Kenmerk
LED is een halfgeleider-diode (knooppunt PN) dat als energie straalt zichtbaar licht dat LED (Light Uitgifte van Diode).
Het licht is niet zwart-wit (zoals bij een laser), maar het bestaat uit een afgrijselijke band relatief verkleint en het is geproduceerd door de energie van de interacções electrão. Het proces van het licht-emissie voor de toepassing van een bron van energie electrica eletroluminescência wordt genoemd. In elk knooppunt gepolariseerde PN directamente, de binnenkant van de structuur, dicht bij de kruising, ze gebeuren recombinaties van lacunes en electrões. Dat recombinatie eist dat de energie bezeten door die electrão, die tot dan toe vrij was, worden bevrijd, wat er gebeurt in de vorm van warmte of licht fotonen.
In het silicium en in het germanium, dat u / zij zijn de basiselementen van de diodes en transistors, onder andere componenten Electronicos, het grootste deel van de energie wordt bevrijd in de vorm van warmte, waarbij de uitgezonden onbeduidend (als gevolg van ondoorzichtigheid van het materiaal ) licht, en de componenten die werken met grotere capaciteit krijgt om de huidige behoefte van irradiadores van warmte (dissipadores) in de handhaving van deze temperatuur te helpen bij een aanvaardbaar landing.
Reeds in andere materialen, zoals de behorend tot het Galio (GaAs) arseneto of behorend tot het Galio (GaP) fosfeto, het aantal van het uitgestraalde licht fotões is genoeg om heel efficiënte lichtbronnen vormen.
De vereenvoudigde vorm van een kruising van een PN geleid demonstreert zijn / haar eletroluminescência proces. Het materiaal dopante van een ruimte van de halfgeleider bevat atomen met een elektron minder in de valentieband in relatie tot het materiaal halfgeleider. In de verbinding, de ionen van dat materiaal dopante ("taker" ionen) verwijderen van valentie-elektronen van van de halfgeleider, waardoor er "gaten", dus (of gaten), de halfgeleiderindustrie wordt van het type P. In de andere ruimte van de halfgeleider-, het materiaal bevat dopante atomen met een elektron de meer dan de zuivere halfgeleider in zijn / haar valentie-strip. Daarom in de verbinding dat elektron is beschikbaar onder de vorm van vrije elektronen, die de halfgeleider van het type N.
De halfgeleiders kan ook worden gecompenseerd van het type, dat wil zeggen, ze bezitten zowel dopantes (P en N). In dit geval zal de concentratie in grotere dopante te bepalen welk type behoort de halfgeleiderindustrie. Bijvoorbeeld, zijn ze bestonden dopantes meer dan ze zouden nemen om P dan van het type N, de halfgeleiderindustrie zal zijn van het type P. Dat zal impliceren echter, in de vermindering van de mobiliteit van de dragers.
De mobiliteit van de dragers is de eenvoudigheid met die belasting met N en P (elektronen en gaten) over de kristallijne structuur van het materiaal zonder botsen met de vibratie van de structuur. Zoals hoe groter de mobiliteit van de dragers, zal minimaal zijn het verlies van energie, dus minder zal het resistividade worden.
Op het gebied van contact van de gebieden, elektronen en gaten, indien recombinam, het creëren van een fijn laagje vrijwel vrijgesteld van de belasting dragers, de oproep potentiële barrière, waar we alleen de ionen "donoren" van het gebied en de N "taker hebben" ionen van het gebied P, dat niet voor ze aanwezig zijn dragers load "isoleren" de andere gaten van het materiaal van de andere P vrije elektronen uit het materiaal N.
Een vrij elektron of een kloof kan de potentiële barrière alleen cross door de toepassing van externe (directe polarisatie van de splitsing) energie. Hier is het nodig te benadrukken een fysisch feit van de halfgeleider: in deze materialen, de elektronen kunnen alleen maar aannemen bezetten bepaalde niveaus van energie (discrete), waarbij de valentie van de bands en vervoer is het een van de grotere energie-niveaus voor de elektronen.
Het gebied begrepen tussen de top van de valentie-en een van de inferieure deel van het vervoer is een van de zogenaamde "verboden band." Indien het materiaal zuivere halfgeleider is, zal hij / zij niet hebben elektronen in die band ( Vervolgens dient te worden genoemd "verboden"). De recombinatie tussen de elektronen en gaten, dat het gebeurt na won de potentiële barrière, kan gebeuren in de valentie band of in de verboden. De mogelijkheid dat de recombinatie gebeuren in de verboden band als deze te danken heeft aan de creatie van elektronische toestanden van energie in dat gebied voor de invoering van andere soorten slib in het materiaal.
Zoals de recombinatie gebeurt vaker in de dichter niveau van de energie van het transport band, kan worden gekozen voor het slib voldoende voor het maken van LED's, in de manier waarop ze haar / het passende bands vertonen voor de uitstoot van de kleur van wilde (specifieke golflengte ) licht.
Operatie
Het uitgestraalde licht is niet zwart-wit, maar de gekleurde band is relatief smal. De kleur, dus afhankelijk van het kristal en van de verontreinigingen met dopagem dat het onderdeel is vervaardigd.
De led die gebruikmaakt van de behorend tot het Galio arseneto straalt infrarode straling. Inname van geneesmiddelen met een wedstrijd, kan de emissie rood of geel is, in overleg met de concentratie. Wordt gebruikt behorend tot het Galio fosfeto met dopagem van stikstof, kan het uitgestraalde licht is groen of het geel.
Tegenwoordig, met het gebruik van andere materialen, is het voor de LEDs gekregen dat licht blauw, violet en zelfs ultra-violette stralen te produceren.
Zij bestaan eveneens de witte leds, maar die zijn meestal de afgifte van de LED's van blauwe kleur, bedekt met een laag van de wedstrijd van hetzelfde type gebruikt in fluorescerende lampen, dat absorbeert het blauwe licht en zendt het witte licht.
Met de barateamento van de prijs, zijn / haar met een hoog inkomen en zijn / haar grote duurzaamheid, die inmiddels tot de grote leds substituten voor de gemeenschappelijke lampen, en ze moeten zij vervangen op de middellange of lange periode.
Zij bestaan eveneens de zogeheten witte leds RGB (duurder), en die worden gevormd door drie 'chips', een rood (rode R), een groene (groen G) en een blauwe (blauwe B). Een variatie van de RGB-leds zijn leds met een geïntegreerde microcontrolador, wat maakt dat is een waar spektakel van licht alleen met behulp van een LED verkregen.
Hij / zij is het fysieke aspect van een aantal leds en zijn / haar elektrische symbool.
In het algemeen zijn de leds te werken met het niveau van de spanning van 1,6 tot 3,3 V, verenigbaar met de circuits van solid state. Het is interessant op te merken dat de spanning is afhankelijk van de lengte van de uitgezonden golf.
Net als dit, de infrarode leds werken meestal met minder dan 1,5 V, 1,7 V met rood, het geel met 1,7 V of 2,0 V, de groene mensen onder 2.0V en 3.0V, terwijl de leds blauw, violet en ultra -violet meestal nodig van meer dan 3V.
De nodige potentie is in de typische strip 10 tot 150 mW, met een tijd van de nuttige levensduur van 100.000 uur of meer.
Omdat de led is een knooppunt apparaat PN, zijn / haar kenmerk van directe polarisatie is vergelijkbaar met die van een diode halfgeleider.
Als gepolariseerd, het merendeel van de fabrikanten keurt een identificatie "code" voor de bepaling spreekt van de terminals DE (anode) en K (kathode) van de leds.
In de ronde leds, twee codes zijn vaak: hij / zij identificeert de terminal K als dat dicht bij een kleine afschuiningen in de laterale van de cirkelvormige basis van zijn / haar omwindsel ("body"), of voor de kortste aansluiting van de twee. Fabrikanten dat de twee vormen aannemen identificatie gelijktijdig bestaan.
In de rechthoekige leds, sommige fabrikanten de terminal merk K met een kleine "uitbreiding" van de terminal in de buurt van de basis van de component, of dan laten ze dat kortere terminale.
Maar, het kan gebeuren van de component niet naar een externe referentie van de identificatie van de terminals te brengen. In dat geval, indien het omwindsel is semi-transparant is, kan de kathode (K) te identificeren als zijnde de terminal die de bredere interne elektrode is dan de elektrode van de andere aansluiting (anode) bevat. Naast de bredere, soms de kathode is lager dan de anode.
De afgifte van licht diodes worden ook gebruikt bij de bouw van de alfa-numerieke displays.
Er is ook bi-color LED's, die worden gevormd door twee kruispunten van verschillende materialen in een zelfde omwindsel, zodat een inversie van de polarisatie verandert de kleur van het uitgestraalde licht van groen voor rood, en vice-versa.
Ze bestaan nog steeds bicolor leds met drie terminals, die een tot de kruising gedoteerd met materiaal om groen licht te produceren, andere op de kruising gedoteerd met materiaal naar het rode licht te genereren werk werk, en de derde partij gemeenschappelijk aan de twee kruispunten.
De gemeenschappelijke terminal kan overeenkomen met de interligação van de anodes van de kruispunten (bicolor leds in gemeenschappelijke anode) of van hun kathoden (bi-color LED's in de gemeenschappelijke kathode).
Hoewel het wordt meestal behandeld door bicolor (vermelho + Verde) geleid, dat type LED is in de werkelijkheid een "drie-gekleurd" is, aangezien naast de twee onafhankelijke kleuren, elk gegenereerd in een knooppunt, kunnen deze twee kruispunten worden gepolariseerd tegelijkertijd, als gevolg van de uitstoot van oranje licht.
Meestal zijn de leds gebruikt ter vervanging van de lampen of signalering pilot lampen in de panelen van de verschillende instrumenten en kleding. Voor fixatie in deze panelen, is het gebruikelijk het gebruik van plastic ondersteunt met draad.
Als de diode, LED kan niet rechtstreeks ontvangen spanningen tussen hun terminals, zodra de huidige moet zodanig worden beperkt dat de kruising niet wordt beschadigd. Net als dit, het gebruik van een weerstand in serie met limitador Led is gebruikelijk in de circuits die hem het gebruik / het.
Voor het berekenen van de waarde van de weerstand van de volgende formule is gebruikt: R = (Vfonte-VLED) / ILED, waar Vfonte is de beschikbare spanning, VLED is de juiste spanning voor de LED in onderwerp en ILED is de stroom die hij kan ondersteunen met veiligheid.
Typisch, grote (van ongeveer 5 mm diameter, toen ronde) LED's werken met stromen van de orde 12 tot 30 MA en de kleine (met een diameter van ongeveer 3 mm) degenen te werken met de helft van die waarde.
Zoals dit:
We vastgesteld I1 = 15 MA en 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 *
We benaderde de resultaten voor de nauwere commerciële waarden.
LED's bieden geen ondersteuning voor reverse (Vr) spanning van grote waarde zijn, zouden kunnen verslechteren ze met alleen 5V van de spanning in die zin.
Daarom, wanneer gevoed door C. De spanningen., LED worden vergezeld van een diode gelijkrichter in antiparalelo (omgekeerde polariteit in verband met LED), met het doel van het besturen van de semi-cycli, die hem met ons op - LED - Het is in de cut, een beperking van dat reverse spanning rond 0,7 V (spanning directe stelregel van de diode), een waarde die voldoende laag zodat zijn / haar splitsing niet verslechteren.
Het kan ook worden vastgesteld in serie een verbinding tussen de bescherming diode en LED.