Какво не знаете за светодиодите

Светодиод Е полупроводниково устройство, което преобразува енергията на електрически ток в светлина, чиято основа е излъчващ кристал. Различни модификации на светодиодните конструкции се разработват на базата на полупроводникови кристали с излъчващи p-n преходи. С увеличаването на ефективността на светодиодите се увеличава и броят на възможните приложения.

Изграждане и приложение на светодиоди

Светодиодите са създадени от слоеве полупроводникови материали. Светодиодът се състои от полупроводников кристал върху субстрат, корпус с контактни проводници и оптична система. Мощните LED корпуси включват и радиатор за разсейване на излишната топлина.

Съвременният светодиод е доста сложно полупроводниково устройство, чието производство използва различни технологии от областта на физиката, химията и електротехниката. Основата на всеки светодиод е кристален LED чип.

Светодиодите, направени по SMD и COB технология, се монтират (залепват) директно върху обща основа, която може да действа като радиатор — в този случай тя е изработена от метал. Ето как LED модуликоито могат да бъдат линейни, правоъгълни или кръгли, 50–75 мм, твърди или гъвкави и са проектирани да задоволят всеки каприз на дизайнера.

Преди имаше много светодиоди в светодиодните модули. Сега, когато мощността се увеличава, светодиодите стават все по -малко, но оптичната система, която насочва светлинния поток към желания плътен ъгъл, играе все по -голяма роля.

Начини за получаване на бяла светлина от светодиодите:

1. Първият метод е да смесвате цветове, използвайки RGB технология. На една матрица плътно са поставени червени, сини и зелени светодиоди, чието излъчване се смесва с помощта на оптична система, например леща. Резултатът е бяла светлина.

2. Вторият метод се състои в това, че три фосфора, излъчващи съответно синя, зелена и червена светлина, се прилагат върху повърхността на светодиода, излъчващ в ултравиолетовия диапазон. Това е подобно на това как свети флуоресцентна лампа.

3. Третият метод — жълто -зелен или зелен плюс червен фосфор се прилага към син светодиод, така че две или три излъчвания се смесват, образувайки бяла или близка до бяла светлина.

Приложение на светодиоди
Първите светодиоди се появяват през 70 -те години на миналия век, но стават широко разпространени след няколко десетилетия.

Съвременните светодиоди се отличават със своите миниатюрни размери, издръжливост, дълъг експлоатационен живот, добри оптични характеристики и висок квантов добив на радиация. За разлика от много други източници на светлина, светодиодите могат да преобразуват електрическата енергия в светлинна енергия с ефективност. близо до един.

Обхватът на LED технологията се разширява с всеки изминал ден. Това се дължи главно на тяхната енергийна ефективност и ниска консумация на енергия с висока светлинна ефективност.

Светодиодите вече са станали източници на светлина, които се произвеждат в търговската мрежа за голямо разнообразие от приложения за осветление. Това стана възможно поради доста бързото увеличаване на енергийните характеристики, надеждността и издръжливостта на светодиодите.

Ниската консумация на електрическа енергия, лекотата на формиране на лъча с помощта на вторична оптика, лекотата на управление и най -важното, специфичното възприемане на радиацията от окото правят светодиодите незаменими за създаването на източници на светлина.

LED устройство с висока мощност

Мощният светодиод има три характеристики:

1. Той включва радиатор от алуминий или мед с ниско термично съпротивление, към който кристалът е прикрепен с метална спойка.

2.LED кристалът е запечатан със силикон, гарантиращ липсата на механично напрежение по време на работа. Силиконът е покрит с пластмасово покритие, което действа като леща.

3. Силиконовият субстрат, върху който е прикрепен светодиодът, осигурява ESD защита на конструкцията.

Множество чипове на един субстрат могат да бъдат свързани последователно, за да се увеличи работното напрежение, като същевременно се намалят работните токове.

Дизайнът на светодиода определя посоката, пространственото разпределение, интензитета на излъчване, електрическите, топлинните, енергийните и други характеристики на излъчването от полупроводников кристал. И разбира се, взаимното влияние на всички тези параметри един върху друг.

Светодиодът е полупроводник и следователно той провежда електрически ток само в една посока, което трябва да се вземе предвид от начинаещ електротехник. Това е цялата трудност, защото се оказва, че светодиодът изобщо не харесва, когато е свързан директно към източника на захранване. Проблемът е, че светодиодите не усещат мярката, като започват да консумират енергия и затова веднага изгарят. За «доставяне» на необходимото количество енергия на диода се използват специални ограничители, по -известни като резистори.

За да определите правилно проводниците на анода и катода, трябва да оцените дължината на краката им. Общоприето е, че анодният крак трябва да е малко по -дълъг от катодния. Ако имате опит в запояване на светодиоди, вероятността от повреда е сведена до минимум, но за начинаещите електротехници те могат да прегреят. Първите диоди могат да бъдат запоени, като държите единия му крак с пинсета — това ще осигури ефективно отстраняване на излишната топлина.

Много хора погрешно смятат, че цветът на светодиода се определя от цвета на пластмасата, в която е „зашит“. Всъщност всичко е малко по -сложно и цветът, с който диодът свети, ще се определя от вида на полупроводниковия материал, използван при производството му. Ето защо светодиодите с различни цветове на светене се различават по цена. Червените са най -евтините, защото най -често се използват за индикация, но най -скъпите светодиоди са сини и бели. Осветителните технологии непрекъснато се движат напред и затова все повече нови диоди се появяват на пазара.

Ако искате бързо да тествате функционалността на светодиода, можете да го свържете чрез 1K резистор, тъй като той ще побере почти всички диоди до 12V.

Многоцветните крушки, които се използват при производството на външни монитори и пълзящи линии, комбинират полупроводникови материали, които излъчват зелено и червено, когато са под напрежение. Чрез промяна на броя и честотата на импулсите, както и яркостта на полупроводниците, може да се получи голямо разнообразие от цветове и нюанси.

Строго не се препоръчва свързването на няколко светодиода паралелно с помощта на един резистор, тъй като поради някои особености това може да доведе до намаляване на техния експлоатационен живот. Днес светодиодите се използват широко както от малки компании, така и от гиганти в света на осветителните технологии. Ако искате да научите повече за електричеството и особеностите на работата със светодиоди, внимателно проучете информацията, представена на нашия уебсайт.