Хэрхэн LED вэ: үйл ажиллагаа

үгчилбэл LED Англи хэлний товчилсон онд "гэрэл ялгаруулдаг диод" гэсэн утгатай. гэрэлд цахилгаан гүйдэл хөрвүүлэх боломжтой хагас дамжуулагч төхөөрөмж юм. Энэ нь энгийн төхөөрөмж нь зураг төслийн гэрэлтүүлэг нь бидний ердийн бүтээгдэхүүнээс нэлээд ялгаатай байна (улайсгасан чийдэн, урсах чийдэн, гэрэл гэгээтэй чийдэн гэх мэт. Д.) юм.

LED вэ яаж энэ бүгдийг мэдэх сонирхолтой байх болно. Энэ төхөөрөмж нь анх итгэлгүй элементүүдийг болон шилэн дугтуйнд хийж хэврэг бүтэц (бусад чийдэн ялгаатай) тийм биш. энэ нь тэдний хоол хүнсний эх үүсвэр болж зай,-аас их ялгаатай биш гэдгийг маш жижиг диод зардал. Эдгээр бүтээгдэхүүний түгээмэл хүчин зүйл, тэдгээрийн загвар зэрэг хэд хэдэн холбоотой юм.

илрэлийн түүх

Диод яагаад ажиллаж байгаа асуулт нь авч үзвэл, та нар тэдний гарал үүслийн түүхийг судлах ёстой. Анх удаа ийм төхөөрөмжийг эрдэмтэд Н. Holonyak 1962 онд бий болсон байна. Энэ нь LED улаан гэрэл нь хар цагаан байсан юм. Тэр сул тал нь хэд хэдэн байсан боловч технологи ирээдүйтэй гэж хүлээн зөвшөөрсөн байна.

10 жил улаан диод үүсгэсний дараа, ногоон, шар сорт үзэгдэв. Тэд олон электрон төхөөрөмжүүдийн шалгуур үзүүлэлт болгон ашиглаж байна. Хөнгөн эрчим диод тогтвортой улмаас шинжлэх ухааны хөгжил нь нэмэгдсэн байна. 90-ээд оны illuminator урсгалын 1 хөндийгөөс үр ашигтай бий болгосон байна.

1993 онд godu С. Nakamura анхны цэнхэр LED, өндөр хурц шинж чанартай байсан юм бий. Энэ агшнаас энэ нь спектрийн (цагаан гэх мэт) аль нэг өнгийг бий болгох боломжтой болсон. Технологийн байнга хөгжсөөр.

хөх, хэт ягаан туяаны төрөл диод холбогдох үед цагаан фосфор illuminator хувирна. Тэд аажим аажмаар улайсгасан чийдэн сольж эхлэв. 2005 он гэхэд бид 100 хөндийг эсвэл илүү өндөр гэрэл гаралттай диод гаргасан. Бид өөр өөр сүүдэртэй (халуун, хүйтэн) цагаан гэрэлтүүлэг үйлдвэрлэж эхлэв.

LED төхөөрөмж

цэг хэрхэн LED ойлгохын тулд, энэ нь нарийвчлан төхөөрөмж авч үзэх шаардлагатай байна. Энэ гэрэлтүүлэг төхөөрөмж, гарган оролцож байсан аж холбоо, эрчим хүчний яамны төлөөлөгчид дагуу удахгүй жирийн гэр орон, албан газар болон байгууллагад гэрэлтүүлгийн хамгийн алдартай эх үүсвэр болно.

LED гэрэл нь хагас дамжуулагч чип үндэс суурь юм. Тэр нь зөвхөн нэг чиглэлд цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг. Кристал тодорхой субстратын дээр байрладаг. Энэ нь одоогийн явуулж байна. орон сууцны гадны нөлөөнөөс чип хамгаалдаг. Энэ нь харилцах хэлбэрээр, түүнчлэн оптик системийн үр дүнг байна.

төхөөрөмжийн үйлчилгээний амьдралыг, хуванцар линз хооронд тодорхой силикон бүрэлдэхүүн хэсэг дүүргэсэн болор өөр орон зайг нэмэгдүүлэх. илүүдэл дулааныг холдуулах ашиглаж хөнгөн цагаан суурь юм. Энэ нь орчин үеийн диод нийтлэг төхөөрөмж юм. Ажил дээр, тэр нь харьцангуй жижиг онцлон дулааны хэмжээг. Энэ нь бас төхөөрөмжийн давуу тал юм.

үйл ажиллагааны зарчим

хэрхэн LED харгалзан, ийм төхөөрөмжүүдийн үйл ажиллагааны үндсэн зарчмыг ойлгох шаардлагатай байна. Төхөөрөмжийн төрөл электроны-цоолсон нь шилжилтийн төлөөлж байна. Энэ дамжуулалтын illuminator бүрэлдэхүүн нь өөр өөр зарчмыг холбоотой юм. цооног дээр - A хагас дамжуулагч илүүдэл электрон болон бусад байна.

допингийн үйл явц нь цоолсон материал нь сөрөг цэнэг тээгч баяжуулсан. хийх хэргээр эсрэг баяжуулах хагас дамжуулагч газар нь бол одоогийн хэвийх утгыг дамжуулна. Хоёр материалын шилжилтийн дамжуулан цахилгаан эрчим хүч ажиллуулах болно.

Энэ янз бүрийн цахилгаан байдал нь цэнэг тээгч хайлшны диод багцад явагдана. нүх болон электрон мөргөлдөх үед эрчим хүчний тодорхой хэмжээний гаргасан байна. Энэ нь гэрлийн квант юм. Энэ нь фотонуудыг гэж нэрлэдэг.

LED өнгө

янз бүрийн хагас дамжуулагч материал диод бий ашиглаж байна. Энэ төхөөрөмж нийлүүлэх үед ялгарсан байна өнгийг тодорхойлдог. Өөр өөр материал зай өөр өөр долгионы урттай руу илгээж болно. Энэ нь хүний нүд нэг буюу үзэгдэх спектр өөр өнгө харах боломжийг олгодог.

асуултыг хэрхэн LED судалснаар, хагас дамжуулагч материал авч үзэх хэрэгтэй. Өмнө нь ижил төстэй зорилго gallium phosphide, Ternary нэгдэл GaAsP, AlGaAs зориулж зөвхөн ашиглагддаг. Энэ тохиолдолд, төхөөрөмж, улаан, шар, ногоон, сансарт илгээх юм гэрлийг.

танилцуулсан технологи нь одоо дэлгэцийн төхөөрөмжүүдийн хувьд зөвхөн ашиглагддаг. Өнөөдөр ийм бүтээгдэхүүн хөнгөн цагаан gallium-индий (AllnGaP) индий gallium nitride (InGaN) ашиглаж байна. Тэд одоогийн урсгал, чийглэг, дулаан өндөр түвшинд харьцангуй өндөр түвшинд тэсвэрлэж чадна. LED гэрлээр өөр өөр төрлийн хослол.

холих өнгө

Орчин үеийн соронзон хальсны диод гэрэл янз бүрийн сүүдэртэй өгч болно. Нэг нэгж нь monotone өнгө гаргаж чаддаг байна. Үед та олон чип төхөөрөмж өөр өөр сүүдэртэй нь маш их авч болно бий. телевизийн эсвэл компьютерийн дэлгэц шиг, диод RGB загварыг ашиглан ямар ч өнгө бий болно (улаан, ногоон, цэнхэр гэсэн үгийн товчлол).

Энэ нь энгийн зарчим, RGB-диод үйл ажиллагаа хэрхэн ойлгох боломжийг олгодог юм. Та бий болгох, энэ технологийн тусламжтайгаар цагаан гэрэлтүүлэг болно. Учир нь энэ бүх гурван өнгө тэнцүү хувь хэмжээгээр хольж байна.

Гэсэн хэдий ч, танилцуулсан технологи гадна цагаан гэрэл олж авч болох үед хосолсон диод Богино долгионы цацрагийн (хэт ягаан, цэнхэр) шар фосфорын бүрэх төрөл хамт. эцэст нь шар, цэнхэр фотон нь хослуулан энэ нь цагаан туяа хувирна.

үйлдвэрлэл

ажил хэр их вольт LED дээр ойлгохын тулд энэ нь эдгээр төхөөрөмжүүдийн үйлдвэрлэлийг авч үзэх шаардлагатай байна. Юуны өмнө энэ нь тэмдэглэх нь зүйтэй гэж RGB матриц төрөл төхөөрөмжүүд нь фосфорын илүү үнэтэй байдаг байна. Сүүлийнх нь өндөр чанарын гэрэлтүүлэг хүрч чадна.

фосфор нь сул тал нь бага гэрэл гаралт, түүнчлэн янз бүрийн будах (температур) урсгал юм. Энэ төхөөрөмж нь LED илүү хурдан хөгшрөлтийн байна. Тиймээс худалдаанд байдаг аль аль нь үйл ажиллагааны зарчмыг гэрэлтүүлэг. диод 2-4 хэрэглээний үзүүлэлтийг үйлдвэрлэсэн тогтмол гүйдлийн төрөл хүчдэл (50 мА нь гүйдлийн үед) бий болгох хэрэгтэй.

бүрэн хамарсан ижил хүчдэлийн хэрэглээ нь шаардлагатай тоног төхөөрөмж, гэхдээ одоогийн өндөр түвшинг бий болгох - цуврал холбогдсон 1 A. нэг бол модуль диод, нийт хүчдэл нь 12 эсвэл 24 V. хүрнэ

тод Gain

ажлын хүчдэлийн гэрэл ялгаруулах диод, энэ нь төхөөрөмжүүдийг олгосон гялбаанд нэмэгдсэн талаар хэлсэн байх асуудлыг авч үзэх нь. Эрчим хүчний төхөөрөмжүүд нь 60 МВт-ын өндөр гэх мэт. Эдгээр диод нь дунд зэргийн хэмжээтэй байранд тогтоосон бол, хөнгөн элементүүд нь 15-20 нэгж суулгах хэрэгтэй.

сайжруулсан ялгаруулах туяа нь Диод 240 ватт хүч авч болно. зөв гэрэлтүүлэг хангахын тулд ийм элементүүд нь 4-8 ширхэг хэрэгтэй. бүрэн, байр, зарлалын самбар, дэлгүүр цонх гэрэлтүүлж гэх мэт боломжтой худалдаа төхөөрөмж дээр ... Зарим нь соронзон хальснууд нь гэрэлтүүлгийн дунд, бага эрчим гүйцэтгэх бий болгосон байна.

харгалзах эрчим хүчний хяналтын нэгж энэ тоног төхөөрөмжийн холболт ашиглаж байна. аль болох өнгөтэй тууз гэрэлтүүлэг нь зөвхөн эрчмийг хянах контроллер ашиглаж тулд, бас сүүдэртэй болон үйл ажиллагааны горим асуух.

гэрэл удирдлага

тоног төхөөрөмжийг танилцуулсан олон сонголтууд байдаг. Диод, зайгаар (жишээ нь, гар чийдэн), тогтмол сүлжээнд хүчтэй байдаг. Тэд аль аль нь дотоод болон гадаад ажилд ашиглаж байна. програм сонгосон диод харгалзах хамгаалах зэрэглэл хамааран.

гэрэлтэйгээр тохируулахын тулд хангамжийн хүчдэл буурах биш юм. Импульсийн өргөн модулятор (ХОУХШ) ялгаруулах эрчмийг бууруулах зорилгоор ашиглаж байна. Энэ тохиолдолд, хяналтын нэгж нь худалдан авсан байна.

танилцуулсан арга диод импульс-модулятор гүйдэл хэрэглэж байна. үүгээр дохионы давтамж герцээс мянган хүрдэг. Энэ нь импульсийн өргөн янз бүр болон хугацааг түр зогсоох болно. Энэ нь гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийг хянах боломжтой юм. Энэ тохиолдолд Diode унтрааж болохгүй.

бат бөх

Диод, бат бөх төхөөрөмжүүдийг гэж үзэж байна. Энэ нь зураг төсөл нь холбоотой юм. Гэсэн хэдий ч, диод нь ламп дээр ажиллаж байгаа бол, магадгүй тэдний амьдралын орхисон. Энэ нь ялгаруулах эрчим, өнгө өөрчлөлт тодорхойлж болно.

Мөн шинжээчид бага эрчим хүч төхөөрөмжүүдийн амьдрал маш удаан байна гэж тэмдэглэж байна. Харин ч тод тууз, эсвэл чийдэн LED гэрлээр-д 20-50 мянган. Цагаар ажиллах баталгаатай байна. Тэд эмзэг элементийн бүтэц байхгүй бол учир механик нөлөө ийм асаагуур хор байх нь илүү магадлалтай байдаг.

LED төхөөрөмж нь энэ төхөөрөмж болон түүний үйл ажиллагааны шинж чанар зарчмыг хэрхэн ойлгож чадна сурах гэхэд. Энэ тоног төхөөрөмж нь дараагийн үеийн хөнгөн гэж үзэж байна.