Domov > Zprávy > Novinky z oboru

Použití a principiální analýza světelných diod

2021-12-28

Světlo emitující dioda (LED) je světelné zobrazovací zařízení vyrobené z polovodičových materiálů, jako je fosfid galia (GaP), které může přímo přeměňovat elektrickou energii na světelnou energii. Když jím prochází určitý proud, bude vyzařovat světlo.
Světelné diody jsou také vyrobeny z PN struktury jako běžné diody a mají také jednosměrnou vodivost. Je široce používán v různých elektronických obvodech, domácích spotřebičích, měřičích a dalších zařízeních pro indikaci napájení nebo indikaci hladiny.
(1) Světelné diody se používají jako kontrolky. Typický aplikační obvod světelných diod je znázorněn na obrázku. R je odpor omezující proud a I je propustný proud procházející diodou vyzařující světlo. Pokles napětí na trubici světelných diod je obecně větší než u běžných diod, asi 2V, a napájecí napětí musí být větší než pokles napětí na trubici, aby světelné diody fungovaly normálně.
V obvodech indikátorů střídavého napájení se používají světelné diody. VD1 je usměrňovací dioda, VD2 je světelná dioda, R je proud omezující odpor a T je výkonový transformátor.
(2) Světelné diody se používají jako světlo emitující trubice. V infračervených dálkových ovladačích, infračervených bezdrátových sluchátkách, infračervených alarmech a dalších obvodech se jako elektronky vyzařující světlo používají infračervené světelné diody, VT je spínací modulační tranzistor a VD je infračervená světelná dioda. Zdroj signálu pohání a moduluje VD přes VT, takže VD vyzařuje modulované infračervené světlo směrem ven.
Principiální analýza světelných diod
Jedná se o typ polovodičové diody, která dokáže přeměnit elektrickou energii na světelnou energii. Světelná dioda je složena z PN přechodu jako vývojová trubice běžného dvoupólového LED čipu a má také jednosměrnou vodivost. Když je na diodu emitující světlo přivedeno propustné napětí, otvory vstřikované z oblasti P do oblasti N a elektrony vstřikované z oblasti N do oblasti P jsou příslušně v kontaktu s elektrony v oblasti N a dutinami. v oblasti P do několika mikronů od PN přechodu. Otvory se rekombinují a produkují spontánní emisní fluorescenci. Energetické stavy elektronů a děr v různých polovodičových materiálech jsou různé. Když se elektrony a díry rekombinují, uvolněná energie je poněkud odlišná. Čím více energie se uvolní, tím kratší je vlnová délka vyzařovaného světla. Běžně používané jsou diody, které vyzařují červené, zelené nebo žluté světlo. Zpětné průrazné napětí světelné diody je větší než 5 voltů. Jeho charakteristická křivka voltampér v dopředném směru je velmi strmá a musí být použit v sérii s odporem omezujícím proud pro řízení proudu diodou. Odpor R omezující proud lze vypočítat podle následujícího vzorce
R=(Eï¼ UF)/IF

Kde E je napájecí napětí, UF je dopředný pokles napětí LED a IF je normální provozní proud LED. Jádrovou částí svítivé diody je wafer složený z polovodiče typu P a polovodiče typu N. Mezi polovodičem typu P a polovodičem typu N je přechodová vrstva, která se nazývá PN přechod. V PN přechodu určitých polovodičových materiálů, kdy se injektované menšinové nosiče a většinové nosiče rekombinují, se přebytečná energie uvolňuje ve formě světla, čímž se elektrická energie přímo přeměňuje na světelnou energii. Při zpětném napětí přivedeném na PN přechod je obtížné injektovat menšinové nosiče, takže nevyzařuje světlo. Tento druh diody vyrobené na principu injekční elektroluminiscence se nazývá světlo emitující dioda, běžně známá jako LED. Když je v kladném pracovním stavu (to znamená, že je na oba konce přivedeno kladné napětí), když proud teče z anody LED ke katodě, polovodičový krystal vyzařuje světlo různých barev od ultrafialového po infračervené a intenzita světla souvisí s proudem.

Předchozí:Jak používat světelné diody

další:Stručné představení principu světelné diody