Namai > žinios > Pramonės naujienos

Šviesos diodų panaudojimas ir principo analizė

2021-12-28

Šviesos diodas (LED) yra šviesą spinduliuojantis ekranas, pagamintas iš puslaidininkinių medžiagų, tokių kaip galio fosfidas (GaP), galintis tiesiogiai paversti elektros energiją šviesos energija. Kai per jį praeina tam tikra srovė, ji skleis šviesą.
Šviesos diodai taip pat yra pagaminti iš PN struktūros, kaip ir įprasti diodai, ir jie taip pat turi vienkryptį laidumą. Jis plačiai naudojamas įvairiose elektroninėse grandinėse, buitiniuose prietaisuose, skaitikliuose ir kitoje įrangoje, rodančioje maitinimo šaltinį arba lygį.
(1) Šviesos diodai naudojami kaip indikacinės lempos. Tipinė šviesos diodų taikymo grandinė parodyta paveikslėlyje. R yra srovės ribojimo rezistorius, o I yra tiesioginė srovė per šviesos diodą. Šviesos diodų vamzdžio įtampos kritimas paprastai yra didesnis nei įprastų diodų, apie 2 V, o maitinimo įtampa turi būti didesnė už vamzdžio įtampos kritimą, kad šviesos diodai veiktų normaliai.
Šviesos diodai naudojami kintamosios srovės indikatoriaus grandinėse. VD1 yra lygintuvo diodas, VD2 yra šviesos diodas, R yra srovę ribojantis rezistorius, o T yra galios transformatorius.
(2) Šviesos diodai naudojami kaip šviesą skleidžiantys vamzdžiai. Infraraudonųjų spindulių nuotolinio valdymo pultuose, infraraudonųjų spindulių belaidėse ausinėse, infraraudonųjų spindulių signalizatoriuose ir kitose grandinėse infraraudonųjų spindulių šviesos diodai naudojami kaip šviesos vamzdeliai, VT yra jungiklis moduliuojantis tranzistorius, o VD yra infraraudonųjų spindulių šviesos diodas. Signalo šaltinis valdo ir moduliuoja VD per VT, kad VD spinduliuotų moduliuotą infraraudonųjų spindulių šviesą į išorę.
Šviesos diodų principinė analizė
Tai puslaidininkinių diodų tipas, galintis elektros energiją paversti šviesos energija. Šviesos diodas yra sudarytas iš PN jungties, kaip įprasto dviejų polių LED lusto vystymo vamzdis, ir jis taip pat turi vienkryptį laidumą. Kai į šviesos diodą įvedama tiesioginė įtampa, skylės, įšvirkštos iš P srities į N sritį, ir elektronai, įšvirkšti iš N srities į P sritį, atitinkamai liečiasi su N srityje esančiais elektronais ir tuštumose. P srityje kelių mikronų atstumu nuo PN sandūros. Skylės rekombinuoja ir sukuria spontanišką emisijos fluorescenciją. Elektronų ir skylių energijos būsenos skirtingose puslaidininkinėse medžiagose yra skirtingos. Kai elektronai ir skylės rekombinuoja, išsiskirianti energija šiek tiek skiriasi. Kuo daugiau energijos išsiskiria, tuo trumpesnis skleidžiamos šviesos bangos ilgis. Dažniausiai naudojami diodai, skleidžiantys raudoną, žalią arba geltoną šviesą. Šviesos diodo atvirkštinio gedimo įtampa yra didesnė nei 5 voltai. Jo tiesioginė voltų-amperų charakteristikos kreivė yra labai staigi, todėl ji turi būti naudojama nuosekliai su srovę ribojančiu rezistoriumi, kad būtų galima valdyti srovę per diodą. Srovę ribojančią varžą R galima apskaičiuoti pagal šią formulę
R=(Eï¼ UF)/IF

Kur E yra maitinimo įtampa, UF yra šviesos diodo tiesioginės įtampos kritimas, o IF yra įprasta šviesos diodo veikimo srovė. Šviesos diodo šerdies dalis yra plokštelė, sudaryta iš P tipo puslaidininkio ir N tipo puslaidininkio. Tarp P tipo puslaidininkio ir N tipo puslaidininkio yra pereinamasis sluoksnis, kuris vadinamas PN sandūra. Tam tikrų puslaidininkinių medžiagų PN sandūroje, kai įšvirkšti mažumos nešikliai ir daugumos nešikliai rekombinuoja, energijos perteklius išsiskiria šviesos pavidalu, taip tiesiogiai paverčiant elektros energiją šviesos energija. PN sandūroje įjungus atvirkštinę įtampą, sunku įleisti mažumos nešiklius, todėl jis neskleidžia šviesos. Toks diodas, pagamintas naudojant įpurškimo elektroliuminescencijos principą, vadinamas šviesos diodu, paprastai žinomas kaip LED. Kai jis yra teigiamoje darbinėje būsenoje (ty abiejuose galuose yra įjungta teigiama įtampa), kai srovė teka iš LED anodo į katodą, puslaidininkinis kristalas skleidžia skirtingų spalvų šviesą nuo ultravioletinių iki infraraudonųjų ir intensyvumo. šviesa yra susijusi su srove.

Ankstesnis:Kaip naudoti šviesos diodus

Kitas:Trumpas šviesos diodo principo pristatymas