Principiul de funcționare al lămpii LED

LED-ul (diodă emițătoare de lumină) este un dispozitiv semiconductor în stare solidă care poate converti energia electrică în lumină vizibilă. Poate converti direct electricitatea în lumină. Inima LED-ului este o placă semiconductoare. Un capăt al plachetei este atașat la un suport, un capăt este un electrod negativ, iar celălalt capăt este conectat la electrodul pozitiv al sursei de alimentare, astfel încât întreaga placă este încapsulată de rășină epoxidice.

Cipul semiconductor este format din două părți. O parte este un semiconductor de tip p, în care domină găurile, iar celălalt capăt este un semiconductor de tip n, în principal electroni. Dar când cei doi semiconductori sunt conectați, între ele se formează o joncțiune p-n. Când curentul acționează asupra cipului prin fir, electronii vor fi împinși în regiunea p, unde electronii și găurile se compun, și apoi emit energie sub formă de fotoni. Acesta este principiul emisiei de lumină LED. Lungimea de undă a luminii, adică culoarea luminii, este determinată de materialul care formează joncțiunea p-n.

LED-ul poate emite direct lumină roșie, galbenă, albastră, verde, verde, portocalie, violet și albă.

La început, led-ul a fost folosit ca sursă de lumină indicatoare a instrumentelor și contoarelor. Mai târziu, LED-urile de diferite culori de lumină au fost utilizate pe scară largă în semafoare și ecrane de afișare cu suprafață mare, rezultând beneficii economice și sociale bune. Luați ca exemplu lampa roșie de semnalizare rutieră de 12 inchi. În Statele Unite, lampa incandescentă de 140 de wați cu durată lungă de viață și eficiență luminoasă scăzută a fost utilizată inițial ca sursă de lumină, care producea 2000 de lumeni de lumină albă. După trecerea prin filtrul roșu, pierderea de lumină este de 90%, lăsând doar 200 de lumeni de lumină roșie. În lampa nou proiectată, Lumileds adoptă 18 surse de lumină LED roșie, inclusiv pierderea circuitului, care consumă un total de 14 wați pentru a produce același efect de lumină. Lampa de semnalizare auto este, de asemenea, un domeniu important de aplicare a surselor de lumină LED.

Pentru iluminatul general, oamenii au nevoie de mai multă sursă de lumină albă. În 1998, LED-ul alb a fost dezvoltat cu succes. LED-ul este realizat din cip Gan și granat de ytriu aluminiu (YAG) încapsulate împreună. Cipul Gan emite lumină albastră - P = 465 nm, WD = 30 nm), fosfor YAG ce conține Ce3 + realizat prin sinterizare la temperatură înaltă emite lumină galbenă după ce a fost excitat de această lumină albastră, cu o valoare de vârf de 550n lampă LED m. Substratul LED albastru este instalat în cavitatea reflectorizante în formă de bol și acoperit cu un strat subțire de rășină amestecată cu YAG, aproximativ 200-500 nm. O parte din lumina albastră emisă de substratul LED este absorbită de fosfor, iar cealaltă parte a luminii albastre este amestecată cu lumina galbenă emisă de fosfor pentru a obține lumină albă.

Pentru LED-urile albe InGaN / YAG, pot fi obținute diferite culori de lumină albă cu o temperatură de culoare de 3500-10000k prin modificarea compoziției chimice a fosforului YAG și ajustarea grosimii stratului de fosfor. Această metodă de obținere a luminii albe prin LED albastru are avantajele unei structuri simple, costuri reduse și maturitate tehnică ridicată, așa că este folosită cel mai mult.ã€