/ / איך LED עובד: העיקרון של המבצע

איך LED עובד: איך זה עובד

תורגם מאנגלית קיצור LEDפירושו "דיודה פולטת אור". זהו מכשיר מוליך למחצה המסוגל להפוך זרם חשמלי לקרינה אור. זהו מכשיר פשוט, העיצוב של אשר שונה לגמרי מן המוצרים הרגילים עבור תאורה (מנורות ליבון, מנורות פריקה, מנורות פלורסנט, וכו ').

איך עובד LED יהיה מעניין לדעתכולם. למכשיר זה אין אלמנטים מבניים שבריריים לא אמינים במקור ונורת זכוכית (שלא כמו מנורות אחרות). עלות דיודות הוא כל כך קטן, כי זה לא שונה בהרבה מן הסוללות המשמשות מקור הכוח שלהם. הפופולריות של מוצרים כאלה מוסברת על ידי מספר גורמים, כולל העיצוב שלהם.

היסטוריה של התרחשות

בהתחשב בשאלה מדוע נוריות עבודה,צריך ללמוד את ההיסטוריה של המופע שלהם. בפעם הראשונה מכשיר כזה נוצר בשנת 1962 על ידי המדען נ 'Holonyak. זה היה דיודה אור אדום מונוכרום. היו לה כמה חסרונות, אבל הטכנולוגיה עצמה הוכרה כמבטיחה.

עשר שנים לאחר יצירת הדיודה האדומההופיע ירוק זנים צהוב. הם שימשו אינדיקטורים במכשירים אלקטרוניים רבים. העוצמה של השטף האור של דיודות עקב ההתפתחויות המדעיות גדל בהתמדה. בשנות ה -90 נוצר מאיר בעל יעילות זרימה של 1 לומן.

כיצד פועל LED

בשנת 1993, ש 'נקמורה יצרה את הדיודה הכחולה הראשונה, שהתאפיינה בהירות גבוהה. מרגע זה ניתן היה ליצור כל צבע ספקטרום (כולל לבן). הטכנולוגיה כבר בפיתוח ללא הרף.

בעת חיבור הסוג הכחול והאולטרה-סגולדיודות, מאיר זרחן לבן מתקבל. הם החלו בהדרגה לעקור מנורות ליבון. בשנת 2005, דיודות הופקו עם שטף זוהר של עד 100 lm ואף גבוה יותר. פלדה החלה לייצר תאורה לבנה עם גוונים שונים (חם, קר).

התקן LED

כדי להבין כיצד פועלת נקודת אור LED,יש צורך לשקול את המכשיר בפירוט. זה מכשיר תאורה, לדעתם של נציגי האגודה לפיתוח של תעשיית האופטו ואת מחלקת האנרגיה, יהפוך בקרוב המקור הפופולרי ביותר של תאורה בבתים רגילים, משרדים, מוסדות.

LED מבוסס על מוליכים למחצהגביש. הוא משדר זרם חשמלי רק בכיוון אחד. הגביש ממוקם על מצע מיוחד. הוא אינו מנהל את הזרם. הגוף מגן על הגביש מפני השפעות חיצוניות. יש לו פלטי בצורה של אנשי קשר, כמו גם מערכת אופטית.

מה מתח לעשות את נוריות העבודה

כדי להגדיל את חיי השירותהחלל שבין עדשת הפלסטיק לבין הגביש עצמו היה מלא במרכיב סיליקון שקוף. כדי להסיר חום עודף, בסיס אלומיניום משמש. זהו המכשיר הרגיל של דיודה מודרנית. כאשר הוא עובד, הוא משחרר כמות קטנה יחסית של חום. זה גם יתרון של המכשיר.

עקרון הפעולה

בהתחשב איך LED עובד, יש צורךכדי לחדור לתוך העיקרון הבסיסי של הפעולה של מכשירים כאלה. למכשיר של הסוג המוצג יש מעבר אחד של חור באלקטרון. זאת בשל העיקרון שונה של מוליכות של מרכיבי המאיר. אחד מוליכים למחצה יש עודף של אלקטרונים, והשני יש חורים עודפים.

כמה וולט עובד

באמצעות תהליך נתוך, חומר holeyמועשר על ידי נושאות של מטען שלילי. אם זרם מוחל במקום העשרה של מוליכים למחצה עם חיובי הנגדי, תזוזה ישירה תביא. באמצעות המעבר של שני חומרים אלה, החשמל יפעל.

כאשר זה מתרחש היתוך חבילת דיודהלחייב ספקים עם מעמד חשמל שונה. כאשר חורים ואלקטרונים מתנגשים, כמות של אנרגיה מסוימת הוא שוחרר. זהו קוונטים של אור. זה נקרא פוטון.

צבע LED

בעת יצירת דיודה להחיל שוניםחומרים מוליכים למחצה. זו קובעת את הצבע כי הוא נפלט כאשר המכשיר מסופק. ניתן לשלוח חומרים שונים לתוך אורכי גל שונים בחלל. זה מאפשר את העין האנושית לראות אחד או צבע אחר של הספקטרום הנראה.

על ידי לימוד השאלה איך הנורית צריכהלשקול חומרים מוליכים למחצה. השתמש בעבר עבור זרח גליום למטרות דומות, Gaasp תרכובות משולש, AlGaAs. במקרה זה, המכשיר יכול לשלוח לחלל את האור האדום, צהוב וירוק.

LED סוללות

הטכנולוגיה המוצגת מוחלת כיום רקעבור התקני חיווי. כיום, אינדיום גליום אלומיניום (AllnGaP) ו גליום אינדיום ניטריד (InGaN) משמשים עבור מוצרים כאלה. הם שומרים על רמה גבוהה למדי של זרם שוטף, רמות גבוהות של לחות וחום. שילוב של סוגים שונים של נוריות אפשרי.

צבעי מיזוג

קלטות דיודה מודרניות עשויות להיות שונותגוונים של שטף אור. מכשיר אחד יכול לייצר צבע חדגוני. בעת יצירת מכשיר multichip, ניתן לקבל מספר עצום של גוונים שונים. כמו טלוויזיה או צג המחשב, דיודה יכול ליצור כל צבע באמצעות מודל RGB (מייצג אדום, ירוק, כחול).

כיצד פועלת נקודת LED

זהו עיקרון פשוט להבין איך נוריות RGB לעבוד. בעזרת טכנולוגיה זו, באפשרותך ליצור תאורה לבנה. כדי לעשות זאת, כל שלושת הצבעים מעורבים בפרופורציות שוות.

עם זאת, בנוסף הטכנולוגיה המוצגת, אתה יכוללקבל זוהר לבן בעת ​​חיבור דיודה של גלי קרינה קצרים (אולטרה סגול, כחול) יחד עם ציפוי זרחן צהוב. עם שילוב של פוטונים של צהוב וכחול, זוהר לבן מתקבל לבסוף.

הפקה

כדי להבין כמה וולט עובדLEDs, אתה צריך לשקול את הייצור של מכשירים אלה. קודם כל, יש לציין כי מכשירים עם מטריצה ​​מסוג RGB הם יקרים יותר phosphors. יתר על כן, האחרונים מאפשרים להשיג תאורה באיכות גבוהה.

מדוע נוריות עבודה?

החיסרון של phosphors הוא קטן יותרפלט אור, כמו גם צבעים שונים (טמפרטורה) של הזרימה. התקן זה מזדקן מהר יותר מאשר LED. לפיכך, מוצרי תאורה של שני עקרונות הפעולה נמצאים למכירה. כדי ליצור מחוונים, דיודות מיוצרים עם צריכה של 2-4 V של מתח סוג קבוע (ב הנוכחי של 50 mA).

כדי ליצור כיסוי מלא הצורךהתקנים עם צריכת מתח זהה, אך רמה גבוהה יותר - עד 1 A. אם דיודה אחת מחוברת בסדרה במודול אחד, המתח הכולל יגיע 12 או 24 V.

שיפור בהירות

בהתחשב בשאלה איזה מתחנוריות עבודה, זה צריך להיות אמר על הגדלת בהירות של התקנים שהוצגו. העוצמה של מכשירים כאלה מגיע 60 מגה וואט. אם דיודות כאלה מותקנים במקרה בגודל בינוני, 15-20 יח 'של אלמנטים אור יהיה צורך להיות מותקן.

נוריות לא עובד על המנורה

דיודות עם בהירות משופרת יכולות לשאתלדמיין כוח של עד 240 וואט. כדי להבטיח תאורה רגילה, אלמנטים כאלה יחייבו 4-8 יח '. מכשירים המסוגלים להאיר באופן מלא הנחות, פרסום חוצות, חלונות ראווה, וכו 'הם למכירה.סרטים מסוימים נוצרים כדי לבצע תאורה אחורית של עוצמה בינונית או נמוכה.

כדי לחבר את הציוד המוצגלהחיל בלוקים שליטה של ​​הכוח המקביל. עבור סרטים צבע ניתן להשתמש בקרים השולטים לא רק את עוצמת הארה, אלא גם את גוונים ציון ודרכי הפעולה של המכשיר.

בקרת זוהר

יש כמות עצומה של אפשרויות.הציוד המוצג. יש סוללות LED מופעל (למשל, בפנסים) מופעל לתוך רשת קבועה. הם משמשים לעבודה פנימית וחיצונית. בהתאם לתנאי היישום, נבחרה מחלקת ההגנה המתאימה לדיודה.

כדי לכוון את בהירות הזוהר, מתח ההיצע אינו מצטמצם. כדי להקטין את עוצמת הזוהר, מיושם רוחב הפולס (PWM) מוחל. במקרה זה, יחידת הבקרה נרכשת.

השיטה המוצגת היא להאכיל דיודהדופק- modulated הנוכחי. תדר האותות מגיע באותו זמן לאלפי הרץ. רוחב הדופק ומרווחי ההשהיה עשויים להשתנות. במקרה זה, אתה יכול לשלוט על הארה של המכשיר. הדיודה במקרה זה לא יוצאת.

עמידות

דיודות נחשבים התקנים עמיד. זאת בשל העיצוב שלהם. עם זאת, אם נוריות על המנורה לא עובד, זה אפשרי כי תוחלת החיים שלהם הוא בחוץ. זה יכול להיקבע על ידי רוויה של זוהר שינוי צבע.

כמו כן, מומחים לציין כי החייםהתקנים כוח נמוך הם הרבה יותר. אבל גם קלטות בהירות או מנורות, דיודות מובטחות לעבוד 20-50 אלף שעות. מאחר שאין להם אלמנטים מבניים פריך, השפעות מכניות נוטים יותר לא לפגוע אלה מאירים.

לאחר לימוד כיצד LED עובד, אתה יכול להבין את העיקרון של המכשיר של המכשיר הזה, כמו גם את מאפייני הביצועים שלה. ציוד זה נחשב את הדור הבא illuminators.

חדשות קשורות


תגובות (0)

הוסף תגובה