Koks yra LED lempos šviesos principas?
Palik žinutę
LED (Light Emitting Diode), šviesos diodas, yra kietas puslaidininkinis įtaisas, galintis paversti elektros energiją matoma šviesa, kuri gali tiesiogiai paversti elektrą šviesa. Šviesos diodo širdis yra puslaidininkinis lustas, vienas lusto galas yra pritvirtintas prie laikiklio, vienas galas yra neigiamas elektrodas, o kitas galas yra prijungtas prie teigiamo maitinimo šaltinio elektrodo, kad visas lustas būtų įkapsuliuotas. epoksidine derva.
Puslaidininkinis lustas susideda iš dviejų dalių: viena yra P tipo puslaidininkis, kuriame dominuoja skylės, o kita – N tipo puslaidininkis, kuriame daugiausia yra elektronų. Bet kai du puslaidininkiai yra sujungti, tarp jų susidaro PN sandūra. Kai per laidą į lustą tiekiama srovė, elektronai nustumiami į P sritį, kur elektronai sujungiami su skylutėmis, o tada energija išspinduliuojama fotonų pavidalu, tai yra LED šviesos principas. O šviesos bangos ilgį, šviesos spalvą lemia medžiaga, kuri sudaro PN sandūrą.
Iš pradžių šviesos diodas buvo naudojamas kaip indikatorinis šviesos šaltinis prietaisams, o vėliau įvairių šviesos spalvų LED buvo plačiai naudojami šviesoforuose ir didelio ploto ekranuose, o tai davė gerą ekonominę ir socialinę naudą. Pavyzdžiui, 12-colių raudonų šviesoforų atveju Jungtinėse Valstijose kaip šviesos šaltinis iš pradžių buvo naudojama ilgaamžė, silpno apšvietimo efektyvumo 140 vatų kaitrinė lempa, kuri sukuria 2 000 liumenų baltos šviesos. Praleidus raudoną filtrą, šviesos praradimas siekia 90%, paliekant tik 200 liumenų raudonos šviesos. Naujame dizaine Lumileds naudoja 18 raudonų LED šviesos šaltinių, įskaitant grandinės nuostolius, iš viso 14 vatų galios, gali sukurti tą patį šviesos efektą. Automobilių signaliniai žibintai taip pat yra svarbi LED šviesos šaltinių taikymo sritis.
Bendram apšvietimui žmonėms reikia daugiau baltos šviesos šaltinių. 1998 metais buvo sėkmingai sukurtas baltos šviesos diodas. Šis šviesos diodas pagamintas kartu supakuojant GaN lustus ir itrio aliuminio granatą (YAG). GaN lustas skleidžia mėlyną šviesą (λp=465nm, Wd=30nm), YAG fosforas, turintis Ce3+, pagamintas iš sukepinimo aukštoje temperatūroje, yra sužadinamas šios mėlynos šviesos ir skleidžia geltoną šviesą, didžiausia vertė yra 550nLED lempa m. Mėlynas LED substratas yra sumontuotas dubenėlio formos atspindžio ertmėje ir padengtas plonu dervos sluoksniu, sumaišytu su YAG, apie 200-500nm. Dalį LED substrato skleidžiamos mėlynos šviesos sugeria fosforas, o kitą mėlynos šviesos dalį sumaišo su fosforo skleidžiama geltona šviesa ir galima gauti baltą šviesą.
InGaN/YAG balto šviesos diodo atveju, pakeitus YAG fosforo cheminę sudėtį ir koreguojant fosforo sluoksnio storį, galima gauti 3500-10000K spalvos temperatūrą. Šis baltos šviesos gavimo būdas per mėlyną LED turi paprastą struktūrą, mažą kainą ir aukštą techninę brandą, todėl jis naudojamas dažniausiai.
