Употреба и принципиелна анализа на диоди што емитуваат светлина

2021-12-28

Диодата што емитува светлина (LED) е уред за прикажување што емитува светлина направен од полупроводнички материјали како што е галиум фосфид (GaP) кој директно може да ја претвори електричната енергија во светлосна енергија. Кога низ него минува одредена струја, таа ќе емитува светлина.
Диодите што емитуваат светлина се исто така направени од PN структура како обичните диоди, а имаат и еднонасочна спроводливост. Широко се користи во различни електронски кола, домашни апарати, метри и друга опрема за индикација за напојување или означување на нивото.
(1) Диодите што емитуваат светлина се користат како индикаторски светилки. Типичното коло за примена на диоди што емитуваат светлина е прикажано на сликата. R е отпорник за ограничување на струјата, а I е напредната струја низ диодата што емитува светлина. Падот на напонот на цевката кај диодите што емитуваат светлина е генерално поголем од оној на обичните диоди, околу 2V, а напонот на напојувањето мора да биде поголем од падот на напонот на цевката за диодите што емитуваат светлина да работат нормално.
Диодите што емитуваат светлина се користат во кола за индикатори за наизменична струја. VD1 е исправувачка диода, VD2 е диода што емитува светлина, R е отпорник за ограничување на струјата, а T е енергетски трансформатор.
(2) Диодите што емитуваат светлина се користат како цевки што емитуваат светлина. Во инфрацрвените далечински управувачи, инфрацрвените безжични слушалки, инфрацрвените аларми и другите кола, диодите што емитуваат инфрацрвена светлина се користат како цевки што емитуваат светлина, VT е транзистор што модулира со прекинувач, а VD е диода што емитува инфрацрвена светлина. Изворот на сигналот го движи и го модулира VD преку VT, така што VD емитува модулирана инфрацрвена светлина нанадвор.
Принципна анализа на диоди што емитуваат светлина
Тоа е еден вид полупроводничка диода која може да ја претвори електричната енергија во светлосна енергија. Диодата што емитува светлина е составена од PN спој како развојната цевка на обичниот двополен LED чип, а има и еднонасочна спроводливост. Кога се применува напреден напон на диодата што емитува светлина, дупките инјектирани од областа P до областа N и електроните инјектирани од областа N до областа P се соодветно во контакт со електроните во областа N и празнините. во областа P во рамките на неколку микрони од PN спојот. Дупките се рекомбинираат и создаваат спонтана емисија на флуоресценција. Енергетските состојби на електроните и дупките во различни полупроводнички материјали се различни. Кога електроните и дупките се рекомбинираат, ослободената енергија е малку поинаква. Колку повеќе енергија се ослободува, толку е помала брановата должина на емитуваната светлина. Најчесто се користат диоди кои емитуваат црвена, зелена или жолта светлина. Обратниот пробивен напон на диодата што емитува светлина е поголем од 5 волти. Неговата предна волт-ампер карактеристична крива е многу стрмна и мора да се користи во серија со отпорник за ограничување на струјата за да се контролира струјата низ диодата. Отпорот за ограничување на струјата R може да се пресмета со следнава формула
R=(Eï¼ UF)/АКО

Каде што E е напонот за напојување, UF е напредниот пад на напонот на ЛЕР, а IF е нормалната работна струја на ЛЕР. Основниот дел на диодата што емитува светлина е обланда составена од полупроводник од P-тип и полупроводник од N-тип. Постои преоден слој помеѓу полупроводникот од типот P и полупроводникот од типот N, кој се нарекува PN спој. Во PN спојот на одредени полупроводнички материјали, кога инјектираните малцински носачи и мнозинските носачи се рекомбинираат, вишокот енергија се ослободува во форма на светлина, со што електричната енергија директно се претвора во светлосна енергија. Со обратен напон применет на PN спојот, тешко е да се инјектираат малцинските носачи, така што не испушта светлина. Овој вид на диода направена по принципот на електролуминисценција на инјектирање се нарекува диода што емитува светлина, попозната како LED. Кога е во позитивна работна состојба (т.е. позитивен напон се применува на двата краја), кога струјата тече од ЛЕД анодата кон катодата, полупроводничкиот кристал емитира светлина со различни бои од ултравиолетови до инфрацрвени, а интензитетот на светлината е поврзана со струјата.