Čo ste o LED diódach nevedeli

LED Je polovodičové zariadenie, ktoré premieňa energiu elektrického prúdu na svetlo, ktorého základom je vyžarujúci kryštál. Vyvíjajú sa rôzne modifikácie LED štruktúr na báze polovodičových kryštálov s emitujúcimi p-n prechodmi. So zvyšujúcou sa účinnosťou LED diód rastie aj počet možných aplikácií.

Konštrukcia a použitie LED diód

LED diódy sú vytvorené z vrstiev polovodičových materiálov. LED sa skladá z polovodičového kryštálu na substráte, puzdra s kontaktnými drôtmi a optického systému. Výkonné kryty LED obsahujú aj chladič na odvádzanie prebytočného tepla.

Moderná LED je pomerne zložité polovodičové zariadenie, pri výrobe ktorého sa využívajú rôzne technológie z oblasti fyziky, chémie a elektrotechniky. Základom každej LED je kryštálový LED čip.

LED diódy vyrobené technológiou SMD a COB sú namontované (nalepené) priamo na spoločnú základňu, ktorá môže fungovať ako chladič — v tomto prípade je vyrobená z kovu. to je ako LED modulyktoré môžu byť lineárne, obdĺžnikové alebo kruhové, 50–75 mm, pevné alebo flexibilné a navrhnuté tak, aby uspokojili každý rozmar dizajnéra.

Kedysi bolo v LED moduloch veľa LED diód. Teraz, keď sa výkon zvyšuje, LED je stále menej a menej, ale optický systém, ktorý nasmeruje svetelný tok do požadovaného priestorového uhla, zohráva čoraz dôležitejšiu úlohu.

Spôsoby, ako získať biele svetlo z LED diód:

1. Prvou metódou je miešanie farieb pomocou technológie RGB. Červené, modré a zelené LED diódy sú husto umiestnené na jednej matrici, ktorej žiarenie sa zmiešava pomocou optického systému, napríklad šošovky. Výsledkom je biele svetlo.

2. Druhý spôsob spočíva v tom, že sa na povrch LED vyžarujúceho v ultrafialovej oblasti nanesú tri fosfory vyžarujúce modré, zelené a červené svetlo. Je to podobné, ako keď svieti žiarivka.

3. Tretia metóda – žltozelená alebo zelená plus červený fosfor sa aplikuje na modrú LED tak, aby sa dve alebo tri emisie zmiešali a vytvorili biele alebo takmer biele svetlo.

Aplikácia LED diód
Prvé LED diódy sa objavili v 70. rokoch minulého storočia, ale po niekoľkých desaťročiach sa rozšírili.

Moderné LED sa vyznačujú miniatúrnymi rozmermi, odolnosťou, dlhou životnosťou, dobrými optickými vlastnosťami a vysokým kvantovým výťažkom žiarenia. Na rozdiel od mnohých iných svetelných zdrojov dokážu LED diódy efektívne premieňať elektrickú energiu na svetelnú energiu. blízko jedného.

Rozsah LED technológie sa každým dňom rozširuje.Je to najmä vďaka ich energetickej účinnosti a nízkej spotrebe energie pri vysokej svetelnej účinnosti.

LED diódy sa teraz stali komerčne vyrábanými svetelnými zdrojmi pre širokú škálu svetelných aplikácií. Bolo to možné vďaka pomerne rýchlemu nárastu energetickej účinnosti, spoľahlivosti a životnosti LED diód.

Nízka spotreba elektrickej energie, jednoduchosť vytvárania lúča pomocou sekundárnej optiky, jednoduchosť ovládania a hlavne špecifické vnímanie žiarenia okom robí LED diódy nepostrádateľnými pri vytváraní svetelných zdrojov.

Vysokovýkonné LED zariadenie

Výkonná LED má tri vlastnosti:

1. Obsahuje hliníkový alebo medený chladič s nízkym tepelným odporom, ku ktorému je kryštál pripevnený kovovou spájkou.

2. LED kryštál je utesnený silikónom, čo zaručuje absenciu mechanického namáhania počas prevádzky. Silikón je pokrytý plastovým povlakom, ktorý funguje ako šošovka.

3. Kremíkový substrát, na ktorom je LED pripevnená, poskytuje ESD ochranu konštrukcii.

Viaceré čipy na jednom substráte môžu byť zapojené do série, aby sa zvýšilo prevádzkové napätie a zároveň sa znížili prevádzkové prúdy.

Konštrukcia LED určuje smer, priestorové rozloženie, intenzitu emisie, elektrické, tepelné, energetické a iné charakteristiky emisie z polovodičového kryštálu. A samozrejme vzájomný vplyv všetkých týchto parametrov na seba.

LED je polovodič, a preto vedie elektrický prúd iba jedným smerom, s čím musí začínajúci elektrikár počítať. To je celá obtiažnosť, pretože sa ukazuje, že LED sa to vôbec nepáči, keď je pripojená priamo k zdroju energie. Problém je v tom, že LED diódy nevnímajú opatrenie tým, že začnú spotrebúvať energiu a preto sa okamžite vypália. Na „dodanie“ potrebného množstva energie dióde sa používajú špeciálne obmedzovače, známejšie ako odpory.

Aby ste správne určili anódové a katódové drôty, musíte odhadnúť dĺžku ich nožičiek. Všeobecne sa uznáva, že anódové rameno by malo byť o niečo dlhšie ako katódové rameno. Ak máte skúsenosti s spájkovaním LED diód, pravdepodobnosť poškodenia je minimalizovaná, ale pre začínajúcich elektrikárov sa môžu prehriať. Prvé diódy je možné prispájkovať pridržaním jednej z jeho nôh pinzetou — tým sa zabezpečí účinný odvod prebytočného tepla.

Mnoho ľudí sa mylne domnieva, že farba LED je určená farbou plastu, v ktorom je „všitá“. V skutočnosti je všetko trochu komplikovanejšie a farba, ktorou dióda svieti, bude určená typom polovodičového materiálu použitého pri jej výrobe. Preto sa LED diódy s rôznymi farbami svetla líšia cenou. Červené sú najlacnejšie, pretože sa najčastejšie používajú na indikáciu, ale najdrahšie LED sú modré a biele. Svetelná technika ide neustále dopredu, a preto sa na trhu objavuje čoraz viac nových diód.

Ak chcete rýchlo otestovať funkčnosť LED diódy, môžete ju pripojiť cez 1K odpor, keďže sa do nej zmestia takmer všetky diódy do 12V.

Viacfarebné žiarovky, ktoré sa používajú pri výrobe vonkajších monitorov a pásových liniek, kombinujú polovodičové materiály, ktoré pri napájaní vyžarujú zelenú a červenú. Zmenou počtu a frekvencie impulzov, ako aj jasu polovodičov je možné získať širokú škálu farieb a odtieňov.

Dôrazne sa neodporúča zapájať niekoľko LED diód paralelne pomocou jedného odporu, pretože to môže v dôsledku niektorých funkcií viesť k zníženiu ich životnosti. V súčasnosti sú LED diódy široko používané malými spoločnosťami aj gigantmi vo svete svetelnej techniky. Ak sa chcete dozvedieť viac o elektrine a zvláštnostiach práce s LED diódami, pozorne si preštudujte informácie uvedené na našej webovej stránke.