LED nima?
LED ta'rif
LED (Light Emitting Diode) elektrik tokidan o'tkazilganda yorug'lik chiqaradigan poluprovodnik qurilmasi hisoblanadi.Qadimgi LED texnologiyalari gallium arsenid fosfor (GaAsP), gallium fosfor (GaP) va aliminiy gallium arsenid (AlGaAs) ishlatilgan.LED-lar to'g'ri tok PN so'yasi bilan dozlangan kristalga o'tkazilganda elektroluminestsentsiya effekti orqali ko'rinadigan yorug'lik chiqaradi.
Dozlash bu, periodik jadvalning III va V ustunlardagi elementlarni qo'shishni anglatadi. Do'kon tok (IF) bilan energizatsiya qilinganda, p-n so'yasi aktiv faoliyat sohasining energiya bo'shligiga (Eg) asosan aniqlangan tillabda yorug'lik chiqaradi.
Light Emitting Diode (LED) ishlash prinsipi
Diodning p-n so'yasi orqali do'kon tok IF taqsimlanganda, kichik raqamlardagi elektronlar p-sohayga, n-sohadagi kichik raqamlardagi elektronlar esa n-sohayga injektirlanadi. Photon chiqishi p-sohadagi elektron-ko'z reaksiyasidan iborat.
Elektron energiyasining energiya bo'shligi orqali radiativ rekombinatsiya deb ataladigan jarayon orqali photonlar (ya'ni, yorug'lik) chiqariladi, shunt energiyasining non-radiativ rekombinatsiya deb ataladigan jarayon orqali esa phononlar (ya'ni, issiqlik) chiqariladi. Quyidagi jadvalda turli zirr tillabdalari uchun tipikal AlInGaP LED va InGaN LED larning yorug'lik effektivligi ko'rsatilgan.
LED effektivligi so'yada yaratilgan yorug'lik va kristaldan chiqishda qayta jismoniylashtirish zararlaridan ta'sir qoladi. Keng ko'plab poluprovodniklar yuqori refraktsiya indeksiga ega bo'lganligi sababli, ko'plab yorug'lik kristalga qaytarilib, uning intensivligi kamayib boradi. Bu effektivlikni aniqlovchi sonli yorug'lik energiyasi external effektivlik deb ataladi.
Elektroluminestsentsiya effekti 1923-yilda tabiiy so'yalar orqali topilgan, lekin unda elektrik energiyani yorug'likka aylantirish effektivligi juda past bo'lganligi sababli praktik emas edi. Ayniqsa, bugunda effektivlik juda oshib, LED-lar signallar, belgilovchilar, belgilari va ekranlarda, shuningdek ichki yoritish va yo'llar yoritishida ishlatiladi.
LED rangi
LED qurilmalari rangi asosiy tillabda, λd (nm) orqali ifodalangan. AlInGaP LED-lar quyidagi ranglarni beradi: qizil (626-630 nm), qizil-kumush (615-621 nm), kumush (605 nm) va ambar (590-592 nm). InGaN LED-lar quyidagi ranglarni beradi: yashil (525 nm), yashil-kok (498-505 nm) va kok (470 nm). AlInGaP LED-lar rangi va do'kon voltajini LED p-n so'yasi harorati asosida o'zgaradi.
LED p-n so'yasi harorati oshganda, yorug'lik intensivligi pasayadi, asosiy tillab uzun tillabga siljib ketadi va do'kon voltaj pasayadi. InGaN LED-lar yorug'lik intensivligi -20°C dan 80°C gacha operatsion mavjud haroratda kichik (foizga 10%) o'zgaradi. Biroq, InGaN LED-lar asosiy tillabi LED haydovchi toki bilan o'zgaradi; LED haydovchi toki oshganda, asosiy tillab qisqa tillabga siljib ketadi.
Agar siz elektronika loyihasi uchun rangli LED-lar talab qilmoqdasiz, eng yaxshi Arduino boshlang'ich komplektlari bir nechta rangli LED-lar bilan ta'minlangan.
Yoritish darajasi
LED-lar haydovchi tokini kamaytirish orqali ularning nominal yoritish darajasining 10% ga yetkazilishi mumkin. LED-lar adolatli Puls gena modulyatsiya usullari yordamida yoritish darajasini kamaytiriladi.
Ishonch
Maksimal so'ya harorati (TJMAX) LED uzoq muddat ishlashi uchun muhim. Bu haroratni oshirish adolatli qurilmaga zarar yetkazadi. LED omilligi O'rta vaqt aralashlikda (MTBF) hisoblanadi, bu juda ko'p LED-larni standart tok va haroratda sinovdan o'tkazib, yarmi buzilguncha hisoblanadi.
Oq LED-lar
Oq LED-lar hozirgi paytda ikkita usulda ishlab chiqarilmoqda: birinchi usulda qizil, yashil va kok LED chip'lari bir paketda birlashtirilib, oq yorug'lik chiqariladi; ikkinchi usulda fosforesentsiya ishlatiladi. InGaN LED qurilmasidan kelgan qisqa tillabda energiya orqali LED chip'i etrafidagi epoksid materialga joylashtirilgan fosfor aktivlashtiriladi.
Yorug'lik effektivligi
LED yorug'lik effektivligi LED dan chiqarilgan luminost flux (lm) birlik elektrik energiya sarflangan (W) kiruvchi. Kok LED-lar ichki effektivlik 75 lm/W, qizil LED-lar 155 lm/W, ambar LED-lar 500 lm/W. Ichki qayta jismoniylashtirish zararlari hisobga olinganda, ambar va yashil LED-lar effektivligi 20-25 lm/W darajasida. Bu effektivlik tafsirini boshqa yoritish manbalari uchun ishlatiladigan effektivlik tafsiri bilan o'xshash.
