Caratteristica
LED è un diodo semiconduttore (giunzione PN) che emette luce visibile quando eccitato per quella a LED (Diodo di emissione di luce).
La luce non è in bianco e nero (come in un laser), ma si tratta di una banda spettrale relativamente si restringe ed è prodotto dalla interacções energia del electrão. Il processo di emissione di luce per l'applicazione di una fonte di eléctrica eletroluminescência energia viene chiamato. In ogni giunzione PN polarizzata directamente, all'interno della struttura, nei pressi del bivio, si verificano ricombinazioni di lacune e electrões. Che richiede la ricombinazione che l'energia posseduta da tale electrão, che fino ad allora era libero, essere liberato, che cosa succede sotto forma di calore o di fotoni di luce.
Nel silicio e nel germanio, che you / they sono gli elementi base dei diodi e transistor, tra le altre electrónicos componenti, la maggior parte dell'energia si libera sotto forma di calore, di essere insignificanti emessa (a causa di opacità del materiale ) la luce, e le componenti che lavorano con grande capacità di corrente arriva alla necessità di irradiadores di calore (dissipadores) per contribuire al mantenimento di tale temperatura in un atterraggio tollerabile.
Già in altri materiali, come il Galio (GaAs) arseneto o il Galio (GaP) fosfeto, il numero di fotões luce emessa è sufficiente a costituire fonti di luce abbastanza efficiente.
La forma semplificata di una giunzione PN di un led che dimostra il suo processo eletroluminescência. The materiale dopante di una zona del semiconduttore contiene atomi con un elettrone meno nella banda di valenza in relazione al materiale semiconduttore. In collegamento, gli ioni di tale materiale dopante ("beneficiario" ioni) rimuovere gli elettroni di valenza del semiconduttore, lasciando "buchi", dunque (o buchi), il semiconduttore diventa di tipo P. Nel settore altri il semiconduttore, il materiale dopante contiene atomi con un elettrone più di semiconduttore puro nella sua striscia di valenza. Pertanto, in proposito, che elettrone è disponibile sotto forma di elettroni liberi, formando il semiconduttore di tipo N.
I semiconduttori possono anche essere del tipo compensato, cioè, possiedono entrambi dopantes (P e N). In questo caso, la più grande concentrazione in dopante determineranno quale tipo appartiene il semiconduttore. Per esempio, sono esistiti dopantes più di quello che sarebbe stato necessario per P che di tipo N, l'industria dei semiconduttori sarà del tipo di P. Ciò implicano, tuttavia, la riduzione della mobilità dei portatori.
La mobilità dei portatori è la facilità con che carichi e p n (elettroni e lacune), attraversare la struttura cristallina del materiale, senza scontrarsi con le vibrazioni della struttura. Come più grande è la mobilità dei portatori, minore sarà la perdita di energia, quindi minore sarà il resistividade.
Nella zona di contatto delle superfici, gli elettroni e lacune se recombinam, creando un sottile strato praticamente esente di portatori di carico, la chiamata barriera di potenziale, in cui dobbiamo solo gli ioni "donatori" della zona N e il "beneficiario" ioni della zona P, che non ci presentano carico portatori di "isolare" la altre lacune del materiale P di altri elettroni liberi dal materiale N.
Un elettrone libero o un divario non può che attraversare la barriera di potenziale mediante l'applicazione di polarizzazione esterna (diretta della giunzione) di energia. Qui è necessario sottolineare un fatto fisico del semiconduttore: in tali materiali, gli elettroni possono assumere solo determinati livelli di energia (livelli discreti), essendo le bande di valenza e di trasporto, quello dei livelli energetici più grande per gli elettroni occupano.
L'area compresa tra la parte superiore di quella di valenza e la parte inferiore di quella dei trasporti è quello che viene chiamato "banda proibita." Se il materiale semiconduttore è puro, lui / lei non avrà elettroni in tale banda ( quindi ad essere chiamato "proibiti"). La ricombinazione tra elettroni e lacune, che avviene dopo aver vinto la barriera di potenziale, può accadere nella banda di valenza o nel proibito. La possibilità di ricombinazione che accada nella banda proibita se lo deve alla creazione di stati elettronici di energia in questo settore per l'introduzione di altri fanghi nel materiale.
Come la ricombinazione avviene più facilmente nel più stretto livello di energia della banda di trasporto, può essere scelto opportunamente i fanghi per la realizzazione di LED, in modo in cui lei mostra / it bande appropriato per l'emissione del colore della volevano (lunghezza d'onda specifica ) della luce.
Operazione
La luce emessa non è in bianco e nero, ma la banda colorata è relativamente ristretti. Il colore, dunque, a carico del cristallo e delle impurità con dopagem che il componente è prodotto.
Il led che utilizza il Galio arseneto radiazioni emette raggi infrarossi. Assumere droghe con match, l'emissione può essere rosso o giallo, in accordo con la concentrazione. Essere fosfeto Galio usato con dopagem di azoto, la luce emessa può essere verde o giallo.
Oggi, con l'uso di altri materiali, si ottiene per la fabbricazione di LED che emettono luce blu, viola e anche ultra-violetti.
Essi esistono anche i led bianchi, ma questi sono di solito il rilascio led di colore blu, coperta da uno strato di corrispondenza dello stesso tipo usato nelle lampade fluorescenti, che assorbe la luce blu ed emette la luce bianca.
Con l'barateamento del prezzo, il suo reddito elevato e la sua lunga durata nel tempo, tali led diventano sostituti grande per le lampade comuni, e le sostituiscano a medio o lungo periodo.
Inoltre esiste la chiamata RGB LED bianchi (più costoso), e che sono formate da tre "chip", un rosso (rosso R), una verde (verde G) e un blu (blu B). Una variante del led RGB sono led con un microcontrolador integrato, ciò che permette che si ottiene un vero spettacolo di luci con un solo led.
Egli è l'aspetto fisico di alcuni led e del suo simbolo elettrico.
In generale, il led operare con livello di tensione da 1,6 a 3,3 V, essendo compatibile con i circuiti di stato solido. E 'interessante notare che la tensione è dipendente dalla lunghezza dell'onda emessa.
Come questo, i LED a infrarossi di solito lavorano con meno di 1,5 V, i rossi 1,7 V, i gialli 1,7 V o 2,0 V, quelle verdi tra 2.0V e 3.0V, mentre il led blu, viola e ultra -viola di solito bisogno di più di 3V.
La potenza è necessaria nella Striscia di tipico 10-150 mW, con un tempo di vita utile di 100.000 o più ore.
Poiché il LED è un dispositivo di giunzione PN, la sua caratteristica di polarizzazione diretta è simile a quello di un semiconduttore diodo.
Essendo polarizzato, la maggior parte dei produttori adotta una identificazione "codice" per la determinazione dei terminali esprime THE (anodo) e K (catodo) dei LED.
Nel led tondo, due codici sono comuni: egli identifica il terminale K come quello nei pressi di una piccola smussi laterali in della base circolare del suo involucro ("body"), o per essere il più breve terminale dei due. I produttori che adottano le due forme di identificazione simultaneamente esistere.
Nel led rettangolare, alcuni costruttori marchio K il terminale con un piccolo "allargamento" del terminale vicino alla base del componente, o allora di lasciare quel terminale più breve.
Ma, può capitare di componente di non portare alcun riferimento esterno di identificazione dei terminali. In tal caso, se l'involucro è semi-trasparente, in grado di identificare il catodo (K) in quanto il terminale che contiene l'elettrodo interno più ampio che l'elettrodo del terminale altro (anodo). Oltre a più ampio, a volte il catodo è inferiore l'anodo.
I diodi di emissione di luce sono utilizzati anche nella costruzione dei display alfa-numerico.
Ci sono anche led bi-colore, che sono costituite da due giunzioni di materiali diversi in un involucro, di modo che una inversione di polarizzazione cambia il colore della luce emessa di verde per il rosso, e viceversa.
Essi esistono ancora led bicolore con tre terminali, essendo uno di lavorare al bivio drogati con materiale per la produzione di luce verde, altri a lavorare al bivio drogati con materiale per generare la luce rossa, e il terzo comune per le due giunzioni.
Il terminale comune può corrispondere alla interligação degli anodi delle giunzioni (LED bicolore anodo in comune) e del loro catodi (led bicolore in catodo comune).
Anche se solitamente trattato da bicolor (vermelho + Verde) ha condotto, che ha portato il tipo è in realtà un "uno" a tre colori, dal momento che oltre ai due colori indipendenti, ognuno dei quali generato in un bivio, i due nodi può essere polarizzato contemporaneamente, con conseguente emissione di luce arancione.
Di solito, i LED sono utilizzati in sostituzione di lampade di segnalazione o spie nei pannelli degli strumenti e abbigliamento diversi. Per la fissazione di tali pannelli, è comune l'uso di supporti in plastica con filo.
Come il diodo, LED non è possibile ricevere direttamente la tensione tra i loro terminali, una volta che la corrente dovrebbe essere limitato in modo che il nodo non sia danneggiato. Come questo, l'uso di un limitador resistenza in serie con i Led è comune nei circuiti che lo uso / it.
Per calcolare il valore della resistenza la formula seguente viene utilizzato: R = (Vfonte-VLED) / iLED, dove Vfonte è la tensione disponibile, VLED è la corretta tensione per LED in materia e iLED è la corrente che può sostenere con sicurezza.
In genere, grandi (diametro di circa 5 mm, che la rotonda) lavoro LED con correnti dell'ordine di 12-30 MA e il piccolo (con diametro di circa 3 mm), quelli funzionano con la metà di tale valore.
Come questo:
Abbiamo adottato I1 = 15 mA e 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 *
Abbiamo approssimato i risultati per i valori più commerciale.
I LED non supportano inversa (Vr) la tensione di valore significativo, poteva solo peggiorare con 5V di tensione in questo senso.
Pertanto, quando alimentato da tensione C. La., LED accompagnare essere di un raddrizzatore a diodi in antiparalelo (inversione di polarità in relazione a LED), con lo scopo di guidare la semi-ci cicli che lui - LED - è nel taglio, limitare la tensione inversa circa 0,7 V (massima tensione diretta del diodo), un valore abbastanza basso in modo che la sua derivazione non si danneggia.
Può anche essere adottato un collegamento in serie tra il diodo di protezione e LED.