Lysdioder
(22 619)LED'ernes funktionsprincip
P-n-overgangen er grundelementet i halvlederdioder. Det er kendetegnet ved en modstand på næsten nul, når det er forspændt fremad - forudsat at en lille værdi af den spænding, der kaldes diffusionsspændingen, overskrides. Når p-n-forbindelsen er omvendt forspændt, har den en næsten uendelig stor modstand, og den lækstrøm, der flyder gennem den omvendt forspændte forbindelse, kaldes den omvendte strøm eller driftstrømmen. Den beskrevne egenskab ved p-n-forbindelsen kaldes asymmetrisk strømledning. Blandt alle typer af disse komponenter er en af de mest almindelige lysemitterende dioder, også kendt somLED.
Karakteristik af LED'er
En lysdiode (LED) er en halvlederoptoelektronisk lysemitterende enhed, der er meget udbredt inden for elektronik. En LED indeholder en pn-overgang, som er kontakten mellem to halvledere med forskellige typer ledningsevne (p-katode, n-anode). LED'er udsender infrarødt, synligt eller UV-lys, når de oplades med en elektrisk strøm som følge af elektroluminescens. Dette fænomen er baseret på rekombination af elektroner med elektronhuller, hvilket resulterer i frigivelse af energi i form af fotoner (elektroluminescens). Lysets farve afhænger af halvledermaterialet. Det kan blandt andet være galliumarsenid, galliumfosfid eller galliumarsenofosfid. Denne type LED er kendetegnet ved høj effektivitet, lang levetid og høj luminans. Mange af dem er også kendetegnet ved deres lave strømforbrug, selvom COB-lysdioder (Chip on Board) er en undtagelse i denne henseende. Anvendelserne omfatter signalering af f.eks. tilstedeværelsen af strøm eller driften af en enhed, specialbelysning til butikker eller gadebelysning og mange andre. Valget bør baseres på de vigtigste parametre for LED'erne - lysudbytte, effekt eller maksimal strøm. Nøglen er den nominelle strøm. Det er også værd at overveje LED'ens farve eller monteringsmetoden.
Brugen af LED'er. LED'er er en stadig mere almindelig lyskilde, der blandt andet bruges til signalering, f.eks. i form af kontrollamper, i forskellige typer displays, men også som lyskilder, der erstatter traditionelle pærer, halogenlamper eller standardbelysning til biler, herunder de såkaldte xenoner. Det skyldes især deres høje holdbarhed og lave strømforbrug, men også høj effektivitet, lav forsyningsspænding, lavt energitab og små dimensioner med høje luminansværdier.
Konstruktion af lysemitterende dioder (LED).
Lysemitterende dioder er, som navnet antyder, baseret på fænomenet luminescens. I modsætning til almindelige pærer, der producerer lys med en glødetråd, der opvarmes til en høj temperatur, omdannes den elektriske energi direkte til lysenergi (elektromagnetiske strålingskvanter) i tilfælde af LED'er. LED'er kan ud over synligt lys i forskellige farver også udsende infrarød eller ultraviolet stråling. Specifikke LED'er udsender lys i et snævert bølgelængdeområde, hvilket betyder, at de lyser i én defineret farve. Farven på dioden's lys afhænger af typen af halvleder, og mere specifikt af junction-halvledermaterialet.
Da hvidt lys er summen af alle synlige bølgelængder, kræver det særlige løsninger at lave en hvid LED. En af dem er at placere tre LED'er, rød, grøn og blå, i en pakke, som med korrekt valgt lysintensitet for hver af dem giver os mulighed for at opnå hvid farve. Ulempen ved denne løsning er den høje pris, mens fordelen ved denne type LED'er er den høje lyseffektivitet. En anden løsning bruger ultraviolette lysdioder og en fosfor, der udsender hvidt lys, når den exciteres af UV-lysdioden. Denne løsning er billigere, men LED'erne, der bruger det beskrevne fænomen, har lavere effektivitet. Problemet i dette tilfælde er også den fuldstændige eliminering af skadelig UV-stråling. Den sidste metode er at kombinere en blå LED og gul fosfor. Fosforen exciteres af UV-LED'en og udsender lys med en anden bølgelængde (gult lys). Fosforforholdet bestemmer den opfattede farve. På denne måde kan der opnås varmt eller koldt lys, afhængigt af den anvendte fosfortype.
Valg af LED
LED'er fås i mange forskellige huse og kan monteres på overfladen eller gennem huller. Førstnævnte bruges især i mindre elektronik, men ikke udelukkende. Eksempler er indikatorlamper, som er monteret på mikrocontroller-udviklingskort, meddelelseslamper i smartphones og indikatorlamper i forskellige husholdningsapparater og endda industrielt udstyr.
LED-forbindelse vs. fremadrettet spænding og strømforsyning.
Når man tilslutter LED'er i et kredsløb, skal man tage højde for flere aspekter. Et af de vigtigste er at begrænse den strøm, der flyder gennem LED'en, hvilket er afgørende for at undgå overophedning og udbrænding. Det kan gøres ved hjælp af en serieforbundet modstand, hvis modstandsværdi skal vælges i henhold til forsyningsspændingen og den strøm, der skal løbe gennem dioden. Dette kan beregnes ved hjælp af Ohms'lov, som siger, at den strøm, der flyder gennem en leder, er proportional med spændingen mellem dens ender og omvendt proportional med lederens modstand. Dette kan udtrykkes ved hjælp af følgende matematiske formel: R = U / I, forsyningsspændingen minus spændingsfaldet over LED'en, angivet i volt [V], og I - den valgte strøm i ampere [A]. R er den krævede værdi af modstandens modstand i ohm [Ω]. Jo højere værdien af den strøm, der flyder gennem LED'en, jo mere intensivt vil den lyse. Dette forhold er lineært over et stort strømområde, men LED'ens strømstyrke bør ikke overskrides. Det kan beskadige den permanent på grund af for stor varmeudvikling. Hvis brugeren har til hensigt at bruge et større antal seriekoblede LED'er, er det værd at sætte sig ind i, hvordan man forsyner sådanne kredsløb med en konstant strømkilde, f.eks. i form af en passende strømforsyning. På den måde flyder den samme strøm gennem alle LED'erne, og det ændrer sig ikke, selv om der opstår en kortslutning i en eller flere af dem. Denne løsning bruges blandt andet i flere og flere populære LED-strips, der bruges som belysning eller indretning.
LED-strøm
Afhængigt af anvendelsen og forventningerne er det ofte nødvendigt at vælge LED-effekt (i watt [W]) og lysstyrke (i lumen [lm] eller candela [cd]). LED'er, der f.eks. bruges som kontrol, har ikke brug for høj effekt og lysstyrke, men når det gælder de kraftigste LED'er til belysning, f.eks. til lommelygter eller rumbelysning, kræves der højere parametre.
Lysemitterende dioder (LED'er)
Når man vælger en lysdiode, er det selvfølgelig også værd at være opmærksom på dens hus, dimensioner eller strålevinkel, som kan være meget smal, f.eks. 10°, men også meget bred og nå helt op på 175°. Nogle gange kan farven på LED-linsen også være vigtig. I dette tilfælde er det bedst at være opmærksom på den udsendte bølgelængde.
LED'er i TME's tilbud
TME tilbyder LED'er i en lang række typer og med en lang række parametre. I søgefiltrene kan du vælge LED-type, lysfarve, driftsspænding eller maksimal forsyningsstrøm (fra 1 mA til 6000 mA). TME tilbyder både individuelle elementer og færdige lyskilder i form af bånd, strimler og moduler. Når du vælger, er det også værd at tjekke monteringsvarianten - THT eller SMD.
Lagerbygning:
