X’id LED?
Definizzjoni tal-LED
Il-Light Emitting Diode (LED) huwa dispożitiv ta' semikonduċturi li jirriżulta fil-lanġas milli kurrent elektriku jiġi passat minnha.It-teknoloġiji veci tal-LED ġew użati gallju arsenide fosfide (GaAsP), gallju fosfide (GaP), u alluminiu gallju arsenide (AlGaAs).Il-LEDs jagħmlu lanġas visibbli permezz ta' l-effett elektroluminescent, li jiġi verifikat meta kurrent dritta għaddejja jipassa minn kristall modifikat b'PN junction.
Il-modifikazzjoni tiftakar bl-ażditioni ta' elementi minn kolonni III u V tal-tavola periodika. Meta jiġi energizzat b'kurrent dritta għaddejja (IF), il-PN junction jirriżulta fil-lanġas bil-għajnuna determinata mill-gap energetiku tas-silġ attiva (Eg).
Kif Jfunzjona l-Light Emitting Diode (LED)
Meta tkun applicata l-kurrent dritta għaddejja IF fl-PN junction tad-diode, injettaw l-elettroni minoritari ftit ftit fir-region u l-elettroni minoritari miftuħa ftit ftit fil-n-region. Il-lanġas fotoni jiġi verifikat permezz ta' rekonvinuzzjoni elettron-bukka fir-region.
Il-tranzizzjonijiet tal-enerġija tal-elettron fit-gap energetiku, li jsimgu rekonvinuzzjonijiet radiativi, jagħmlu fotoni (jiġifieri, lanġas), waqt li l-tranzizzjonijiet tal-enerġija parallela, li jsimgu rekonvinuzzjonijiet non-radiativi, jagħmlu fononi (jiġifieri, ħalq). L-effikjienza luminosa tipika tal-LEDs AlInGaP u InGaN għal wavelength differenti huma mostrati ftit ftit fil-tabella hawn taħt.
L-effikjienza tal-LED taffetwada mill-lanġas mgħadda fl-junction u mill-pirdi mill-re-absorbment meta l-lanġas jeħles mill-kristall. Minħabba l-indiċi rifrattivi magħluq ta' dawn is-semikonduċturi, ħafna mill-lanġas jirriflettu wara fil-kristall, qabel ma jeħles, li jidher b'diminuzzjoni tal-intensità. L-effikjienza espressa b'mod ta' din l-enerġija visibbli misurabbli uġultima jsimgu effikjienza esterna.
Il-fenomenu tal-elektroluminescenza sar osservat fis-sena 1923 fi junctioni naturali, imma kien imprattikabil għal-aħħar minħabba l-effikjienza luminosa żgħira fl-ikkonverżjoni tal-enerġija elektrika fil-lanġas. Imma, llum l-effikjienza saret akbar b'xejn u LEDs huma użati mhux biss fis-segnali, indikaturi, segni, u displays imma wkoll fit-talbiet ta' l-illuminazzjoni interna u tal-mistraħ.
Kulur tal-LED
Il-kulur tal-apparat tal-LED jiġi espres b'mod ta' wavelength dominanti emess, λd (fil-nm). Il-LEDs AlInGaP ipprodotu l-kuluri ross (626 sa 630 nm), ross-arancjo (615 sa 621 nm), arancjo (605 nm), u ambra (590 sa 592 nm). Il-LEDs InGaN ipprodotu l-kuluri ħalb (525 nm), blu ħalb (498 sa 505 nm), u blu (470 nm). Il-kulur u l-volttagġ dritta għaddejja tal-LEDs AlInGaP idependenti mit-tempjeratura tal-PN junction tal-LED.
Waqt li t-tempjeratura tal-PN junction tal-LED tisilġ, l-intensità luminosa tdiminixxi, il-wavelength dominanti tiftakar lejn wavelengths akbar, u l-volttagġ dritta għaddejja tiddehra. Il-varjazzjoni fil-intensità luminosa tal-LEDs InGaN mal-tempjeratura ambiјent operattiva hija żgħira (suġġerent 10%) mid-20°C sa 80°C. Imma, il-wavelength dominanti tal-LEDs InGaN varja mat-kurrent driv tal-LED; meta l-kurrent driv tal-LED jiżdied, il-wavelength dominanti tiftakar lejn wavelengths ixxeqli.
Jekk inti qed tistenna użu LEDs kolorati għal proġett elektroniku, l-arkitetturi Arduino oġġejn inizjali aħjar inklużu varjetà ta' LEDs kolorati.
Dimming
Il-LEDs jistgħu jiġu dimmitu biex jagħmlu 10% tal-lanġas rated tagħhom permezz tal-diminuzzjoni tal-kurrent driv. Il-LEDs ġeneralment jiġu dimmitu permezz tat-tekniki tal-Pulse Width Modulation.
Affidabilità
It-tempjeratura massima tal-junction (TJMAX) hija kruċjali għal longevità tal-LED. Li tisilġ dan it-tempjeratura tipikament idama l-apparat encapsulated. Il-lifespan tal-LED jiġi misurata permezz tal-Mean Time Between Failures (MTBF), ikalkulata permezz tal-test ta' n-numru kbir tal-LEDs bl-kurrent standard u tempjeratura sakemm nifs tfal.
LEDs Abjad
Il-LEDs abjad huma qed jiġu manufatturati issa permezz ta' żewġ metodi: Fl-ewwel metodu, chips tal-LEDs ross, ħalb, u blu jiġu kombinati fl-istess pakket biex jagħmlu lanġas abjad; Fis-senku metodu, phosphorescence hija użata. Il-fluorescenza fil-phosphor li huwa encapsulated fl-epoxy surrounding il-chip tal-LED tiġi attivata mill-enerġija short-wavelength mil-LED device InGaN.
Effikjienza Luminosa
L-effikjienza luminosa tal-LED hija definita bħala l-fluss luminos (fil-lm) per unità ta' potenza elettrika konsumata (fil-W). Il-LEDs blu għandhom effikjienza interna rateta fuq l-ordine ta' 75 lm/W; il-LEDs ross, approssimativament 155 lm/W; u l-LEDs ambra, 500 lm/W. Fittxiegħa l-pirdi minħabba r-re-absorbment intern, l-effikjienza luminosa hija suġġerent fuq l-ordine ta' 20 sa 25 lm/W għal LEDs ambra u ħalb. Din id-definizzjoni tal-effikjienza ssimga effikjienza esterna u hija analoga għal definizzjoni tal-effikjienza tipikament użata għal types oħra ta' sorgi ta' lanġas.
