Устройство и принцип на работа на LED лампи. Основни части на осветителния инструмент:
Светодиоди;
- водач;
- база;
- случай.
Принципът на нейната работа напълно повтаря процесите, настъпили в обикновен полупроводников диод с преход от силиций или германий: когато положителният потенциал се подава към анода, и движението на отрицателни електрони към анода е отрицателно за катода в. \\ T материал, а дупките на катода започват. В резултат на това диодът преминава електрически ток само на една директна посока.
Въпреки това, светодиодът е направен от други полупроводникови материали, които с бомбардировките в пряката посока на зареждащите носители (електрони и дупки) извършват рекомбинацията си с прехвърлянето на друго енергийно ниво. В резултат на това се появява фотон - елементарни частици от електромагнитно излъчване на светлината.
Дори в електрически вериги, обозначенията на обикновените диоди се използват като техните наименования, само с добавянето на две ареста, показващи светлинна радиация.
Полупроводникови материали притежават различни свойства на избор на фотон. Вещества като гала Арсенид (GAAS) и галиен нитрид (GAN), като попадащи полупроводници, са едновременно прозрачни за видимия спектър от светлинни вълни. При смяна на слоевете на P-N на прехода светлината се освобождава.
Местоположението на слоевете, използвани в светодиода, е показано на фигурата по-долу. Тяхната малка дебелина от около 10 ° 15 nm (наномикрон) се създава чрез специални методи на химическо утаяване от газовата фаза. Слоевете се поставят контактни подложки за анода и катода.
Що се отнася до всеки физически процес, по време на трансформацията на електроните в фотоните има загуба на енергия поради следните причини:
Част от леките частици просто се губи вътре дори на такъв тънък слой;
- При напускане на полупроводника, има оптично пречупване на леки вълни в границите на кристала / въздуха, изкривяваща дължина на вълната.
Използването на специални мерки, например, използването на сапфирен субстрат, ви позволява да създадете по-голям лек поток. Такива проекти се използват за монтаж в осветителни лампи, но не и за конвенционалните светодиоди, използвани като индикатори, показани на фигурата по-долу.
Те имат леща от епоксидна смола и рефлектор за посоката на светлината. В зависимост от целта светлината може да бъде разпределена в широк диапазон от 5-160 ° ъгъл.
Уважаеми светодиоди, произведени за осветителни лампи, производителите са произведени с диаграма Lambert. Това означава, че тяхната яркост е постоянна в пространството, не зависи от посоката на радиация и ъгъл на наблюдение.
Размерите на кристала са много малки и от един източник можете да получите малък поток от светлина. Ето защо, за осветителни лампи такива светодиоди се комбинират с доста големи групи. В същото време, за да създадете равномерно осветление от тях във всички посоки е много проблематично: всеки светодиод е точков източник.
Честотният спектър на светлинни вълни от полупроводникови материали е значително по-голям от от конвенционалните или слънчеви лампи, които губят очите на човека, създава определен дискомфорт. За да се коригира тази липса на индивидуални проекти на светодиоди за осветление, се въвежда слой фосфор.
Стойността на излъчения светлинния поток от полупроводникови материали зависи от текущото преминаване през P-N прехода. Колкото по-голям е текущата, толкова по-висока е радиацията, но до определена стойност.
Малките размери, като правило, не позволяват използването на токове над 20 милиамме Apex за индикаторни структури. В мощни осветителни лампи се използват топлинни и допълнителни защитни мерки, чието използване е строго ограничено.
При стартиране светлинният поток на лампата се увеличава пропорционално с нарастващ ток, но след това поради образуването на топлинни загуби започва да намалява. Трябва да се разбира, че процесът на избор на фотони от проводника не е свързан с топлинна енергия, светодиодите се отнасят до студени източници на светлина.
Въпреки това, преминаването през светодиодния ток в областта на контактите на различни слоеве и електроди преодолява преходното съпротивление на тези зони, причинявайки нагряване на материали. Топлината, отпусната първо, създава само загуба на енергия, но с увеличаване на тока може да повреди структурата.
Броят на LED кристалите, монтирани в една лампа, може да надвишава стоте работни елемента. За всеки от тях е необходимо да се постигне оптимален ток. За да направите това, създайте фибростъкло с проводими песни. Те могат да имат най-различен дизайн.
LED кристалите са запоени за контактни платформи. Най-често те се оформят в определени групи и се захранват последователно един с друг. Чрез всяка създадена верига преминава същия ток.
Тази схема е по-лесна за прилагане на технически, но има един основен недостатък - когато някой от контакт е нарушен, цялата група престава да свети, което е основната причина за разбивката на лампата.
Шофьори. Захранването с напрежение на субстрия за всяка група светодиоди се извършва от специално устройство, което преди това е било наречено захранване, и сега терминът "драйвер".
Това устройство носи функцията за преобразуване на мрежовото входно напрежение, например, ~ 220 волта на апартамента или 12 волта на автомобилната мрежа до оптималната стойност на силата на всяка серийна група.
Доставката на един стабилизиран ток към всеки кристал по паралелната схема е технически сложна и се прилага в редки случаи. Работата на водача може да се извършва въз основа на трансформатор или друга схема. Сред тях се разпределят следните опции. В зависимост от конфигурацията и броя на прилаганите елементи, те могат да бъдат различни:
Най-простите и евтини драйвери са предназначени за захранване от стабилизирано напрежение, чиято мрежа е защитена от хвърляния и пренапрежение импулси. Те дори могат да нямат резистор за ограничаване на тока в изходната верига на захранването, което е характерно за батерията фенери, светодиодите често са свързани директно към изхода на АКБ.
В резултат на това е представено, че те се хранят с надценен ток и въпреки че блестят доста ярко, много често изгарят. Когато използвате евтини драйвери с водачи без защита срещу пренапрежения на осветителната мрежа, светодиодите също често са очаровани, без да се изработват заявения ресурс.
Качествено проектирани захранващи устройства на практика не разпределят топлината при работа и евтини или претоварени шофьори част от електричеството се изразходва за отопление. Освен това, такива безполезни електрически загуби могат да бъдат сравними, а в някои случаи надвишават консумираната енергия върху избора на фотони.
