Светодиоды — это полупроводниковые источники света. Он производит свет на границе раздела полупроводников за счет энергии, выделяемой дыркой, или за счет повторного расширения электронов, в зависимости от проводимости p-n контакта.
Светодиоды — это полупроводниковые переходы, которые излучают свет при подаче постоянного напряжения. Светодиоды выпускаются различных цветов, яркости и мощности. Как и типичный диод, светодиод имеет два внешних вывода: один для падения и один для роста. В схеме светодиодные лампы обозначены следующим образом.
При наличии непосредственного тренда отрицательный тренд накладывается на положительный тренд падения и подъема светодиодной лампы. Если номинальный ток или номинальное напряжение увеличиваются, светодиод подвергается опасности. Если элементы используются для заднего освещения, рекомендуется использовать специальные драйверы для создания необходимого тока и требуемого напряжения. Во многих случаях светодиоды используются в качестве адаптации и питаются непосредственно от скачков напряжения микроконтроллера через дополнительные резисторы, которые ограничивают ток и создают необходимое падение напряжения.
Внутри полупроводника электроны и дырки светодиодной лампы прикреплены к энергетической зоне. Ширина зонного промежутка определяет энергию световых частиц (фотонов), излучаемых этим беспроводным полузаземленным холодным элементом.
Энергия фотонов определяет длину волны излучаемого света и, следовательно, цвет светодиодной лампы. Различные материалы с разными зазорами между лентами позволяют получить множество ярких цветов. Точная длина волны радиолиста, т. е. излучаемого света, может быть отрегулирована путем изменения состава активной или эмиссионной области.
Они состоят из полупроводниковых соединений элементов III и V группы журнала Менделеева. Конкретными примерами таких веществ, обычно используемых в производстве светодиодов, являются фосфид зазора (GAP), арсенид галлия (GAAS) и арсенид галлия (GAN).
Проводимость этих полугрубых элементов, излучающих свет, определяется самим материалом и дополнительными сплавами. Как мы уже знаем, при подаче напряжения прямой полярности через p-n контакты начинает протекать ток, а регенерация электронов и дырок приводит к выделению энергии, соответствующей видимому спектру с длиной волны от 700 до 400 нм.
Видеоурок — светодиодные устройства
Для освещения в красной и желтой области используются полупроводники MDGS фирм Gaalas и Algalnp (многопроходная двойная гетероструктура), Ingan, Alingan).
Излучение производится в P-N контакте между кристаллом и кристаллом-акцептором, прикладывая через электрод напряжение необходимой полярности. Для направления поперечного излучения вдоль визуальной оси светоизлучающего элемента используется отражатель. Все внутренние элементы заключены в прозрачный полимер с максимально возможным коэффициентом преломления. Купол корпуса действует как линза.
Внешние клеммы используются для подачи напряжения, а также для монтажа на печатные платы. В дополнение к окончательному дизайну, некоторые элементы имеют внешние выходы на базовом уровне.
Светодиоды выпускаются в различных корпусах. Наиболее распространенные типы включают круглые пластиковые и прозрачные оболочки диаметром 3-5 мм и два металлических троса. Более короткий трос представляет собой спуск, а самый длинный — подъем.
В начале 1990-х годов люди впервые увидели синие и белые светодиодные лампы. С тех пор технологическая борьба привела к созданию очень ярких белых светодиодов. Хорошо известно, что ни один светодиод не может излучать белый свет, поскольку белый свет — это сумма всех цветов. Поэтому цвет излучения зависит от ширины энергетической щели, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок.
Как мы уже знаем, ширина энергетической щели зависит от материала, добавленного в полупроводник. Так, для получения белого света на кристаллы в тракте излучения синего света наносится тонкий слой люминофора, который при воздействии синего спектра излучает желтый и красный свет. В результате смешения синего, желтого и красного цветов на выходе получается белый свет.
Напряжение высокой яркости светодиодов обычно варьируется между 2,8 и 3,9 вольта. Светодиоды имеют очень долгий срок службы, но очень чувствительны к перегрузкам по току. Во избежание перегрузок и, соответственно, полного или частичного выхода из строя, следует использовать светодиодные направляющие питания со специальными чипами и рекомендовать импульсную конфигурацию для регулирования интенсивности. Типичные светодиодные лампы суперфотини показаны на следующем рисунке:.
Стоит отметить, что мощные светодиодные лампы, изготовленные с нарушением технологии, через некоторое время эксплуатации теряют свои яркие характеристики. Как правило, они продаются на китайских аукционах по более низким ценам, чем соответствующая продукция. Это связано с тем, что эпоксидный материал снижает способность синих светодиодных чипов со слоем люминофора.
Характеристики светодиодов можно разделить на входные и выходные параметры. Входные параметры следующиепр Прямое падение напряжения при номинальном токе uпр Максимально допустимое обратное напряжение uсреднеквадратичное значение макс. ; вольтовая характеристика винтовки.
Номинальный фронтальный ток iпр через кристаллы размером 0,1 х 0,1 мм составляет 20-40 млн. лет. Максимально допустимый ток фронтального потока IPR max зависит от условий охлаждения, конструкции светодиодной лампы и, в импульсном режиме, от импульсного рабочего цикла.
Прямое падение напряженияпр Падение напряжения светодиодов при номинальном токе зависит от энергии испускаемого излучения и составляет от 1,5 В для светодиодов, излучающих в ИК-области, до 4,2 В для светодиодов, излучающих синий и фиолетовый свет.
Выходные параметры: fotinif Угол излучения Угол оси — Интенсивность i0 Выходными параметрами являются. Угол излучения света — Сила света l (относится к световой пластине) — Инерция T-люмен — Аппия (зависит от потока света или потока светодиодной лампы впереди).
В данном руководстве указаны следующие светодиоды KL101A, KL101B, KL101B, 2L101A, 2L101B, AL102A, AL102AM, AL102B, AL102BM, AL102V, AL102BM, AL102GM, AL102D, AL102D, 3L102V, 3 3L102V, 3L102V, 3L102V, 3L102V, 3L102V, 3L102V, 3L102V, 3L102V, AL102V, . . M, AL301A-1, AL301B-1, AL307AM, AL310A, AL310B, AL316A, AL316B, ALS331A, 3LC331A, AL341A. I, KL360A, KL360B, 3L360A, 3L360B, KLD901A, KIPD01A-1L, . KIPD01B-1L, KIPD02A-1K, KIPD02B-1K, KIPD02B-1L, KIPD02G-1L, KIPD02D-1J, KIPD02e и др.
Мигание светодиода(MS) — это обычный полупроводник, излучающий свет, но включающий в себя встроенный генератор импульсов с частотой импульсов 1,5-3 Гц. МК являются полнофункциональными устройствами и выполняют функцию световой сигнализации.
Кроме того, мигающие светодиодные лампы очень универсальны — напряжение их питания варьируется от 3 до 14 вольт для высоковольтных МК и от 1,8 до 5 вольт для низковольтных МК. Использование мигающих светодиодов оправдано в компактных схемах с жесткими требованиями к размерам компонентов и питанию; поскольку схема MCU основана на МОП-структуре, мигающие светодиоды очень эффективны в потреблении энергии. Такие светодиоды могут легко заменить всю панель управления.
Осмотр прозрачной оболочки МК показывает, что она состоит из двух частей. В основании отрицательного полюса (капли) расположен светоизлучающий кристалл. Микросхема внутреннего генератора размещается в основании восходящего кабеля. Для соединения всех компонентов этого устройства используются три коротких замыкания.
Микросхема осциллятора состоит из непрерывного генератора RF — его частота составляет приблизительно 100 кГц. В паре с ним работает логический делитель, который делит радиочастотный импульс на уровни 1,5-3 Гц.
Различные светодиодные лампы имеют разные цвета, а также разные тенденции в работе. Важной особенностью таких радиопередач является их номинальный ток. В зависимости от уровня рабочего напряжения необходимо рассчитать дополнительное сопротивление для светодиодных ламп (простой драйвер), чтобы избежать повреждения высоким током.
В электронных домашних конструкциях со стандартным 5-вольтовым питанием для большинства маломощных светодиодных ламп обычно достаточно сопротивления около 200-240 Ом.
Пример расчета схемы Электронные элементы для правильной активации светодиодных ламп
Первая практическая схема показывает простой, мощный и недорогой светодиодный драйвер, который может быть собран даже начинающими радиолюбителями. Драйвер идеально подходит для высокой мощности и высокой яркости и может использоваться с любым номером светодиода и любым типом источника питания.
Помимо простых светодиодных аксессуаров, существуют RGB-светодиоды, которые могут отображать любой цвет из системы RGB. RGB-элементы можно представить как три отдельные светодиодные лампы в одной оболочке красного, зеленого и синего цвета. Изменяя интенсивность каждого из них, можно создать любой цвет.
Принцип работы светодиодных ламп RGB Tricolor основан на визуальном эффекте смешивания красных (red), зеленых (green) и синих (blue) оттенков разных цветов. Конструктивно, внутренняя работа RGB LED представляет собой три цветных полупроводниковых кристалла, излучающих свет, расположенных в корпусе.
RGB-элемент имеет четыре внешних клеммы для подключения: по одной для каждого цвета и одна общая или направленная вниз.
Внутренняя структура светодиода похожа на структуру обычного диода. Поэтому они могут быть протестированы аналогичным образом — путем активации прямого хода, т. е. положительное напряжение должно быть приложено между нарастанием и спадом светодиодной лампы. Там, где есть мультиметр, это не является серьезной проблемой. Приблизительно 0,6 … В отличие от типичных кремниевых диодов с лесным движением 0,7 В, светодиоды имеют более высокие значения этого параметра, в зависимости от цвета света и используемого материала. Так, напряжение красных светоизлучающих полупроводников составляет 1,5 … 2 В, зеленый — 1,9 … 4 В, белый — в зоне 3 … 3.5 V.
