Zasada pracy lampy LED

LED (dioda emitująca światło), dioda emitująca światło, jest półprzewodnikowym urządzeniem półprzewodnikowym, które może przekształcić energię elektryczną na światło widzialne. Może bezpośrednio przekształcić energię elektryczną w światło. Sercem LED jest chip półprzewodnikowy. Jeden koniec układu jest przymocowany do wspornika, jeden koniec to biegun ujemny, a drugi koniec jest podłączony do dodatniego bieguna zasilacza, dzięki czemu cały układ jest zamknięty przez żywicę epoksydową. Chip półprzewodnikowy składa się z dwóch części, jedna część to półprzewodnik typu P, w którym dominują otwory, a drugi koniec to półprzewodnik typu N, który jest głównie elektronami. Ale kiedy te dwa półprzewodniki są połączone, między nimi powstaje połączenie P-N. Gdy prąd działa na wiór przez drut, elektrony zostaną zepchnięte do obszaru P, gdzie elektrony i otwory rekombinują, a następnie emitują energię w postaci fotonów. Jest to zasada emisji światła LED. Długość fali światła, to znaczy koloru światła, jest określona przez materiał tworzący połączenie P-N.

Początkowo LED zastosowano jako źródło światła wskaźnika dla instrumentów i mierników. Później diody LED o różnych jasnych kolorach były szeroko stosowane w światłach i ekranach dużych obszarów, zapewniając dobre korzyści ekonomiczne i społeczne. Jako przykład weź 12-calowe czerwone światło świetlne. W Stanach Zjednoczonych długotrwałe, niskie światło 140-watowe lampa żarowa była pierwotnie używana jako źródło światła, które wytwarza 2000 lumenów białego światła. Po przejściu przez czerwony filtr 90% światła zostaje utracone, pozostawiając tylko 200 lumenów czerwonego światła. W nowo zaprojektowanej lampie Lumileds wykorzystuje 18 czerwonych źródeł światła LED, w tym straty obwodu, i zużywa w sumie 14 watów mocy, aby uzyskać ten sam efekt światła. Światła sygnałowe samochodu są również ważnym polem aplikacji źródła światła LED.

W przypadku ogólnego oświetlenia ludzie potrzebują więcej białych źródeł światła. W 1998 r. Z powodzeniem opracowano diody LED białych światła. Ta dioda jest wykonana przez kapsułkowanie chipsów GAN i granatu z aluminium Yttrium (YAG). Chip GAN emituje niebieskie światło (λp = 465 nm, WD = 30 nm), a fosfor YAG zawierający CE3+ wykonany przez spiekanie w wysokiej temperaturze jest wzbudzone przez to niebieskie światło i emituje żółte światło o szczytowej wartości 550 nm. Niebieski podłoże LED jest instalowane w wnęce odblaskowej w kształcie miski i pokryta cienką warstwą żywicy zmieszanej z YAG, około 200-500 nm. Część niebieskiego światła emitowanego przez podłoże LED jest wchłaniana przez fosfor, a druga część niebieskiego światła jest mieszana z żółtym światłem emitowanym przez fosfor w celu uzyskania białego światła. W przypadku białych diod LED Ingan/Yag, zmieniając skład chemiczny fosforu YAG i dostosowując grubość warstwy fosforowej, można uzyskać różne kolory białego światła o temperaturze kolorów 3500-10000k. Ta metoda uzyskiwania białego światła poprzez niebieskie diody LED ma prostą strukturę, niski koszt i wysoce dojrzały w technologii, więc jest najczęściej używana.