Mitä et tiedä LEDeistä

LED on puolijohdelaite, joka muuntaa sähkövirran energian valoksi, jonka perustana on säteilevä kide. LED-rakenteista kehitetään erilaisia ​​muunnelmia, jotka perustuvat emittoivia p-n-liitoksia sisältäviin puolijohdekiteisiin. LEDien tehokkuuden kasvaessa mahdollisten sovellusten määrä kasvaa.

LEDien rakentaminen ja käyttö

LEDit on tehty puolijohdemateriaalikerroksista. LED koostuu substraatilla olevasta puolijohdekiteestä, kotelosta ajolangoilla ja optisesta järjestelmästä. Tehokkaissa LED-koteloissa on myös jäähdytyselementti ylimääräisen lämmön poistamiseksi.

Nykyaikainen LED on melko monimutkainen puolijohdelaite, jonka tuotannossa käytetään erilaisia ​​tekniikoita fysiikan, kemian ja sähkötekniikan aloilta. Jokaisen LEDin perustana on kristalli-LED-siru.

SMD- ja COB-tekniikalla valmistetut LEDit asennetaan (liimataan) suoraan yhteiselle alustalle, joka voi toimia jäähdytyselementtinä – tässä tapauksessa se on valmistettu metallista. näin LED-moduulitjoka voi olla lineaarinen, suorakaiteen muotoinen tai pyöreä, 50–75 mm, jäykkä tai taipuisa ja suunniteltu tyydyttämään suunnittelijan kaikki toiveet.

Aiemmin LED-moduuleissa oli paljon LEDejä. Nyt tehon kasvaessa LEDien määrä vähenee, mutta optisella järjestelmällä, joka ohjaa valovirran haluttuun avaruuskulmaan, on yhä tärkeämpi rooli.

Tapoja saada valkoista valoa LED-valoista:

1. Ensimmäinen tapa on sekoittaa värejä RGB-tekniikalla. Punaiset, siniset ja vihreät LEDit on sijoitettu tiiviisti yhdelle matriisille, jonka säteily sekoitetaan optisella järjestelmällä, esimerkiksi linssillä. Tuloksena on valkoinen valo.

2. Toinen menetelmä koostuu siitä, että ultraviolettialueella säteilevän LEDin pinnalle levitetään kolme sinistä, vihreää ja punaista valoa säteilevää fosforia. Tämä on samanlaista kuin loistelamppu syttyy.

3. Kolmas menetelmä – kelta-vihreä tai vihreä plus punainen loiste levitetään siniseen LEDiin niin, että kaksi tai kolme säteilyä sekoitetaan muodostaen valkoista tai lähes valkoista valoa.

LEDien käyttö
Ensimmäiset LEDit ilmestyivät 1970-luvulla, mutta yleistyivät muutaman vuosikymmenen jälkeen.

Nykyaikaiset LEDit erottuvat pienikokoisista mitoistaan, kestävyydestään, pitkästä käyttöikänsä, hyvistä optisista ominaisuuksistaan ​​ja korkeasta säteilykvanttituottoisuudestaan. Toisin kuin monet muut valonlähteet, LEDit voivat muuntaa sähköenergiaa valoenergiaksi tehokkaasti. lähellä yhtä.

LED-teknologian valikoima laajenee päivä päivältä.Tämä johtuu pääasiassa niiden energiatehokkuudesta ja alhaisesta virrankulutuksesta korkealla valotehokkuudella.

Ledeistä on nyt tullut kaupallisesti tuotettuja valonlähteitä monenlaisiin valaistussovelluksiin. Tämä tuli mahdolliseksi LEDien energiatehokkuuden, luotettavuuden ja kestävyyden melko nopean kasvun ansiosta.

Alhainen sähköenergian kulutus, säteen muodostamisen helppous sekundaarioptiikkaa käyttämällä, hallinnan helppous ja mikä tärkeintä, silmän erityinen säteilyn havaitseminen tekevät LEDeistä välttämättömiä valonlähteiden luomisessa.

Tehokas LED-laite

Voimakkaalla LEDillä on kolme ominaisuutta:

1. Sisältää alhaisen lämmönvastuksen omaavan alumiini- tai kuparijäähdytyselementin, johon kristalli on kiinnitetty metallijuotteella.

2. LED-kide on tiivistetty silikonilla, mikä takaa mekaanisen rasituksen puuttumisen käytön aikana. Silikoni on päällystetty muovipinnoitteella, joka toimii linssinä.

3. Pii-substraatti, johon LED on kiinnitetty, tarjoaa ESD-suojan rakenteelle.

Useita siruja yhdellä substraatilla voidaan kytkeä sarjaan käyttöjännitteen lisäämiseksi ja samalla käyttövirtojen pienentämiseksi.

LEDin suunnittelu määrittää puolijohdekiteen säteilyn suunnan, tilajakauman, säteilyintensiteetin, sähköiset, lämpö-, energia- ja muut ominaisuudet. Ja tietysti kaikkien näiden parametrien keskinäinen vaikutus toisiinsa.

LED on puolijohde, ja siksi se johtaa sähkövirtaa vain yhteen suuntaan, mikä aloittelevan sähköasentajan on otettava huomioon. Tämä on koko vaikeus, koska käy ilmi, että LED ei pidä siitä ollenkaan, kun se on kytketty suoraan virtalähteeseen. Ongelmana on, että LEDit eivät tunnista mittaa alkaessaan kuluttaa energiaa ja siksi palavat välittömästi. Tarvittavan energiamäärän "toimittamiseksi" diodille käytetään erityisiä rajoittimia, jotka tunnetaan paremmin vastuksina.

Anodi- ja katodijohtimien määrittämiseksi oikein sinun on arvioitava niiden jalkojen pituus. On yleisesti hyväksyttyä, että anodin jalan tulee olla hieman pidempi kuin katodin jalka. Jos sinulla on kokemusta LEDien juottamisesta, vaurioiden todennäköisyys on minimoitu, mutta aloitteleville sähköasentajille ne voivat ylikuumentua. Ensimmäiset diodit voidaan juottaa pitämällä kiinni sen jaloista pinseteillä - tämä varmistaa ylimääräisen lämmön tehokkaan poistamisen.

Monet ihmiset uskovat virheellisesti, että LED-valon väri määräytyy sen muovin värin mukaan, johon se on "ommeltu". Itse asiassa kaikki on hieman monimutkaisempaa, ja väri, jolla diodi hehkuu, määräytyy sen valmistuksessa käytetyn puolijohdemateriaalin tyypin mukaan. Tästä syystä eri valoväreillä varustetut LEDit eroavat hinnaltaan. Punaiset ovat halvimpia, koska niitä käytetään useimmiten indikaattorina, mutta kalleimmat LEDit ovat sinisiä ja valkoisia. Valaistustekniikka kehittyy jatkuvasti, ja siksi markkinoille tulee yhä enemmän uusia diodeja.

Jos haluat testata LEDin toimivuutta nopeasti, voit kytkeä sen 1K vastuksen kautta, sillä siihen mahtuu lähes kaikki diodit 12V asti.

Moniväripolttimoissa, joita käytetään ulkomonitorien ja telaketjujen valmistuksessa, yhdistetään puolijohdemateriaaleja, jotka säteilevät vihreää ja punaista jännitteessä. Muuttamalla pulssien määrää ja taajuutta sekä puolijohteiden kirkkautta voidaan saada laaja valikoima värejä ja sävyjä.

Ei ole ehdottomasti suositeltavaa kytkeä useita LEDejä rinnakkain yhdellä vastuksella, koska tämä voi joidenkin ominaisuuksien vuoksi johtaa niiden käyttöiän lyhenemiseen. Nykyään LEDejä käyttävät laajasti sekä pienet yritykset että jättiläiset valaistustekniikan maailmassa. Jos haluat oppia lisää sähköstä ja LEDien kanssa työskentelyn erityispiirteistä, tutustu huolellisesti verkkosivuillamme oleviin tietoihin.