Принцип работы светодиодного светильника: Из чего состоит светодиодный светильник, как работает

Из чего состоит светодиодный светильник, как работает

Светодиодные светильники часто используют в качестве основного освещения в офисных, производственных и жилых помещениях. Они значительно превосходят другие виды освещения по энергопотреблению, экологичности и сроку службы.

В статье мы рассмотрим, что такое светодиодные приборы освещения, как устроены светодиодные лампы и светильники, принцип работы, какие виды существуют.

Что такое светодиодные источники света

Светодиодный светильник – это высокотехнологичный продукт, источником света которого служит светодиод или диод. Его также называют LED-элементом. По своим характеристикам светодиодные лампы во многом превосходят лампы накаливания и люминесцентные осветительные приборы. К их главным достоинствам относят простоту установки, длительный срок службы и энергоэффективность.

Светодиодные светильники создавались в качестве аналога лампы накаливания. Сегодня они почти полностью вытеснили предшественников. Светодиоды применяют для освещения жилых и производственных помещений, в растениеводстве, медицине, автомобилестроении и т. д. В них не содержится веществ и материалов, способных нанести вред здоровью или окружающей среде.

Главные преимущества светодиодных источников света:

• длительный срок службы;
• экономичный расход электроэнергии;
• экологичность;
• высокое качество светового потока;
• низкий коэффициент пульсации;
• низкая потеря яркости с течением времени.

Виды светодиодных светильников

Выбор светодиодных светильников на современном рынке радует своим разнообразием. LED-лампы классифицируют по типу конструкции, особенностям установки, форме и другим характеристикам. При выборе важно учитывать, в каких целях и в каком помещении осветительный прибор будет использоваться.

Основные виды светодиодных светильников:

1. Настенные светильники предназначены для крепления на вертикальные поверхности, но при этом их можно крепить накладным и подвесным способом.
2. Аккумуляторные светильники в большинстве случаев оснащены зарядным устройством. Их устанавливают в направлении эвакуационного, пожарного и аварийного выходов.
3. Встраиваемые светодиодные лампы монтируют в подвесных и натяжных потолках.
4. Линейные светильники используются в качестве дополнительного освещения. К ним относят светодиодные ленты.
5. Поворотные светильники способны менять направление светового потока с помощью кронштейна.

По принципу светорассеяния осветительные приборы бывают узконаправленные и с широким углом рассеивания. Первые отличаются концентрированным излучением, вторые – распространяют свет во все стороны.

Устройство светодиодных приборов освещения

Конструкция светодиодной лампы состоит из корпуса с отражателем и набора светодиодов. Главные элементы осветительного прибора – светодиоды. Стабильность и длительность их работы напрямую зависит от других компонентов. Чтобы обеспечить качественный световой поток, при производстве светильника используют матрицу и теплоотвод.

Для предотвращения нагрева светодиодов применяется радиатор, на который наносится термопаста. Корпус светодиодного светильника выполняется из пластика или алюминия. Его форма может меняться в зависимости от сферы применения светильника.

Алюминиевая плата светильника включает в себя несколько слоев теплоотводящих материалов. Она необходима для передачи энергии на теплоотвод от кристалла. В отличие от люминесцентных светильников на ее поверхности не присутствует вредных веществ.

Роль светорассеивателя в устройстве светодиодной лампы выполняет плафон, способствующий равномерному распределению светового потока. Он должен быть устойчивым не только к механическим повреждениям, но и к критическим температурам. Именно поэтому многие бренды используют для изготовления плафона поликарбонат.

Принцип работы светодиодной лампы

Понять, как работает светодиодная лампа, достаточно легко. В основе этого действия лежит эффект излучения света p-n-переходом. При прохождении тока выполняется рекомбинация электронов, что способствует излучению света в определенной последовательности. Белый свет получается в результате покрытия синего светодиода желтым люминофором. Оттенок света регулируется толщиной люминофора, а его яркость – током.

Принцип работы светодиодной лампы:

1. Переменное напряжение попадает на диодный мост, после чего выпрямляется.
2. На следующем этапе происходит сглаживание пульсаций.
3. Выпрямленное напряжение перемещается на контроллер, отвечающий за управление работой светильника.
4. Дальше напряжение проходит через импульсный трансформатор с электронного модуля на светодиоды.

Зная, как устроена светодиодная лампочка, несложно понять, в чем преимущества перед другими осветительными приборами. Отсутствие вредных компонентов делает LED-лампы безопасными по отношению к здоровью и окружающей среде. При этом они обеспечивают необходимый уровень освещенности и отличаются длительным сроком службы.

Что представляет собой светодиодный светильник

Светодиодный светильник представляет собой осветительный прибор, состоящий из таких основных элементов, как светодиод – полупроводниковый элемент и драйвер – импульсный источник питания, преобразующий переменный ток в постоянный.

Светодиоды, применяющиеся в светодиодных светильниках, бывают двух типов:

1. Сверхъяркие – светодиоды Surface Mounted Device (SMD).
2. Светодиоды Сhip on Board (СОВ).

СОВ имеет некоторые технологические отличия – на теплоотводящей площадке размещены несколько светодиодных чипов, покрытых слоем люминофора. Благодаря этим особенностям, светильник отличается простотой сборки, улучшенным теплоотведением, миниатюрной готовой платой и невысокой стоимостью.

Что касается корпуса светодиодного светильника – обычно он изготавливается из любого теплоотводящего материала, но чаще всего – из алюминия, так как основной функцией корпуса является отведение от светодиода лишнего тепла (нормальная температура радиатора должна составлять от 35 до 50° С). К тому же корпус должен быть устойчивым к механическим повреждениям и воздействию влаги. Если это светильник светодиодный уличный – он дополнительно должен обладать малой парусностью и оснащаться усиленным креплением.

Также для таких светильников предусмотрена другая конструкция корпуса радиатора – ровная и гладкая, чтобы в ребра радиатора не забивалась листва и грязь, а зимой – не образовывались сосульки.

Светодиодные светильники нашли широкое применение во всех сферах жизнедеятельности человека. Благодаря своей экономичности, низкому энергопотреблению, длительному сроку службы, отсутствии ремонтных затрат и затрат на утилизацию, светодиоды стали прекрасной заменой традиционным уличным светильникам – лампам Днат, ДРЛ и МГЛ.

Для ЖКХ использование светодиодов для освещения подъездов, технических и служебных помещений зданий и других объектов также выгодно, так как светодиодные светильники с датчиками звука и движения позволяют экономить до 98% по сравнению с ранее применяемыми люминесцентными лампами и лампами накаливания.

Для офисных помещений светодиодное освещение выгодно не только с экономической точки зрения, так как оно способствует снижению утомляемости и, как следствие, повышает производительность служащих. Это стало возможным благодаря таким особенностям светодиодных светильников, как отсутствие эффекта мерцания и равномерность освещения.

Для промышленности переход на светодиодное освещение имеет свои преимущества. Светодиодные светильники надежны, пожаробезопасны, имеют длительный срок службы и не требуют затрат на эксплуатацию и утилизацию. Кроме того, светодиодные лампы позволяют экономить не только на энергопотреблении – хотя, учитывая масштабы предприятия, сумма получится довольно внушительная, но и на материалах для монтажа освещения – на кабеле, автоматах и других необходимых элементах.

Еще одним весомым аргументом в пользу светодиодных светильников на производстве является то, что во время работы у них отсутствует стробоскопический эффект. Это имеет огромное значение при работе со станками и другим оборудованием, имеющим крутящиеся подвижные элементы, так как они хорошо просматриваются при светодиодном освещении, тогда как в мерцающем свете люминесцентных ламп они не всегда видны, что повышает вероятность травм.

Также к преимуществам светодиодных светильников можно отнести широкий выбор вторичной оптики, которая дает возможность сформировать и направить световой поток в нужном направлении при незначительных светопотерях – от прямого луча до синусной или широкой кривой силы света (КСС). Лампы Днат, ДРЛ или МГЛ при применении вторичной оптики теряют до 50% светового потока. Именно поэтому светодиодные светильники являются более эффективными для освещения дорог, улиц и магистралей.

И если Вы, ознакомившись со всеми достоинствами светодиодных светильников, приняли решение отказаться от традиционных источников освещения – добро пожаловать к нам. У нас Вы найдете широкий выбор светодиодных светильников высочайшего качества, на каждый из которых мы предоставляем гарантию, а наши менеджеры, к которым Вы можете обратиться по телефону или через формы обратной связи на нашем сайте, всегда Вам помогут сделать правильный выбор.

Социальные кнопки для Joomla

Что такое светоизлучающий диод (LED)? – Определение, работа, конструкция и преимущества

Определение: Светодиод представляет собой диод с PN-переходом, который излучает свет, когда через него проходит электрический ток в прямом направлении. В светодиоде происходит рекомбинация носителей заряда. Электрон со стороны N и дырка со стороны P объединяются и дают энергию в виде тепла и света. Светодиод изготовлен из бесцветного полупроводникового материала, и свет излучается через переход диода.

Светодиоды широко используются в сегментных и точечно-матричных дисплеях числового и буквенно-цифрового характера. Несколько светодиодов используются для создания одного линейного сегмента, а для создания десятичной точки используется один светодиод.

Конструкция светодиода

Рекомбинация носителей заряда происходит в материале P-типа, поэтому P-материал представляет собой поверхность светодиода. Для максимального излучения света анод наносится на край материала Р-типа. Катод изготовлен из золотой пленки и обычно располагается в нижней части N-области. Этот золотой слой катода помогает отражать свет на поверхность.

Фосфид арсенида галлия используется для производства светодиодов, которые излучают красный или желтый свет для излучения. Светодиоды также доступны в зеленом, желтом, янтарном и красном цветах.

Простой транзистор можно использовать для включения/выключения светодиода, как показано на рисунке выше. Ток базы I _B проводит транзистор, а транзистор проводит сильно. Сопротивление R _C ограничивает ток светодиода.

Работа светодиода

Работа светодиода зависит от квантовой теории. Квантовая теория утверждает, что когда энергия электронов уменьшается с более высокого уровня на более низкий уровень, они излучают энергию в виде фотонов. Энергия фотонов равна промежутку между высшим и низшим уровнем.

Светодиод подключен в прямом направлении, что позволяет току течь в прямом направлении. Течение тока происходит из-за движения электронов в противоположном направлении. Рекомбинация показывает, что электроны перемещаются из зоны проводимости в валентную зону и излучают электромагнитную энергию в виде фотонов. Энергия фотонов равна зазору между валентной зоной и зоной проводимости.

Преимущества светодиодов в электронных дисплеях

Ниже приведены основные преимущества светодиодов в электронных дисплеях.

1. Светодиоды имеют меньшие размеры, и их можно складывать вместе для формирования числового и буквенно-цифрового дисплея в матрице высокой плотности.
2. Интенсивность светового потока светодиода зависит от тока, протекающего через него. Интенсивность их света можно плавно регулировать.
3. Доступны светодиоды, излучающие свет различных цветов, таких как красный, желтый, зеленый и янтарный.
4. Время включения и выключения или время переключения светодиода меньше 1 наносекунды. Из-за этого светодиоды используются для динамической работы.
5. Светодиоды очень экономичны и обладают высокой степенью надежности, поскольку производятся по той же технологии, что и транзистор.
6. Светодиоды работают в широком диапазоне температур, например, от 0° до 70°. Кроме того, он очень прочный и может выдерживать удары и колебания.
7. Светодиоды имеют высокий КПД, но требуют для работы умеренной мощности. Обычно для полной яркости требуется напряжение 1,2 В и ток 20 мА. Поэтому он используется в местах, где доступно меньше энергии.

Недостатки светодиодов

Светодиоды потребляют больше энергии по сравнению с LCD, и их стоимость высока. Кроме того, он не используется для изготовления большого дисплея.

Светодиод

: конструкция, типы и применение Светодиод

или светоизлучающий диод является наиболее часто используемым электронным компонентом в нашей повседневной жизни. Это источник света в виде маленькой лампочки, которую можно установить внутри цепи. Это особый тип диода, который преобразует электрическую энергию в энергию света. В отличие от лампы накаливания не нагревается, поэтому является энергосберегающим источником света. Он доступен в любом размере, форме и цвете.

Диоды с PN-переходом были изобретены задолго до появления светодиодов, и только в 1962 году Ник Холоньяк придумал специальный тип диода, который преобразует электрическую энергию в энергию света. Светодиод может генерировать как видимый, так и невидимый свет. Невидимый свет (инфракрасный) используется в пульте дистанционного управления. Он используется в каждом электронном оборудовании, которое используется для отображения любой информации. Он используется для освещения улиц, жилых домов и промышленных предприятий. В этой статье подробно объясняется принцип работы светодиода, его конструкция и т. д.

• Похожие сообщения: Что такое диод? Конструкция и работа диода PN-перехода

Содержание

Что такое светодиод – светоизлучающий диод?

Светодиод — это сокращенная форма слова «Светоизлучающий диод». Это тип диода, который излучает свет, когда через него проходит ток. Другими словами, светодиод — это особый тип диода, который преобразует электрическую энергию в световую. Это простой диод с PN-переходом, который излучает свет при прямом смещении. Соединение покрыто прозрачной эпоксидной смолой, чтобы направлять свет, исходящий от соединения, во всех направлениях.

Энергия света генерируется, когда электрон из более высокой энергетической зоны попадает в низкоэнергетическую зону и высвобождает энергию. Другими словами, когда носители заряда электроны и дырки объединяются, они выделяют световую энергию. Не каждый материал способен обладать таким свойством. Свойство материала преобразовывать электрическую энергию в энергию света называется электролюминанс. Вместо кремния и германия используются соединения арсенида галлия, фосфида галлия и фосфида индия в зависимости от цвета излучаемого света.

Символ и обозначения светодиодов

 

Символ светодиода

Символ светодиода напоминает любой обычный диод с PN-переходом, за исключением того, что он имеет стрелки, направленные наружу. рисунок ниже.

• Связанный пост: Различные типы символов диодов

Клеммы светодиода

9Светодиод 0002 представляет собой диод, поэтому он имеет две клеммы: анод (+) и катод (-). Две клеммы можно идентифицировать следующими способами.

• Более длинная ветвь — это анод, а более короткая ветвь — это катод.
• В случае прозрачного светодиода внутренняя меньшая пластина является анодом, а большая пластина — катодом.
• На катоде есть плоское пятно.
• С помощью мультиметра используется режим прозвонки. При прямом смещении светодиод будет светиться и запускать зуммер, а при обратном смещении – нет.

Конструкция светодиода

Щелкните изображение, чтобы увеличить его

Светодиод состоит из трех слоев: слоя полупроводника P-типа, слоя полупроводника N-типа и активной области. В N-слое больше всего электронов, а в P-слое больше дырок. Активная область имеет равное количество электронов и дырок, поэтому в ней нет основных носителей заряда. Активная область также известна как область истощения. Электроны и дырки рекомбинируют в этой области. Как мы знаем, свет излучается, когда электрон и дырка объединяются. Дырки – это отсутствие электронов. Они не двигаются. Электроны движутся и соединяются с дырками в р-слое. Следовательно, p-слой предназначен для удержания в верхней части светодиода.

Слой материала P-типа и материала N-типа накладывается друг на друга с активной областью между ними. Поскольку электронно-дырочная рекомбинация происходит в p-области, p-слой остается наверху, а анод осаждается на краю p-слоя, чтобы обеспечить максимальное излучение света. В то время как для катода золотая пленка осаждается на дне слоя N-типа, как показано на рисунке.

Физически светодиод рассчитан на максимальное излучение света. Поэтому место соединения покрыто прозрачной эпоксидной смолой с куполообразным верхом. Это помогает концентрировать свет, излучаемый соединением, в восходящем направлении. Тонкая золотая пленка в нижней части специально используется для отражения света назад в направлении вверх для повышения эффективности светодиодов. Поскольку большая часть света излучается из p-области, увеличение ее площади увеличивает интенсивность света. Форма эпоксидной смолы не обязательно должна быть полусферической. Он может быть треугольным или прямоугольным, в зависимости от применения.

Примечание: светодиод может излучать как видимый, так и невидимый свет. Невидимый свет в основном используется для связи в удаленных устройствах, таких как телевизоры, кондиционеры и т. д.

Что касается материала, используемого для светодиодов, в нем не используется кремний или германий. Полупроводники, такие как арсенид галлия (GaAs), фосфид арсенида галлия (GaAsP) или фосфид галлия (GaP), используются в светодиодах из-за их свойства излучать энергию в виде излучения, в то время как кремний и германий выделяют в виде тепла.

Похожие сообщения:

• Фотодиод: типы, конструкция, работа и применение
• Разница между фотодиодом и фототранзистором
• Разница между светодиодом и фотодиодом

Работа светодиода

Как и любой обычный диод, светодиод или светоизлучающий диод работает только при прямом смещении, т. е. анод находится под более высоким напряжением по сравнению с катодом, или анод подключен к положительной клемме и катод соединен с отрицательной клеммой батареи. В n-области преобладают электроны, а в p-области преобладают дырки. Кроме того, слой n-типа сильно легирован по сравнению со слоем p-типа 9.0005

Когда светодиод смещен в прямом направлении, приложенный потенциал начинает воздействовать на P-слой и N-слой. В результате область истощения или активный слой начинает сжиматься. Поэтому электроны из n-области и дырки из p-области начинают проходить через переход. Он начинает рекомбинировать в активной области или области истощения. При его рекомбинации электроны из верхней зоны (зоны проводимости) попадают в нижнюю энергетическую зону (валентную зону) за счет рекомбинации с дырками (отсутствие электрона в валентной зоне) и выделяют энергию в виде света. После нескольких рекомбинаций ширина обедненной области еще больше уменьшается, а интенсивность света увеличивается

Свойство преобразования электричества в энергию света называется электролюминанс. Такое свойство проявляют некоторые полупроводники, такие как GaAs, GaAsP, GaP. Кремний и германий не могут излучать свет, а только тепло. Почему эти материалы обладают таким свойством, можно понять, используя теорию энергетических зон твердых тел.

Как известно, электрон может приобретать энергию в дискретной форме. Энергию электрона можно определить по его положению в энергетических зонах. Когда электрон получает энергию, он переходит в более высокую энергетическую зону, а когда он возвращается в более низкую энергетическую зону, он высвобождает энергию. Валансная зона имеет меньшую энергию, чем зона проводимости. Разница между зоной проводимости и валентной зоной называется энергетической щелью. Согласно теории энергетических зон твердых тел, существует два типа полупроводниковых материалов, обладающих либо прямой запрещенной зоной, либо непрямой запрещенной зоной.

Похожие сообщения:

• Стабилитрон – символ, конструкция, схема, работа и применение
• Туннельный диод: конструкция, работа, преимущества и применение

Прямозонная зона

Полупроводниковый материал с прямой запрещенной зоной излучает фотоны или световую энергию, когда высвобождает энергию. Две энергетические зоны, то есть зона проводимости и валентная зона, находятся прямо друг над другом вместе с импульсом «k» и графиком энергии. Когда электрон и дырка объединяются, они излучают энергию, равную энергетической щели между зоной проводимости и валентной зоной. Поэтому полупроводники, имеющие большую энергетическую щель, излучают свет высокой интенсивности. Различные материалы излучают разную длину волны, поэтому цвет света зависит от типа материала.

Такие полупроводниковые материалы используются в конструкции светодиодов. Примером полупроводников с прямой зоной являются арсенид алюминия-галлия (AlGaAs), фосфид мышьяка галлия (GaAsP), фосфид алюминия-галлия (AlGaP), нитрид индия-галлия (InGaN) и селенид цинка (ZnSe) и т. д.

Непрямая запрещенная зона

Полупроводниковые материалы с непрямой запрещенной зоной не излучают фотоны, когда электрон высвобождает энергию, а выделяет ее в виде тепла. В таких материалах зона проводимости не совпадает напрямую с валентной зоной, как показано на рисунке. Из-за разницы в импульсе «k» комбинация электрона и дырки высвобождает энергию только в виде тепла. Примерами таких материалов являются кремний, германий и др.

Цвет светодиода

Как мы знаем, на рынке доступны светодиоды разных цветов. А вот что собственно определяет цвет излучаемого света. Поскольку каждый цвет имеет разную длину волны, а полупроводниковый материал, который используется в светодиодах, излучает разные длины волн, они отвечают за генерацию разных цветов света. Каждый полупроводниковый материал имел разную область обеднения, имеющую разное прямое напряжение. Вот таблица для разных цветов светодиода

Похожие сообщения:

• Транзистор PNP – конструкция, работа и применение
• Транзистор NPN – конструкция, работа и применение

Цвет	Длина волны	Прямое напряжение	Полупроводниковый материал
Белый	395 – 530 нм	3 В – 5 В	Нитрид галлия-индия (GaInN) Селенид цинка (ZnSe)
Ультрафиолет	< 400 нм	3,1–4,4 В	Нитрид алюминия (AlN) Алюминий нитрид галлия (AlGaN) Нитрид алюминия-галлия-индия (AlGaInN)
Фиолетовый	400 – 450 нм	2,8 – 4,0 В	Индий-галлиевый нитрид (InGaN)
Синий	450 – 500 нм	2,5–3,7 В	Индий-галлиевый нитрид (InGaN) Карбид кремния (SiC)
Зеленый	500 – 570 нм	1,9–4,0 В	Фосфид галлия (GaP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP) Фосфид алюминия-галлия (AlGaP)
Желтый	570 – 590 нм	2,1–2,2 В	Фосфид арсенида галлия (GaAsP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP) Фосфид галлия (GaP)
Оранжевый	590 – 610 нм	2,0–2,1 В	Фосфид арсенида галлия (GaAsP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP) Фосфид галлия (GaP)
Красный	610 – 760 нм	1,6–2,0 В	Алюминий арсенид галлия (AlGaAs) Фосфид арсенида галлия (GaAsP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP) Фосфид галлия (GaP)
Инфракрасный	> 760 нм	< 1,9 В	Арсенид галлия (GaAs) Алюминий арсенид галлия (AlGaAs)

В следующей таблице показаны различные цвета свечения светодиодов, длина волны в нанометрах и прямое напряжение для смещения (падение напряжения).

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Похожие сообщения:

• USB-часы вентилятора с пропеллером и светодиодной подсветкой – принципиальная схема и код проекта
• Схема светодиодной рулетки с использованием таймера 555 и счетчика 4017

Здесь вы можете посмотреть другие интересные проекты и забавные уроки, основанные на светодиодах.

Смещение светоизлучающего диода

Подобно диоду с PN-переходом, светодиод работает при прямом смещении, но имеет относительно более высокое прямое напряжение. Анод в светодиоде подключен к положительному, а катод подключен к отрицательному выводу источника питания.

Если напряжение питания выше, чем прямое напряжение светодиода, переход светодиода пропускает ток и начинает излучать свет. Поскольку мы знаем, что прямой ток диода увеличивается экспоненциально, когда переход смещен в прямом направлении, этот огромный ток может необратимо повредить светодиод. Поэтому последовательно со светодиодом используется токоограничивающий резистор для ограничения тока. Повредить светодиод может не только ток, но и напряжение. Напряжение питания не должно быть выше прямого рабочего напряжения. В противном случае можно повредить соединение. Обычный светодиод имеет номинальное напряжение до 4,0 В и номинальный ток до 30 мА.

Похожие сообщения:

• Как рассчитать номинал резистора для светодиодов и различных типов светодиодных цепей
• Калькулятор резисторов для светодиодов – необходимое значение резистора для цепи светодиодов

Типы светодиодов

Светодиоды в основном делятся на два типа, т.е.

• Светодиоды видимого диапазона
• Невидимый светодиод

Видимый светодиод

Такие светодиоды излучают свет, видимый невооруженным глазом. Излучаемый свет имел длину волны в видимом спектре, то есть от 380 до 750 нм. Такие светодиоды используются для подсветки, оформления, индикации, индикации в цифровых устройствах и т. д.

Невидимый светодиод

Такой светодиод излучает свет с длиной волны в инфракрасном спектре, т.е. от 700 нм до 1 мм. Это невидимо невооруженным глазом. Поэтому он используется в охранной сигнализации, оптронах, пультах дистанционного управления и т. д.

RGB-светодиоды

Красно-зелено-синий светодиод представляет собой тип светодиода, состоящий не из одного, а из трех светодиодов. Его выходной цвет представляет собой комбинацию трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Он дает не три разных цвета, а один цвет. Это позволяет ему генерировать свет разного цвета.

RGB LED имеет четыре клеммы, т.е. три из них используются для управления тремя цветами: красным, зеленым и синим, а четвертая клемма является общей клеммой, либо анодом, либо катодом.

Светодиод с интегральной схемой

Светодиоды такого типа имеют внутри интегральные схемы. Это интеллектуальные светодиоды, для которых не требуется отдельный контроллер. Он может менять цвет и мигать без внешнего контроллера. Кроме того, он занимает очень мало места, что позволяет сделать его более компактным.

Миниатюрные светодиоды

Миниатюрные или мини-светодиоды представляют собой светодиоды небольшого размера, используемые для украшения и в качестве индикаторов во многих повседневных приложениях. Они изготавливаются различной формы и со встроенными проводами, подключенными к их клеммам. Они доступны в SMD (устройство для поверхностного монтажа) и сквозной технологии.

Мини-светодиоды не рассеивают тепло, поэтому не требуют радиаторов.

Похожие сообщения:

• Биполярный переходной транзистор (BJT) | Строительство, работа, типы и применение
• Типы транзисторов – BJT, FET, JFET, MOSFET, IGBT и специальные транзисторы

Мощные светодиоды

Такие светодиоды имеют очень мощный и яркий свет. Эти светодиоды доступны в различных размерах и выходной мощности. Используются для освещения в фонаре, факеле, уличном фонаре и т. д.

Рассеивают тепло благодаря своим большим размерам и мощности. Поэтому требуются большие радиаторы

Светодиодная лента

Как следует из названия, эти светодиоды сконструированы на гибкой полосе печатной платы. На оборотной стороне полоски был клей для приклеивания к любой поверхности. У него были разноцветные светодиоды, и при освещении они излучали разноцветные огни. Современные ленточные светодиоды поставляются с RGB-светодиодами, управляемыми с помощью беспроводного пульта дистанционного управления.

Адресный светодиод

Адресные светодиоды имеют встроенную микросхему, которая используется для управления отдельным светодиодом, подключенным к полосе светодиодов.

Светодиод со встроенным резистором

Эти светодиоды имеют встроенный токоограничивающий резистор. Поэтому его можно безопасно использовать, не беспокоясь о необходимых расчетах и ​​необходимости использования отдельного резистора. Он также занимает меньше места.

Инфракрасный светодиод

Такой светодиод излучает свет за пределами видимого спектра. Он невидим невооруженным глазом, но может быть обнаружен другими фотодиодами. Поэтому они используются в пульте дистанционного управления.

Ультрафиолетовый светодиод

Ультрафиолетовый или УФ-светодиод излучает ультрафиолетовый свет. УФ-излучение используется для специальных применений в научных, судебных и медицинских целях.

Выходные характеристики светодиода

Выходная характеристика светодиода показывает зависимость между выходной силой света и входным прямым током светодиода I _F . Интенсивность света представлена ​​вертикальной осью, а прямой ток представлен горизонтальной осью.

Интенсивность света прямо пропорциональна прямому току, проходящему через светодиод. Интенсивность или мощность излучения линейно зависит от прямого тока. Интенсивность света также зависит от температуры. Увеличение температуры уменьшает интенсивность света светодиода, как показано на графике.

• Похожие сообщения: Типы диодов и их применение — 24 типа диодов

VI Характеристики светоизлучающего диода

Кривая характеристик VI показывает соотношение между напряжением и током через устройство. Горизонтальная ось или ось X представляет напряжение, а вертикальная ось или ось Y представляет ток.

Светодиод в основном работает как обычный диод, т.е. пропускает ток в прямом направлении, поэтому на графике показаны только прямое напряжение и прямой ток. Прямое напряжение светодиода больше, чем у обычного диода из-за наличия активного слоя. Сначала светодиод не пропускает ток и не излучает свет, пока прямое напряжение не превысит напряжение колена. Разный цвет светодиода имеет разное напряжение колена. Как только светодиод начинает проводить ток, ток начинает экспоненциально увеличиваться, что прямо пропорционально интенсивности излучаемого света.

Для изготовления светодиодов используются различные полупроводниковые материалы. Различные материалы излучают свет с различной длиной волны и интенсивностью. Длина волны излучения определяет прямое напряжение или напряжение колена светодиода. Инфракрасный (невидимый свет) имеет самую высокую длину волны, за которой следуют красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый и ультрафиолетовый цвета. Уменьшение длины волны увеличивает прямое напряжение указанного светодиода, как показано на графике.

Похожие сообщения:

• Туннельный диод: конструкция, работа, преимущества и применение
• Диод Шоттки: обозначение, конструкция, работа и применение

Преимущества и недостатки светодиодов

Преимущества

Вот некоторые преимущества светодиодов

• Диапазон рабочих температур светодиодов от 0°C до 70°C.
• Он очень жесткий и выдерживает любые механические удары и вибрации.
• Имеет более длительный срок службы.
• Требует очень малого напряжения и потребляет очень мало энергии.
• Могут быть изготовлены любой формы и размера. Таким образом, крошечные светодиоды можно использовать для создания цифровых и буквенно-цифровых дисплеев на дисплее с высокой плотностью.
• Оптопары, изготовленные из светодиодов, изолируют цепь электрически и соединяют ее оптически.
Светодиоды
• дешевле, экономичнее и очень надежны.
• Низкая температура не влияет на его работу.
• Время переключения светодиода очень быстрое, в диапазоне 1 нс. Поэтому они подходят для динамической работы.
• Не нужно разогревать. Он мгновенно загорается.
• Он может излучать различные цвета света, такие как красный, зеленый, желтый, оранжевый, белый и т. д.
• Интенсивность или яркость светодиода можно легко контролировать, изменяя ток, протекающий через него.
• По сравнению с лампой накаливания светодиоды в 10-50 раз эффективнее.
• Не требует токсичных газов, вредных для окружающей среды.

Недостатки

Вот некоторые недостатки светодиода

• По сути это диод, т.е. однонаправленный. Подключение его с обратным смещением к источнику высокого напряжения может привести к его необратимому повреждению.
• При подключении к цепи необходимо учитывать полярность.
Светодиоды
• не так энергоэффективны, как ЖК-дисплеи. Поэтому его нельзя превратить в большой дисплей.
• Это дорого по сравнению с большим LCD.
• Он имеет более высокое рабочее напряжение и потребляет больше энергии по сравнению с обычным диодом с PN-переходом.
• Он не выдерживает скачков тока и напряжения. Это может привести к необратимому повреждению светодиода.
• Он также может перегреваться из-за мощности излучения. Это сокращает срок службы светодиода.
• Его эффективность падает из-за большого тока или тепла. Это явление также известно как падение эффективности.
• Его светлый цвет может измениться в течение срока службы.
• Имеет более высокую начальную стоимость по сравнению с лампой накаливания

Связанный пост: Применение диодов

Применение светодиодов

Светодиоды имеют множество применений, вот некоторые из известных применений светодиодов

• , промышленные и издательские) из-за его высокой светосилы и низкого энергопотребления.
Светодиоды
• используются в дорожных знаках и сигнальных огнях на каждом перекрестке и в уличных фонарях.
• Используются в качестве дисплея в цифровых часах, калькуляторах, цифровых мультиметрах и т. д.
• Они также используются в качестве индикатора в электрических и электронных схемах и устройствах для индикации подачи питания.
• В автомобилях они используются для освещения, а также индикаторов.
• Это действительно во вспышках цифровых камер и фонариках.