LED lempos veikimo principas

LED (šviesos diodas) yra kietojo kūno puslaidininkinis įtaisas, galintis elektros energiją paversti matoma šviesa. Jis gali tiesiogiai paversti elektrą šviesa. LED šerdis yra puslaidininkinė plokštelė. Vienas plokštelės galas yra pritvirtintas prie laikiklio, vienas galas yra neigiamas elektrodas, o kitas galas yra prijungtas prie teigiamo maitinimo šaltinio elektrodo, kad visa plokštelė būtų apgaubta epoksidine derva.

Puslaidininkinis lustas susideda iš dviejų dalių. Viena dalis yra p tipo puslaidininkis, kuriame dominuoja skylės, o kitas galas yra n tipo puslaidininkis, daugiausia elektronai. Bet kai du puslaidininkiai yra sujungti, tarp jų susidaro p-n sandūra. Kai srovė veikia lustą per laidą, elektronai bus nustumti į p sritį, kur susijungia elektronai ir skylės, o tada išskirs energiją fotonų pavidalu. Tai yra LED šviesos emisijos principas. Šviesos bangos ilgį, tai yra šviesos spalvą, lemia p-n sandūrą sudaranti medžiaga.

LED gali tiesiogiai skleisti raudoną, geltoną, mėlyną, žalią, žalią, oranžinę, violetinę ir baltą šviesą.

Iš pradžių šviesos diodas buvo naudojamas kaip prietaisų ir skaitiklių indikatoriaus šviesos šaltinis. Vėliau įvairių spalvų šviesos diodai buvo plačiai naudojami šviesoforuose ir didelio ploto ekranuose, o tai davė gerą ekonominę ir socialinę naudą. Kaip pavyzdį paimkite 12 colių raudoną šviesoforo lemputę. Jungtinėse Valstijose iš pradžių kaip šviesos šaltinis buvo naudojama 140 vatų kaitrinė lempa, turinti ilgą tarnavimo laiką ir mažą šviesos efektyvumą, kuri išskleidė 2000 liumenų baltos šviesos. Praleidus raudoną filtrą, šviesos praradimas siekia 90%, paliekant tik 200 liumenų raudonos šviesos. Naujo dizaino lempoje Lumileds naudoja 18 raudonų LED šviesos šaltinių, įskaitant grandinės nuostolius, kurie iš viso sunaudoja 14 vatų, kad sukurtų tą patį šviesos efektą. Automobilių signalinė lempa taip pat yra svarbi LED šviesos šaltinio taikymo sritis.

Bendram apšvietimui žmonėms labiau reikia baltos šviesos šaltinio. 1998 metais buvo sėkmingai sukurtas baltas LED. Šviesos diodas pagamintas iš Gan lusto ir itrio aliuminio granato (YAG), supakuotų kartu. Gan lustas skleidžia mėlyną šviesą ¼ˆ λ P = 465 nm, WD = 30 nm), YAG fosforas, kurio sudėtyje yra Ce3 +, pagamintas aukštos temperatūros sukepinimo būdu, skleidžia geltoną šviesą, sužadintas šia mėlyna šviesa, kurios didžiausia vertė yra 550n LED lempos m. Mėlynas LED substratas sumontuotas dubenėlio formos atspindinčioje ertmėje ir padengtas plonu dervos sluoksniu, sumaišytu su YAG, apie 200-500 nm. Dalis mėlynos šviesos, kurią skleidžia LED substratas, yra sugeriama fosforo, o kita mėlynos šviesos dalis sumaišoma su geltona šviesa, kurią skleidžia fosforas, kad būtų gauta balta šviesa.

Pakeitus YAG fosforo cheminę sudėtį ir reguliuojant fosforo sluoksnio storį, InGaN / YAG baltiems šviesos diodams galima išgauti įvairių spalvų baltą šviesą, kurios spalvos temperatūra yra 3500-10000k. Šis baltos šviesos gavimo per mėlyną šviesos diodą metodas turi paprastos struktūros, mažos kainos ir aukštos techninės brandos pranašumus, todėl jis naudojamas dažniausiai.