Mikä on LED-lamppu? - Suunnittelu, toiminta, edut ja käyttötarkoitukset
LED-valo
LED (Light Emitting Diode) -lamput ovat optoelektronisia laitteita, jotka lähettävät valoa elektroluminesenssiperiaatteella.
Valon emissio sähkökentän vuorovaikutuksesta sopivan aineen kanssa tunnetaan elektroluminesenssina. Eteenpäin suuntautuva gallium-arsenidiliitos osoitettiin tehokkaaksi säteilyn lähettäjäksi vuonna 1962.
Kun elektroluminesoivat pn-liitokset esijännitetään eteenpäin, osa hävinneestä energiasta muuttuu valoksi, minkä vuoksi nämä laitteet tunnetaan myös puolijohdelampuina.
LED-lampun suunnittelu
Seuraavia puolijohdekomponentteja käytetään LED-lamppujen valmistukseen:
(Vihreä/Punainen) Galliumfosfidi
Keltainen/punainen galliumarsenidifosfidi
Galliumnitridi (valkoinen)
Kerros P-tyyppistä puolijohdemateriaalia sijoitetaan N-tyypin puolijohdekerroksen päälle LED-lampun luomiseksi. P-tyyppinen kerros on peitetty metallikalvolla, joka toimii laitteen anodiliitäntänä. N-tyypin kerrokseen luodaan myös kultakalvo, joka antaa katodiyhteyden. Laitteen pohjapinta heijastaa valoa myös kultakalvon ansiosta. Tämä lisää LED-lampun tehokkuutta. LED-lampun perusrakenne on kuvattu yllä olevassa kuvassa.
LED-lampun käyttö
Suurin osa varauksenkantajista alkaa ajautua, jolloin elektronit liikkuvat kohti lähteen positiivista napaa ja reikiä kohti negatiivista napaa, kun tasavirtalähde syötetään LED-polttimolle eteenpäin esijännityksen alaisena. Elektronien ja reikien rekombinaatio PN-liitoksessa vapauttaa energiaa lämmön tai valon muodossa riippuen siitä, mikä varauksen kantaja on mukana.
Elektronien ja reikien rekombinaatio PN-liitoksessa saa puolijohdemateriaalit, kuten galliumfosfidin (GaP), galliumarsenidifosfidin (GaAsP), galliumnitridin (GaN) jne. tuottamaan valoa. Säteilemällä valofotoneja näiden puolijohdemateriaalien elektronit menettävät energiaa. PN-liitoksen säteilevä valo siirtyy ulos, jos puolijohdemateriaali on läpinäkyvää. LED-lamppu tuottaa valoa tällä tavalla.
LED-valaistuksen edut
Nämä ovat LED-lamppujen käytön edut:
Toimintakulut ovat erittäin alhaiset.
Ne ovat pienikokoisia.
Valoa voidaan helposti ohjata LED-polttimoilla.
LED-polttimoissa on kauko-ohjaus- ja kytkentätoiminnot.
LED-lamppujen käyttöikä on pidempi, jopa 100 000 tuntia.
LED-valot kuluttavat vähän sähköä ja ovat energiatehokkaita.
Nämä sipulit ovat mekaanisesti vahvoja.
LED-valaistus tarjoaa erinomaisen värintoiston.
Koska näissä lampuissa ei ole vaarallisia aineita, ne ovat ympäristöystävällisiä.
LED-lamppujen negatiiviset puolet
Seuraavassa on joitain LED-valojen käytön haittoja:
LED-lamppujen alkukustannukset ovat suhteellisen korkeat.
Puolijohdelaitteina LED-lamput. Siksi ne ovat riippuvaisia lämpötilasta ja herkkiä sille.
Koska LED-lamput tarvitsevat tasavirtalähteen, lamppupiiri tarvitsee myös tasasuuntausyksikön.
LED-lampun voimakas valo vaikuttaa hyönteisiin.
LED-valaistussovellukset
seuraavat sovellukset käyttävät LED-lamppuja:
kotien ja yritysten valaistukseen.
käytetään merkkilamppuina.
käytetään kaksivärisiä indikaattoreita.
Ohjauspaneeleissa LED-lamppuja käytetään myös vikailmaisimina.
ilmoitustauluilla.
käytetään koristeiden valaisemiseen.
Matkapuhelinten ja rannekellojen näytöissä.
käytetään autoissa ajovalaisimina.
Myös monet työkalut useilla aloilla käyttävät LED-lamppuja.
Jos haluat lisätietoja, kiinnitä huomiotaBENWEI:n virallinen verkkosivusto
