Merkmal
LED ist eine Diode Halbleiter (Kreuzung PN), dass beim Anlegen einer Spannung emittiert sichtbares Licht für die (Issuing Diode of Light) LED.
Das Licht ist nicht monochrom (wie in einem Laser), aber es besteht aus einem schrecklichen Band relativ verengt und es ist durch die Energie des interacções electrão produziert. Der Prozess der Lichtemission für die Anwendung von einer Quelle von Energie eléctrica eletroluminescência aufgerufen wird. In jedem Knotenpunkt PN polarisierten directamente, innerhalb der Struktur, in der Nähe der Kreuzung, passieren sie Rekombinationen von Lücken und Elektrokaesten. Das Rekombination verlangt, dass die Energie, die electrão besaß, die bis dahin frei war, befreit werden, was in Form von Wärme oder Licht Photonen geschieht.
In der Silizium-und Germanium in der, dass Sie / sie die grundlegenden Elemente der Dioden und Transistoren, neben anderen Komponenten Electrónicos sind, wird die meiste Energie freigesetzt in Form von Wärme, wobei die emittierten unbedeutend (aufgrund der Undurchsichtigkeit des Materials -) Licht, und die Komponenten, die mit größeren derzeitige Kapazität arbeiten wird, um von der Wärme benötigen irradiadores (dissipadores) in der Instandhaltung der Temperatur in einem erträglichen Landung helfen.
Bereits in anderen Materialien, wie das Galio (GaAs) oder die arseneto Galio (GaP) fosfeto, die Anzahl der emittierten Lichtes Bilder-info ist genug, um sehr effizient Lichtquellen darstellen.
Die vereinfachte Form einer Kreuzung PN einer LED zeigt seine eletroluminescência Prozess. Das Material dopante eines Raums der Halbleiter enthält Atome mit einem Elektron weniger im Valenzband in Bezug auf das Material Halbleiter. In der Verbindung, die Ionen dieses Materials dopante ("Nehmer"-Ionen) zu entfernen Elektronen der Valenz des Halbleiters, so dass "Lücken", also (oder Löcher), der Halbleiter wird von der Art P. In den anderen Bereichen der Halbleiter-, enthält das Material dopante Atome mit einem Elektron der mehr als die reinen Halbleiter in seiner / ihrer Wertigkeit Streifen. Daher ist in den Zusammenhang, dass Elektronen und steht unter der Form von freien Elektronen zur Verfügung und bilden die Halbleiter des Typs N.
Der Halbleiter kann auch von der Art ausgeglichen werden, das heißt, sie besitzen sowohl dopantes (P und N). In diesem Fall wird die dopante in größeren Konzentrationen zu bestimmen, welche Art der Halbleiterindustrie gehört. Zum Beispiel sind sie mehr als sie bestanden dopantes würde P dauern als der Typ N, der Halbleiter wird der Typ P. Das wird impliziert werden, jedoch in der Verringerung der Mobilität der Träger.
Die Mobilität der Träger ist die Leichtigkeit, mit der Lasten N und P (Elektronen und Löcher) überqueren die kristalline Struktur des Materials ohne Kollision mit den Schwingungen der Struktur. Je größer die Mobilität der Träger, wird die geringfügige Verlust von Energie, daher wird es der unteren resistividade werden.
Im Bereich der Kontakt von den Bereichen, Elektronen und Lücken, wenn recombinam, die Schaffung einer feinen Schicht praktisch frei von Lastenträger, der Anruf Potentialbarriere, wo wir haben nur die Ionen "Geber" des Bereichs N und der "Nehmer" Ionen des Bereichs P, dass für sie derzeit nicht Lastenträger "isolieren" die anderen Lücken des Materials P der anderen Elektronen frei von Material N.
Ein freies Elektron oder eine Lücke kann nur überqueren die Potentialbarriere durch die Anwendung der externen (direkte Polarisation der Kreuzung) Energie. Hier ist es notwendig, eine physische Tatsache des Halbleiters zu betonen: die in diesen Materialien, die Elektronen können nur bestimmte Werte annehmen, Energie (diskrete Stufen), wobei die Wertigkeit Bands und des Verkehrs die eine größere Energieniveaus der Elektronen besetzen.
Der Bereich unter der Spitze der einer der Wertigkeit und der untere Teil der einen Transport zu verstehen ist die sogenannte "verbotene Band." Wenn das Material Halbleiter ist rein, er / sie nicht haben Elektronen in diesem Band ( dann aufgerufen werden "verboten"). Die Rekombination zwischen Elektronen und Lücken, dass es passiert, nachdem sie die Potentialbarriere gewonnen, kann in der Valenzband passieren oder in der Verbotenen. Die Möglichkeit, dass die Rekombination in der verbotenen Band passieren, wenn es um die Einrichtung der elektronischen Zustände von Energie verdankt in diesem Bereich für die Einführung der andere Schlämme in das Material.
Da die Rekombination geschieht leichter in die engere Niveau der Energie des Verkehrs-Band, kann er die Schlämme entsprechend für die Herstellung von LEDs gewählt werden, so weisen sie in ihrer / es geeignete Bands für die Emission von der Farbe wollte (spezifische Wellenlänge -) Licht.
Operation
Das emittierte Licht ist nicht monochrom, sondern das farbige Band ist relativ schmal. Die Farbe, also abhängig von der Kristall-und der dopagem Verunreinigung mit, dass das Bauteil gefertigt wird.
Die LED, die verwendet das Galio arseneto emittiert infrarote Strahlungen. Unter Drogen mit übereinstimmen, kann die Emission rot oder gelb ist, im Einvernehmen mit der Konzentration. Verwendet Galio fosfeto mit dopagem von Stickstoff, kann das emittierte Licht grün sein, oder es Gelb.
Heute, mit der Verwendung von anderen Materialien, ist es geraten, um LEDs, hellblau, violett und sogar ultraviolettes Herstellung emittieren.
Sie bestehen auch die weißen LEDs, diese sind jedoch meist die Ausstellung von LEDs blau, bedeckt mit einer Schicht von Match des gleichen Typs in den Leuchtstofflampen eingesetzt, dass das blaue Licht absorbiert und emittiert er das weiße Licht.
Mit dem barateamento des Preises, seiner / ihrer hohen Einkommen und seine / ihre hohe Strapazierfähigkeit, werden die LEDs große Ersatzstoffe für die gemeinsame Lampen, und sie sollten sie ersetzen die mittlere oder lange Zeit.
Sie bestehen auch die sogenannten weißen LEDs RGB (teurer), und dass sich durch drei "Chips", bildete eine rot (red R), eine grüne (grün G) und eine blaue (blau B). Eine Variante des RGB-LEDs sind LEDs mit einer integrierten microcontrolador erlaubt, was das ist eine wahre Show von Lichtern nur mit einer LED erreicht.
Er / sie ist der physische Aspekt einige LEDs und seine / ihre elektrische Symbol.
In der Regel arbeiten die LEDs mit Level der Spannung von 1,6 bis 3,3 V, wobei mit den Schaltungen für Festkörperforschung. Es ist interessant zu bemerken, dass die Spannung abhängig von der Länge der ausgesandten Welle ist.
Gefällt Ihnen dieser, die Infrarot-LEDs arbeiten normalerweise mit weniger als 1,5 V, die Rotweine mit 1,7 V, das Gelb mit 1,7 V oder 2,0 V, die grünen zwischen 2,0 V und 3,0 V, während die LEDs blau, violett und ultra -violetten benötigen in der Regel mehr als 3V.
Die erforderliche Potenz ist in den typischen Streifen von 10 bis 150 mW, mit einer Zeit von Nutzungsdauer von 100.000 oder mehr Stunden.
Da die LED-Gerät ist ein Knotenpunkt PN, seine / ihre charakteristische direkte Polarisation ist ähnlich dem einer Diode Halbleiter.
Sein polarisiert, die meisten Hersteller übernimmt eine Identifikation "Code" für die Bestimmung drückt der Terminals THE (Anode) und K (Kathode) der LEDs.
In der Runde LEDs sind zwei Codes gemeinsam: er / sie erkennt das Terminal K als nahe, dass eine kleine Rillen in der lateralen der kreisförmigen Basis seiner / ihrer Hülle ("body"), oder weil sie die kürzeste Terminal der beiden. Hersteller, dass die beiden Formen annehmen Identifizierung gleichzeitig existieren.
In dem rechteckigen LEDs, Mark einige Hersteller die Klemme K mit einem kleinen "Erweiterung" des Terminals in der Nähe der Basis der Komponente oder dann verlassen, dass kürzere Terminal.
Doch, kann es passieren, des Bauteils keine externe Referenz zur Identifizierung der Endgeräte zu bringen. In diesem Fall, wenn die Hülle ist semi-transparent, kann es die Kathode (K) als das Terminal, dass die breitere interne Elektrode als die Elektrode des anderen Terminals (Anode enthält) zu identifizieren. Neben weiteren, manchmal die Kathode ist niedriger als die Anode.
Die Erteilung von Licht-Dioden sind auch in den Bau der alpha-numerischen Anzeigen.
Es gibt auch zweifarbige LEDs, die durch zwei Kreuzungen aus verschiedenen Materialien konstituiert sich in einer gleichen Hülle, so dass eine Inversion in der Polarisation ändert die Farbe des emittierten Lichts von Grün für Rot, und umgekehrt.
Es gibt sie noch bicolor LEDs mit drei Terminals, wobei man die Kreuzung mit Material zu dotierten grünes Licht produzieren, andere bis zur Kreuzung mit Material dotierten dem roten Licht zu erzeugen funktionieren, und der Dritte Gemeinsamkeiten der beiden Kreuzungen.
Der gemeinsame Terminal kann der interligação der Anoden der Kreuzungen (zweifarbige LED's in gemeinsamer Anode) entsprechen oder ihrer Kathoden (bi-color LEDs in gemeinsamer Kathode).
Obwohl es in der Regel durch bicolor behandelt (+ vermelho verde) geführt, diese Art geführt wird, in der Realität ein "Drei-Farben" ein, da neben den zwei unabhängigen Farben, die jeweils in eine Kreuzung generiert, können diese beiden Kreuzungen polarisiert sein gleichzeitig, so dass die Emission von Licht orange.
Normalerweise sind die LEDs als Ersatz für das Signal-Lampen oder Leuchten Pilot in die Paneele der Instrumente und mehrere Bekleidung verwendet. Zur Fixierung in diesen Gremien ist es üblich, die Verwendung von Kunststoff unterstützt mit Gewinde.
Da die Diode, LED kann nicht empfangen Spannung direkt unter ihren Terminals, einmal sollte der Strom, so dass die Kreuzung nicht beschädigt ist begrenzt. Gefällt Ihnen dieser, die Verwendung eines Widerstandes in Reihe mit limitador LED befindet sich im Kreise, die ihn verwenden common / es.
Zur Berechnung der Wert des Widerstandes der folgenden Formel wird es angewendet: R = (Vfonte-VLED) / ILED, wo Vfonte ist die verfügbare Spannung, VLED ist die richtige Spannung für die LED in Subjekt und ILED ist der Strom, er kann mit Unterstützung Sicherheit.
In der Regel groß (von ca. 5 mm Durchmesser, als rund) LEDs mit Strömen arbeiten in der Größenordnung von 12 bis 30 MA und die kleine (mit ca. 3 mm Durchmesser) mit denen die Hälfte dieses Wertes zu betreiben.
Etwa so:
Wir verabschiedeten I1 = 15 mA und I2 = 8 MA, Vfonte = 12 V, VLED = 2 V:
R1 = (12 - 2) / 0.015 = 10 / 0.015 = 680 *
R2 = (12 - 2) / 0.008 = 10 / 0.008 = 1K2 *
Wir näherungsweise die Ergebnisse für die engere wirtschaftliche Werte.
LEDs unterstützen nicht reverse (Vr) Spannung von bedeutendem Wert, konnte sie nur mit 5V Spannung in diesem Sinne weiter verschlechtern.
Deshalb, wenn durch die Spannung C. Die eingespeist., LED werden über eine Diode in Gleichrichter antiparalelo (umgekehrter Polarität im Verhältnis zu begleiten LED), mit dem Zweck der Fahrt die semi-Zyklen, die ihn uns - LED - ist es im Schnitt, Einschränkung, dass eine umgekehrte Spannung um 0,7 V (Spannung direkten Maxime der Diode), ein Wert niedrig genug, so dass sein / ihr Kreuz nicht verschlechtert.
Es kann auch eine Verbindung in Serie zwischen dem Schutz-Diode und LED angenommen werden.