LED lempos veikimo principas

LED yra kietojo kūno puslaidininkinis įtaisas, galintis paversti elektros energiją matoma šviesa. Jis gali tiesiogiai paversti elektrą šviesa. LED širdis yra puslaidininkinis lustas. Vienas lusto galas yra pritvirtintas prie laikiklio, vienas galas yra neigiamas polius, o kitas galas yra prijungtas prie teigiamo maitinimo šaltinio poliaus, kad visa lustas būtų apgaubtas epoksidine derva.

Puslaidininkinis lustas susideda iš dviejų dalių. Viena dalis yra P tipo puslaidininkis, kuriame dominuoja skylės, o kitas galas yra N tipo puslaidininkis, kuriame dominuoja elektronai. Bet kai šie du puslaidininkiai yra sujungti, tarp jų susidaro P-N sandūra. Kai srovė veikia lustą per laidą, elektronai bus nustumti į P sritį, kur elektronai rekombinuosis su skylutėmis ir tada išskirs energiją fotonų pavidalu. Tai yra principasLED šviesaemisija. Šviesos bangos ilgį, tai yra šviesos spalvą, lemia medžiaga, kuri sudaro P-N sandūrą.

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 šviesoforuose ir didelio ploto ekranuose buvo plačiai naudojami įvairūs šviesių spalvų šviesos diodai, kurie davė gerą ekonominę ir socialinę naudą. Kaip pavyzdį paimkite 12 colių raudoną šviesoforo lemputę. Jungtinėse Valstijose 140 vatų kaitrinė lempa, turinti ilgą tarnavimo laiką ir mažą šviesos efektyvumą, iš pradžių buvo naudojama kaip šviesos šaltinis, 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 praradimą. Bendras energijos suvartojimas yra 14 vatų, o tai gali sukurti tą patį šviesos efektą. Automobilių signalinė lempa taip pat yra svarbi LED šviesos šaltinio taikymo sritis.

Bendram apšvietimui žmonėms reikia daugiau baltos šviesos šaltinių. 1998 metais buvo sėkmingai sukurtas baltas LED. Šis šviesos diodas pagamintas kartu supakuojant GaN lustą ir itrio aliuminio granatą (YAG). GaN lustas skleidžia mėlyną šviesą (λ P = 465 nm, Wd = 30 nm), YAG fosforas, kurio sudėtyje yra Ce3 + sukepintas aukštoje temperatūroje, skleidžia geltoną šviesą po sužadinimo šia mėlyna šviesa, kurios didžiausia vertė yra 550 n LED lempos m. Mėlynas LED substratas yra sumontuotas dubenėlio formos atspindžio ertmėje, padengtas plonu dervos sluoksniu, sumaišytu su YAG, apie 200-500 nm. Mėlyna šviesa iš LED pagrindo iš dalies sugeriama fosforo, o kita mėlynos šviesos dalis sumaišoma su geltona šviesa iš fosforo, kad būtų gauta balta šviesa.

InGaN/YAG baltos spalvos šviesos diodams, pakeitus YAG fosforo cheminę sudėtį ir reguliuojant fosforo sluoksnio storį, galima gauti įvairių baltų šviesų, kurių spalvinė temperatūra 3500-10000K. Šis baltos šviesos gavimo per mėlyną šviesos diodą metodas turi paprastos struktūros, mažos kainos ir aukštų technologijų brandos privalumus, todėl jis yra plačiai naudojamas.