LED-lambi tööpõhimõte

LED on tahkis-pooljuhtseade, mis suudab muuta elektrienergia nähtavaks valguseks. See suudab elektrit otse valguseks muuta. LED-i süda on pooljuhtkiip. Kiibi üks ots on kinnitatud kronsteini külge, üks ots on negatiivne poolus ja teine ​​ots on ühendatud toiteallika positiivse poolusega, nii et kogu kiip on kapseldatud epoksüvaiguga.

Pooljuhtkiip koosneb kahest osast. Üks osa on P-tüüpi pooljuht, milles domineerivad augud ja teine ​​ots on N-tüüpi pooljuht, milles domineerivad elektronid. Kuid kui need kaks pooljuhti on ühendatud, moodustub nende vahele P-N-siirde. Kui vool mõjub kiibile läbi traadi, lükatakse elektronid P-alasse, kus elektronid taasühendavad aukudega ja eraldavad seejärel energiat footonite kujul. See on põhimõteLED valgustiemissioon. Valguse lainepikkuse ehk valguse värvuse määrab materjal, mis moodustab P-N-siirde.

LED võib otse kiirata punast, kollast, sinist, rohelist, rohelist, oranži, lillat ja valget valgust.

Alguses kasutati LED-i instrumentide ja arvestite indikaatorvalgusallikana. Hiljem hakati valgusfoorides ja suurte alade kuvarites laialdaselt kasutama erinevaid heledaid LED-e, mis toovad head majanduslikku ja sotsiaalset kasu. Võtke näiteks 12-tolline punane foorituli. Ameerika Ühendriikides kasutati algselt valgusallikana 140-vatist pika elueaga ja madala valgusefektiivsusega hõõglampi, mis tootis 2000 luumenit valget valgust. Pärast punase filtri läbimist on valguskadu 90%, jättes ainult 200 luumenit punast valgust. Uue disainiga lambis kasutab Lumileds 18 punast LED-valgusallikat, sealhulgas vooluahela kadu. Kogu energiatarve on 14 vatti, mis võib tekitada sama valgusefekti. Auto signaallamp on ka oluline LED-valgusallika rakendusvaldkond.

Üldvalgustuse jaoks vajavad inimesed rohkem valgeid valgusallikaid. 1998. aastal töötati edukalt välja valge LED. See LED on valmistatud GaN-kiibi ja ütriumalumiiniumgranaadi (YAG) kokku pakkimisel. GaN kiip kiirgab sinist valgust (λ P = 465 nm, Wd = 30 nm), kõrgel temperatuuril paagutatud Ce3 + sisaldav YAG luminofoor kiirgab pärast selle sinise valguse ergastamist kollast valgust, mille tippväärtus on 550 n LED-lampi m. Sinine LED-substraat paigaldatakse kausikujulisse peegeldusõõnde, mis on kaetud õhukese YAG-iga segatud vaigukihiga, umbes 200-500 nm. LED-substraadi sinine valgus neeldub osaliselt fosforis ja teine ​​osa sinisest valgusest segatakse valge valguse saamiseks fosfori kollase valgusega.

InGaN/YAG valge LED-i jaoks saab YAG-luminofoormaterjali keemilise koostise muutmise ja fosforikihi paksuse reguleerimise teel saada erinevaid valgeid tulesid värvitemperatuuriga 3500-10000K. Sellel sinise LED-i kaudu valge valguse saamise meetodi eelisteks on lihtne struktuur, madal hind ja kõrgtehnoloogiline küpsus, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt.