Ang mga LED ay mabilis na pinapalitan ang mga incandescent na bombilya mula sa halos lahat ng lugar kung saan tila hindi natitinag ang kanilang mga posisyon. Ang mga mapagkumpitensyang bentahe ng mga elemento ng semiconductor ay napatunayang nakakumbinsi: mababang gastos, mahabang buhay ng serbisyo, at, higit sa lahat, mas mataas na kahusayan. Kung para sa mga lamp ay hindi ito lalampas sa 5%, pagkatapos ay idineklara ng ilang mga tagagawa ng LED ang pagbabagong-anyo sa liwanag ng hindi bababa sa 60% ng natupok na kuryente. Ang katotohanan ng mga pahayag na ito ay nananatili sa budhi ng mga namimili, ngunit ang mabilis na pag-unlad ng mga katangian ng consumer ng mga elemento ng semiconductor ay walang pag-aalinlangan.
Nilalaman
Ano ang isang LED at kung paano ito gumagana
Ang light-emitting diode (LED, LED) ay isang maginoo semiconductor diode, ginawa batay sa mga kristal:
- gallium arsenide, indium phosphide o zinc selenide - para sa mga naglalabas ng optical range;
- gallium nitride - para sa mga aparato ng seksyon ng ultraviolet;
- lead sulfide - para sa mga elementong naglalabas sa infrared range.
Ang pagpili ng mga materyales na ito ay dahil sa ang katunayan na ang p-n junction ng mga diode na ginawa mula sa kanila ay nagpapalabas ng liwanag kapag ang isang pasulong na boltahe ay inilapat. Para sa ordinaryong silikon o germanium diodes, ang pag-aari na ito ay napakahina na ipinahayag - halos walang glow.
Ang paglabas ng LED ay hindi nauugnay sa antas ng pag-init ng elemento ng semiconductor, ito ay sanhi ng paglipat ng mga electron mula sa isang antas ng enerhiya patungo sa isa pa sa panahon ng recombination ng mga carrier ng singil (mga electron at butas). Ang ilaw na ibinubuga bilang isang resulta ay monochromatic.
Ang isang tampok ng naturang radiation ay isang napaka-makitid na spectrum, at mahirap piliin ang nais na kulay na may mga light filter. At ang ilang mga kulay ng glow (puti, asul) na may ganitong prinsipyo ng pagmamanupaktura ay hindi matamo. Samakatuwid, sa kasalukuyan, ang isang teknolohiya ay laganap na kung saan ang panlabas na ibabaw ng LED ay natatakpan ng isang pospor, at ang glow nito ay pinasimulan ng p-n junction radiation (na maaaring nakikita o nakahiga sa hanay ng UV).
LED na aparato
Ang LED ay orihinal na nakaayos sa parehong paraan bilang isang maginoo diode - isang p-n junction at dalawang output. Tanging case na gawa sa transparent compound o gawa sa metal na may transparent na bintana para sa pag-obserba ng glow. Ngunit natutunan nilang mag-embed ng mga karagdagang elemento sa shell ng device. Halimbawa, resistors - upang i-on ang LED sa circuit ng kinakailangang boltahe (12 V, 220 V) nang walang panlabas na piping. O isang generator na may divider upang lumikha ng mga kumikislap na elemento na nagpapalabas ng liwanag. Gayundin, ang kaso ay nagsimulang sakop ng isang pospor, na kumikinang kapag ang p-n junction ay nag-apoy - ito ay kung paano posible na palawakin ang mga kakayahan ng LED.
Ang kalakaran patungo sa paglipat sa walang lead na mga elemento ng radyo ay hindi nalampasan ang mga LED. Ang mga SMD device ay mabilis na nakakakuha ng lighting market, na may mga pakinabang sa teknolohiya ng produksyon. Ang mga naturang elemento ay walang mga konklusyon. Ang P-n junction ay naka-mount sa isang ceramic base, na puno ng isang tambalan at pinahiran ng isang pospor. Ang boltahe ay inilalapat sa pamamagitan ng mga contact pad.
Sa kasalukuyan, ang mga kagamitan sa pag-iilaw ay nagsimulang nilagyan ng mga LED na ginawa gamit ang teknolohiyang COB. Ang kakanyahan nito ay ang ilang (mula 2-3 hanggang daan-daang) p-n junctions ay naka-mount sa isang plato, na konektado sa isang matrix. Mula sa itaas, ang lahat ay inilalagay sa isang solong kaso (o isang SMD module ay nabuo) at natatakpan ng isang pospor. Ang teknolohiyang ito ay may mahusay na mga prospect, ngunit ito ay malamang na hindi ganap na papalitan ang iba pang mga bersyon ng SD.
Anong mga uri ng LED ang umiiral at kung saan ginagamit ang mga ito
Ang mga LED ng optical range ay ginagamit bilang mga elemento ng display at bilang mga lighting device. Ang bawat espesyalisasyon ay may sariling mga kinakailangan.
Mga LED na tagapagpahiwatig
Ang gawain ng indicator LED ay upang ipakita ang katayuan ng aparato (supply ng kuryente, alarma, operasyon ng sensor, atbp.). Sa lugar na ito, ang mga LED na may p-n junction glow ay malawakang ginagamit. Hindi ipinagbabawal na gumamit ng mga device na may pospor, ngunit walang gaanong punto.Dito, ang liwanag ng glow ay wala sa unang lugar. Ang priyoridad ay kaibahan at malawak na anggulo sa pagtingin. Ang mga output LED (true hole) ay ginagamit sa mga panel ng instrumento, ang mga output LED at SMD ay ginagamit sa mga board.
Mga LED sa pag-iilaw
Para sa pag-iilaw, sa kabaligtaran, ang mga elemento na may isang pospor ay pangunahing ginagamit. Nagbibigay-daan ito sa iyo na makakuha ng sapat na liwanag na output at mga kulay na malapit sa natural. Ang mga lead-out na LED mula sa lugar na ito ay halos pinipiga ng mga elemento ng SMD. Ang mga COB LED ay malawakang ginagamit.
Sa isang hiwalay na kategorya, maaari nating makilala ang mga device na idinisenyo upang magpadala ng mga signal sa optical o infrared range. Halimbawa, para sa mga remote control para sa mga gamit sa bahay o para sa mga panseguridad na device. At ang mga elemento ng hanay ng UV ay maaaring gamitin para sa mga compact na mapagkukunan ng ultraviolet (mga detektor para sa mga pera, biological na materyales, atbp.).
Mga pangunahing katangian ng LEDs
Tulad ng anumang diode, ang LED ay may pangkalahatang, "diode" na mga katangian. Limitahan ang mga parameter, na ang labis ay humahantong sa pagkabigo ng device:
- maximum na pinahihintulutang pasulong na kasalukuyang;
- maximum na pinahihintulutang pasulong na boltahe;
- maximum na pinahihintulutang reverse boltahe.
Ang natitirang mga katangian ay may partikular na "LED" na karakter.
Kulay ng glow
Kulay ng glow - ang parameter na ito ay nagpapakilala sa mga LED ng optical range. Sa mga fixture ng ilaw, sa karamihan ng mga kaso, puti na may iba't ibang liwanag na temperatura. Ang mga tagapagpahiwatig ay maaaring magkaroon ng alinman sa mga nakikitang kulay.
Haba ng daluyong
Ang parameter na ito sa isang tiyak na lawak ay duplicate ang nauna, ngunit may dalawang caveat:
- Ang mga aparato sa mga saklaw ng IR at UV ay walang nakikitang kulay, samakatuwid para sa kanila ang katangiang ito ay ang isa lamang na nagpapakilala sa spectrum ng radiation;
- ang parameter na ito ay mas naaangkop para sa mga LED na may direktang paglabas - mga elemento na may phosphor emit sa isang malawak na banda, kaya ang kanilang wavelength ay hindi maaaring hindi malabo na nailalarawan (anong wavelength ang maaaring magkaroon ng puting kulay?).
Samakatuwid, ang wavelength ng ibinubuga na alon ay isang medyo nagbibigay-kaalaman na pigura.
Kasalukuyang pagkonsumo
Ang natupok na kasalukuyang ay ang operating kasalukuyang kung saan ang liwanag ng radiation ay pinakamainam. Kung ito ay bahagyang lumampas, ang aparato ay hindi mabilis na mabibigo - at ito ang pagkakaiba nito mula sa maximum na pinapayagan. Ang pagbawas nito ay hindi rin kanais-nais - ang intensity ng radiation ay bababa.
kapangyarihan
Pagkonsumo ng kuryente - lahat ay simple dito. Sa direktang kasalukuyang, ito ay produkto lamang ng natupok na kasalukuyang at ang inilapat na boltahe. Ang mga tagagawa ng teknolohiya ng pag-iilaw ay nagpapakilala ng pagkalito sa konseptong ito sa pamamagitan ng pagpapakita ng katumbas na kapangyarihan sa packaging sa malalaking numero - ang kapangyarihan ng isang maliwanag na lampara, ang maliwanag na pagkilos ng bagay na katumbas ng pagkilos ng bagay ng isang naibigay na lampara.
Nakikitang solid anggulo
Ang maliwanag na solidong anggulo ay pinakamadaling kinakatawan bilang isang kono na nagmumula sa gitna ng pinagmumulan ng liwanag. Ang parameter na ito ay katumbas ng pambungad na anggulo ng kono na ito. Para sa mga indicator LED, tinutukoy nito kung paano makikita ang alarma mula sa labas. Para sa mga elemento ng pag-iilaw, ang maliwanag na pagkilos ng bagay ay nakasalalay dito.
Pinakamataas na intensity ng liwanag
Ang maximum na maliwanag na intensity sa mga teknikal na katangian ng aparato ay ipinahiwatig sa mga candela. Ngunit sa pagsasagawa ito ay naging mas maginhawa upang gumana sa konsepto ng isang maliwanag na pagkilos ng bagay. Ang maliwanag na pagkilos ng bagay (sa lumens) ay katumbas ng produkto ng maliwanag na intensity (sa candela) at ang maliwanag na solidong anggulo.Ang dalawang LED na may parehong maliwanag na intensity ay nagbibigay ng magkakaibang pag-iilaw sa magkaibang mga anggulo. Kung mas malaki ang anggulo, mas malaki ang maliwanag na pagkilos ng bagay. Kaya ito ay mas maginhawa para sa pagkalkula ng mga sistema ng pag-iilaw.
Pagbaba ng boltahe
Ang pasulong na pagbaba ng boltahe ay ang boltahe na bumababa sa LED kapag ito ay naka-on. Alam ito, maaaring kalkulahin ng isa ang boltahe na kinakailangan, halimbawa, upang buksan ang isang serye ng chain ng light-emitting elements.
Paano malalaman kung para saan ang boltahe ng LED
Ang pinakamadaling paraan upang malaman ang nominal na boltahe ng isang LED ay ang pagkonsulta sa reference na literatura. Ngunit kung nakatagpo ka ng isang aparato na hindi kilalang pinanggalingan nang walang pagmamarka, maaari mo itong ikonekta sa isang adjustable na mapagkukunan ng kuryente at maayos na itaas ang boltahe mula sa zero. Sa isang tiyak na boltahe, ang LED ay kumikislap nang maliwanag. Ito ang operating boltahe ng elemento. Mayroong ilang mga bagay na dapat tandaan kapag ginagawa ang pagsusuring ito:
- ang aparato sa ilalim ng pagsubok ay maaaring may built-in na risistor at idinisenyo para sa isang sapat na mataas na boltahe (hanggang sa 220 V) - hindi lahat ng pinagmumulan ng kuryente ay may tulad na saklaw ng pagsasaayos;
- Ang LED radiation ay maaaring nasa labas ng nakikitang bahagi ng spectrum (UV o IR) - kung gayon ang sandali ng pag-aapoy ay hindi matukoy nang biswal (bagaman ang glow ng isang IR device sa ilang mga kaso ay makikita sa pamamagitan ng isang smartphone camera);
- ito ay kinakailangan upang ikonekta ang elemento sa isang pare-pareho ang pinagmulan ng boltahe na may mahigpit na pagtalima ng polarity, kung hindi man ay madaling i-disable ang LED na may reverse boltahe na lumampas sa mga kakayahan ng aparato.
Kung walang tiwala sa pag-alam sa pinout ng elemento, mas mahusay na itaas ang boltahe sa 3 ... 3.5 V, kung ang LED ay hindi umiilaw, alisin ang boltahe, baguhin ang koneksyon ng mga pole ng pinagmulan at ulitin ang pamamaraan.
Paano matukoy ang polarity ng isang LED
Mayroong ilang mga pamamaraan para sa pagtukoy ng polarity ng mga lead.
- Para sa mga elementong walang lead (kabilang ang COB), ang polarity ng supply boltahe ay direktang ipinahiwatig sa case - sa pamamagitan ng mga simbolo o tides sa shell.
- Dahil ang LED ay may regular na p-n junction, maaari itong tawagan gamit ang isang multimeter sa diode test mode. Ang ilang mga tester ay may sukat na boltahe na sapat upang sindihan ang LED. Pagkatapos ay ang kawastuhan ng koneksyon ay maaaring kontrolin nang biswal ng glow ng elemento.
- Ang ilang device na ginawa ng CCCP sa isang metal case ay may susi (protrusion) sa cathode area.
- Para sa mga elemento ng output, mas mahaba ang output ng cathode. Sa batayan na ito, posible na matukoy ang pinout para lamang sa mga di-soldered na elemento. Ang mga ginamit na LED lead ay pinaikli at baluktot para sa pag-mount sa anumang paraan.
- Sa wakas, alamin ang lokasyon anode at katod marahil ang parehong paraan tulad ng para sa pagtukoy ng boltahe ng LED. Ang glow ay magiging posible lamang kapag ang elemento ay naka-on nang tama - ang cathode sa minus ng pinagmulan, ang anode sa plus.
Ang pag-unlad ng teknolohiya ay hindi tumitigil. Hanggang sa ilang dekada na ang nakalilipas, ang LED ay isang mamahaling laruan para sa mga eksperimento sa laboratoryo. Ngayon mahirap isipin ang buhay na wala siya. Ano ang susunod na mangyayari - sasabihin ng oras.
Mga katulad na artikulo:
