Upang maunawaan kung ano ang isang LED, kailangan mo munang maunawaan ang pangkalahatang tinanggap na pagtatalaga, na ipinakita sa Ingles bilang LED. Isinalin, ito ay literal na nangangahulugang "paglabas ng maliliit na LEDs." Mula sa isang teknikal na pananaw, sila ay mga aparato ng semiconductor na nagko-convert ng kasalukuyang electric sa nakikitang light radiation. Ang pinakasimpleng produkto sa hitsura nito at aparato ay naiiba iba mula sa karaniwang mga aparato sa pag-iilaw: maliwanag na maliwanag na lampara at iba pa.
Kasaysayan ng naganap
Ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga LED emitters ay mas madaling maunawaan kung pamilyar ka sa background ng kanilang paglitaw. Ang nagliliwanag na produktong ito ay unang ipinanganak noong 1962 sa anyo ng isang monochrome na pulang diode. Sa kabila ng maraming pagkukulang, ang teknolohiyang pagmamanupaktura nito ay kinikilala bilang pangako. Isang dekada pagkatapos ng pagpapakita ng pulang sample, berde at dilaw na LED ay ipinakita sa pangkalahatang publiko. Dahil sa mababang pagbabalik, ang mga produktong ito ay pangunahing ginagamit sa loob ng bahay bilang mga tagapagpahiwatig sa harap na mga panel ng mga elektronikong aparato sa sambahayan.
Sa paglipas ng panahon, tumaas ang intensity ng glow ng maraming beses, at noong 90s ng huling siglo posible na gumawa ng isang sample na may isang maliwanag na pagkilos ng bagay na katumbas ng 1 lumen. Noong 1993, nilikha ng Japanese engineer na si S. Nakamura ang unang asul na diode sa kasaysayan, na nagtatampok ng isang mataas na antas ng ningning. Mula sa sandaling iyon, natutunan ng kanilang mga developer na makakuha ng anumang kulay ng nakikitang spectrum, kasama na ang puti.
Dahil sa mga kapansin-pansin na katangian ng mga produktong LED, sa paglipas ng panahon sila ay naging isang seryosong kakumpitensya sa mga maliwanag na maliwanag na bombilya na pamilyar sa marami.
Mula noong 2005, pinagkadalubhasaan ng industriya ang paggawa ng mga puting LED na may maliwanag na pagkilos ng bagay na hanggang sa 100 lm o higit pa. Bilang karagdagan, natutunan namin kung paano gumawa ng mga elemento ng pag-iilaw na may iba't ibang mga kulay ng puti ("mainit", "malamig" at iba pang mga glows).
Ang aparato at prinsipyo ng pagbuo ng radiation
Upang maunawaan kung paano inayos ang LED, una sa lahat, kinakailangang isaalang-alang ang isang bilang ng mga puntos tungkol sa disenyo nito:
- ang batayan ng elemento ng LED ay isang semiconductor crystal, na dumadaan lamang sa kasalukuyang direksyon sa isang direksyon;
- ipinapalagay ng klasikong LED na aparato ang pagkakaroon ng isang insulating substrate;
- ang kaso ng baso ng diode ay mapagkakatiwalaang pinoprotektahan ang kristal mula sa mga panlabas na impluwensya at sa parehong oras ay isang pagkalat na elemento;
- sa likod ng kaso mayroong dalawang mga contact na kung saan ang mga de-koryenteng kapangyarihan ng LED ay ibinibigay.
Upang madagdagan ang oras ng pagtugon ng emitting device, ang puwang sa pagitan ng mga nakakalat na lens at ang kristal mismo ay napuno ng isang transparent na silicone compound.
Sa istraktura ng ilang mga LED, ibinigay ang isang espesyal na substrate ng aluminyo, na kung saan ay ang batayan ng aparato at sa parehong oras ay nag-aalis ng labis na init mula dito.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng LED ay mas madaling maunawaan sa pamamagitan ng pagsusuri sa semiconductor junction, na tinawag ng mga propesyonal sa paglipat ng electron-hole. Ang pangalan nito ay nauugnay sa iba't ibang likas na katangian ng mga pangunahing carrier sa hangganan na layer ng dalawang istraktura. Sa isang semiconductor mayroong labis na mga electron sa hangganan ng contact, at sa materyal na katabi nito ay may mga labis na butas. Sa proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor junction, tumagos sila sa katabing layer, na bumubuo ng isang potensyal na hadlang na pumipigil sa kanilang reverse bias.Ang direktang boltahe sa LED sa panahon ng operasyon nito ay nakasalalay sa lapad ng paglipat.
Kung ang isang potensyal ng isang naibigay na polaridad at isang halaga na nabuo ng isang direktang kasalukuyang mapagkukunan ay ibinibigay sa diode, posible na ilipat ang paglipat sa nais na direksyon. Ito ay hahantong sa pagbubukas nito at ang hitsura ng isang counter flow ng mga hindi tiyak na sisingilin na mga particle. Kapag nagbanggaan sila sa mga hangganan ng paglipat, ang quanta ng light energy ay pinalabas - mga photon. Depende sa rate ng pag-uulit ng mga pulses na ito, ang radiation ay nakakakuha ng isang tiyak na kulay.
Ano ang tumutukoy sa kulay ng LED
Sa paggawa ng mga LED, ginagamit ang iba't ibang uri ng mga materyales ng semiconductor, ang pagpili kung saan tinutukoy ang lilim ng kulay na ipinagpagawa sa kanila.
Ang kakayahang makilala ang kulay ay isang likas na pag-aari ng mata ng tao, na may kakayahang makuha ang mga gradations nito na may mahusay na katumpakan. Ito ay inextricably naka-link sa haba ng haba ng radiation radiation na dala ng mga electromagnetic waves ng isang tiyak na dalas. Sa kasong ito, ang mga light pulses ay nabuo sa hangganan ng semiconductor transition ng LED.
Kapag pinag-aaralan ang mga katangian ng iba't ibang mga semiconductor sa isang maagang yugto ng kanilang pag-aaral, natukoy ng mga siyentipiko ang mga materyales tulad ng gallium phosphide, pati na rin ang ternary compound na AlGaAs at GaAsP. Kapag ginagamit ang mga ito, posible na makakuha ng pula at dilaw-berde na radiation. Ngayon, upang makakuha ng iba't ibang mga kumbinasyon ng kulay, ang mga kumbinasyon ng aluminyo na may indium at gallium (AllnGaP) o gallium indium nitride (InGaN) ay mas kumplikado sa istraktura. Ang mga semiconductor ay magagawang makatiis ng mga makabuluhang alon, na nagpapahintulot sa kanila na makatanggap ng mataas na ilaw na output.
Diskarte sa paghahalo ng kulay
Ang mga modernong diode tape at LED modular na kumpol ay nakapagbibigay ng iba't ibang lilim ng saklaw ng ilaw. Ibinigay na ang isang paglipat ay bumubuo ng monochrome radiation, kinakailangan ng isang multi-chip na aparato upang lumikha ng isang multi-color glow. Ang kumplikadong produkto na ito ay gumagana tulad ng isang monitor ng computer, kung saan posible na makakuha ng halos anumang lilim (para dito, ginagamit ang isang espesyal na module ng RGB).
Gamit ang prinsipyong ito ng pagbuo ng shade, posible na makakuha ng isang puting glow, na malawakang ginagamit sa mga LED spotlight, halimbawa. Upang gawin ito, ang lahat ng tatlong mga mapagkukunan o base na kulay ay halo-halong sa pantay na sukat.
Posible ring makuha ito sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga diode na istruktura ng ultraviolet o asul na radiation na may isang dilaw na uri ng phosphor coating.
Mga tampok ng pagmamanupaktura ng mga LED
Upang maunawaan kung paano ginawa ang mga LED, kakailanganin mong maging pamilyar sa mga tampok na istruktura sa mga tuntunin ng mga teknolohiyang ginamit sa paggawa. Samakatuwid, kapag isinasaalang-alang ang mga detalye ng kanilang produksyon, ang mga sumusunod na puntos ay pangunahing isinasaalang-alang:
- isang tiyak na paraan ng pagbuo ng kulay ng radiation (matrix o pospor);
- kung gaano karaming mga volts ang mga LED ay dinisenyo para sa, at kung anong sukat ng kasalukuyang maaari nilang makatiis;
- aling teknolohiya ang nagbibigay-daan sa iyo upang makuha ang pinakamahusay na kalidad ng glow at mas mura.
Ang paggawa ng mga chips sa isang circuit ng matrix ay gagastos ng higit pa sa tagagawa, na nagbabayad ng mataas na kalidad na radiation. Ang mga kawalan ng mga pospor ay kinabibilangan ng mababang ilaw na output, pati na rin hindi masyadong purong radiation ng kulay. Bilang karagdagan, mayroon silang isang mas maliit na mapagkukunan sa pagtatrabaho at madalas na nabigo.
Sa paggawa ng mga simpleng diode ng tagapagpahiwatig na may isang direktang boltahe ng 2-4 Volts, ang kanilang paglipat ay kinakalkula para sa mga maliliit na alon (hanggang sa 50 mA). Upang lumikha ng mga high-grade na aparato sa pag-iilaw at LED circuit circuit, ang mga aparato na may malaking kasalukuyang mga tagapagpahiwatig (hanggang sa 1 Ampere) ay kinakailangan. Kung sa isang module ang mga diode ay konektado sa serye, ang kabuuang boltahe sa kanilang mga junctions ay umaabot sa 12 o kahit 24 volts.Sa paggawa ng mga produkto, ang pagdaragdag ng bawat LED ay minarkahan sa isang espesyal na paraan (ang isang maliit na ledge ay ginawa sa kaukulang binti).
Mga saklaw at pamamahala ng luminescence
Dahil sa iba't ibang mga pagbabago, ang mga produktong LED ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan:
- sa paggawa ng mga lampara ng pag-save ng enerhiya na naka-install sa isang tipikal na chandelier, halimbawa, o sa isang maginoo na sconce sa dingding;
- para sa paggamit bilang mga illuminator sa laganap na mga miniature flashlight, pati na rin sa mas malalaking istruktura tulad ng "camping turista lampara";
- kung kinakailangan, pandekorasyon na pag-iilaw ng mga silid sa anyo ng mahabang ribbons na may iba't ibang kulay.
Ang kanilang paggamit ay dahil sa antas ng paglaban ng aparato sa mga kadahilanan ng klimatiko, na nasuri ng klase ng proteksyon ng produkto. Depende sa disenyo, ginagamit lamang ang mga ito sa loob ng bahay o magagawang magtrabaho sa bukas na mga puwang (bilang isang disenyo para sa mga billboard o LED rain, partikular).
Maaari mong kontrolin ang antas ng ningning sa isang ordinaryong lampara o chandelier sa iba't ibang paraan. Para sa mga ito, ang mga espesyal na elektronikong circuit ay madalas na ginagamit upang baguhin ang laki at iba pang mga parameter ng mga light pulses. Para sa kaginhawaan ng pagtatrabaho sa mga kagamitan sa sambahayan, ang gayong module ay ginawa sa anyo ng isang pangkaraniwang control panel.
