындықта жарық шығаратынды.
Жарық жолдың диоды (LED) қалай жұмыс істейді
Жағымды ток IF диодтың p-n желісі арқылы өткізілгенде, пассажир электрондар p-ауданына енгізіледі, ал сәйкес пассажир электрондар n-ауданына енгізіледі. Жарық шығуы p-ауданында электрон-бозықтық рекомбинатциясына байланысты болады.
Энергиялық заттар арасындағы электрондық энергиялардың өтуі, радиациялық рекомбинатция деп аталатын, фотондарды (яғни, жарық) өндіреді, ал шунт энергиялардың өтуі, радиациясыз рекомбинатция деп аталатын, фонондарды (яғни, жылу) өндіреді. Төмендегі кестеде әртүрлі пиктық ұзындықтар үшін типтік AlInGaP LED және InGaN LED-лердің жарық деңгейлері көрсетілген.
LED-лердің жарық деңгейі желіде жарық өндірілетін және жарық кристалдан шығуындағы жоюлармен әсерленеді. Көптеген полупроводниктердің жою индексінің жоғары болуына байланысты, көптеген жарық кристалга қайта жүріп, оның интенсивтілігі төмендей отырады. Бұл соңғы өлшеуге болатын көрінетін энергия арқылы өрнектелген жарық деңгейін внешний жарық деңгейі деп атайды.
Электржарықтық эффект 1923 жылы табиғи желілерде байқалған, бірақ ол уақытта электр энергиясын жарыққа айналдырудағы төменгі жарық деңгейіне байланысты практикалық болмады. Бірақ, азыр жарық деңгейі көбейіп, LED-лер сигналдарда, көрсеткілерде, табыс және экранда ғана емес, ішкі жарық беру және жол жарық беру қолданылады.
LED-тің түсі
LED приборының түсі негізгі ұзындықты (λd, nm) арқылы өрнектеледі. AlInGaP LED-лер қызыл (626 до 630 nm), қызыл-жарылғыш (615 до 621 nm), жарылғыш (605 nm) және алтын (590 до 592 nm) түстерін өндіреді. InGaN LED-лер жасыл (525 nm), көк-жасыл (498 до 505 nm) және көк (470 nm) түстерін өндіреді. AlInGaP LED-лердің түсі және жағымды напряжениеы LED p-n желісінің температурасына байланысты болады.
LED p-n желісінің температурасы өссе, жарық деңгейі төмендейді, негізгі ұзындық ұзақ ұзындықтарға қалпындастырылады, ал жағымды напряжение төмендейді. InGaN LED-лердің жарық деңгейі аймақтық температурасына қатысты өзгерісі (-20°C до 80°C) өте аз (болжыла 10%). Бірақ, InGaN LED-лердің негізгі ұзындығы LED жүргізу ағымына байланысты өзгереді; LED жүргізу ағымы өссе, негізгі ұзындық қысқа ұзындықтарға қалпындастырылады.
Егер сіз электроникалық проект үшін түсті LED-лерді қолданғыңыз келсе, ең жақсы Arduino бастауыш комплекттері аралас түсті LED-лерді қамтиды.
Сөндіру
LED-лерді жағымды ағымды азайту арқылы өлшенген жарық деңгейінің 10% қалдыратын етіп сөндіруге болады. LED-лерді жалпы тағы Пульс-ширина модуляция (PWM) әдістерімен сөндіреді.
Жетілдірілгендік
Максималды желісінің температурасы (TJMAX) LED-лердің өмір сүру уақыты үшін маңызды. Бұл температураны жеңілдету, көбінесе капталанған прибордың зиянdar. LED-лердің өмір сүру уақыты Орташа аралық аралығы (MTBF) арқылы өлшенеді, бұл көптеген LED-лерді стандартты ағым мен температураларда өмір сүруін тесттер арқылы өлшенеді, дәлірек етіп, жартысы жоғалғанша.
Ақ LED-лер
Ақ LED-лер азыр екі әдіспен өндіріледі: бірінші әдіске қызыл, жасыл және көк LED чиптері бір пакетте біріктіріліп, ақ жарық өндіреді; екінші әдіске фосфориялық әдіс қолданылады. LED чипінің айналасындағы эпоксидтың ішінде капталанған фосфордың флуоресценциясы InGaN LED приборынан келген қысқа ұзындықты энергиямен активацияланады.
Жарық деңгейі
LED-лердің жарық деңгейі - бұл жарық поток (lm) бірлік електр энергиясына (W) түрінде өлшенеді. Көк LED-лердің ішкі жарық деңгейі 75 lm/W; қызыл LED-лердің 155 lm/W; ал алтын LED-лердің 500 lm/W. Ишке қосымша жоюларды ескерсек, жарық деңгейі ақ және жасыл LED-лер үшін 20 до 25 lm/W аралығында. Бұл жарық деңгейінің анықтамасы внешний жарық деңгейі деп аталады және басқа жарық көздері үшін жарық деңгейінің анықтамасына ұқсас.
