چراغ لامپ: اصل دستگاه و کار

دستگاه و اصل عملیات لامپ های LED. بخش های اصلی دستگاه روشنایی:

LED ها؛
- راننده؛
- پایه؛
- مورد.

اصل کار آن به طور کامل فرایندهایی را که در یک دیود نیمه هادی معمولی با انتقال PN از سیلیکون یا ژرمانیوم اتفاق می افتد تکرار می کند: زمانی که پتانسیل مثبت به آند ارسال می شود و حرکت الکترونهای منفی به آند به کاتد منفی منفی است مواد، و سوراخ به کاتد شروع می شود. در نتیجه، دیود جریان الکتریکی تنها یک جهت مستقیم را گذراند.

با این حال، LED از مواد نیمه هادی دیگر ساخته شده است، که با بمب گذاری در جهت مستقیم حامل های شارژ (الکترونها و سوراخ ها)، نوترکیب خود را با انتقال به سطح انرژی دیگر انجام می دهد. در نتیجه، Photon - ذرات ابتدایی تابش الکترومغناطیسی محدوده نور رخ می دهد.

حتی در مدارهای الکتریکی، تعیین دیودهای معمولی به عنوان تعیین آنها، تنها با افزودن دو دستمزد نشان دهنده تابش نور است.

مواد نیمه هادی دارای خواص مختلف انتخاب فوتون هستند. مواد مانند گالیا آرسنید (GAAs) و گالیم نیترید (GAN)، نیمه هادی های اسپانیایی، به طور همزمان به طیف قابل مشاهده امواج نور شفاف هستند. هنگام جایگزینی لایه های P-N از انتقال، نور آزاد می شود.

محل لایه های مورد استفاده در LED در شکل زیر نشان داده شده است. ضخامت کوچک آنها حدود 10 ÷ 15 نانومتر (نانوسیمرون) با روش های خاص بارش شیمیایی از فاز گاز ایجاد می شود. لایه ها روی پد تماس برای آند و کاتد قرار می گیرند.

همانطور که برای هر فرایند فیزیکی، در طول تحول الکترونها به فوتون، از دست دادن انرژی به دلیل دلایل زیر وجود دارد:

بخشی از ذرات نور به سادگی در داخل حتی چنین لایه نازک از دست می رود؛
- هنگام خروج از نیمه هادی، انکسار نوری امواج نور در مرزهای کریستال / هوا وجود دارد، تحریف طول موج.

استفاده از اقدامات خاص، به عنوان مثال، استفاده از یک بستر یاقوت کبود، به شما اجازه می دهد تا یک جریان نور بیشتری ایجاد کنید. چنین طرح هایی برای نصب در لامپ های روشنایی استفاده می شود، اما نه برای LED های معمولی که به عنوان شاخص های نشان داده شده در شکل زیر استفاده می شود.

آنها دارای یک لنز از رزین اپوکسی و یک بازتابنده برای جهت نور هستند. بسته به هدف، نور ممکن است در طیف گسترده ای از زاویه 5-160 درجه توزیع شود.

LED های عزیزم برای لامپ های روشنایی تولید شده، تولید کنندگان با یک نمودار لامبرت تولید می شوند. این بدان معنی است که روشنایی آنها در فضا ثابت است، به جهت تابش و زاویه مشاهدات بستگی ندارد.

ابعاد کریستال بسیار کوچک است و از یک منبع شما می توانید یک جریان کوچک از نور دریافت کنید. بنابراین، برای لامپ های روشنایی، مانند LED ها با گروه های نسبتا بزرگ ترکیب می شوند. در عین حال، برای ایجاد نور یکنواخت از آنها در تمام جهات بسیار مشکل است: هر LED یک منبع نقطه است.

طیف فرکانس امواج نور از مواد نیمه هادی به طور قابل توجهی بیشتر از لامپ های رشته ای معمولی یا خورشید است که چشم های فرد را ترمیم می کند، ناراحتی خاصی را ایجاد می کند. به منظور اصلاح این کمبود در طرح های فردی LED ها برای روشنایی، یک لایه فسفر معرفی شده است.

مقدار جریان نور منتشر شده از مواد نیمه هادی بستگی به انتقال فعلی از طریق انتقال P-N دارد. بزرگتر جریان، بالاتر از تابش، اما به مقدار مشخصی.

ابعاد کوچک، به عنوان یک قاعده، اجازه استفاده از جریانهای بیش از 20 میلی آمپر آپکس برای ساختارهای شاخص را نمی دهد. در لامپ های روشنایی قدرتمند، سینک گرما و اقدامات حفاظتی اضافی استفاده می شود، استفاده از آن، با این حال، به شدت محدود است.

هنگام شروع، شار نور لامپ نسبت به افزایش جریان افزایش می یابد، اما پس از آن به علت تشکیل تلفات گرما شروع به کاهش می کند. لازم به ذکر است که فرایند انتخاب فوتون ها از هادی با انرژی حرارتی همراه نیست، LED ها به منابع نور سرد مراجعه می کنند.

با این حال، عبور از جریان LED در زمینه های تماس های مختلف لایه ها و الکترود، مقاومت انتقالی این مناطق را برطرف می کند، باعث گرمایش مواد می شود. گرما اختصاص داده شده در ابتدا تنها باعث کاهش انرژی می شود، اما با افزایش جریان می تواند به ساختار آسیب برساند.

تعداد کریستال های LED نصب شده در یک لامپ می تواند از صد عناصر کار تجاوز کند. برای هر یک از آنها لازم است جریان مطلوب را به ارمغان بیاورد. برای انجام این کار، هیئت مدیره فایبرگلاس را با آهنگ های رسانا ایجاد کنید. آنها می توانند طراحی های مختلفی داشته باشند.

کریستال های LED به سیستم عامل تماس می گیرند. اغلب آنها به گروه های خاصی شکل می گیرند و به طور پیوسته با یکدیگر متصل می شوند. از طریق هر زنجیره ایجاد شده همان جریان را گذرانده است.

این طرح ساده تر است تا از لحاظ فنی پیاده سازی شود، اما دارای یک معایب اصلی است - زمانی که یکی از هر گونه تماس نقض می شود، کل گروه متوقف می شود که به درخشش برسد، که علت اصلی فروپاشی لامپ است.

رانندگان. تامین ولتاژ سیر به هر گروه از LED ها از یک دستگاه خاص که قبلا به نام منبع تغذیه نامیده می شود، و در حال حاضر اصطلاح "راننده" انجام می شود.

این دستگاه دارای تابع تبدیل ولتاژ ورودی شبکه، به عنوان مثال، ~ 220 ولت آپارتمان یا 12 ولت از شبکه خودرو به مقدار مطلوب قدرت هر گروه سریال است.

عرضه یک جریان تثبیت شده به هر کریستال در طول طرح موازی از لحاظ فنی پیچیده است و در موارد نادر استفاده می شود. عملیات راننده را می توان بر اساس یک ترانسفورماتور یا طرح دیگر انجام داد. در میان آنها گزینه های زیر را توزیع می کنند. بسته به پیکربندی و تعداد عناصر اعمال شده، آنها می توانند متفاوت باشند:

ساده ترین و ارزان رانندگان برای قدرت از ولتاژ تثبیت شده طراحی شده اند، شبکه ای که از پرتاب ها و پالس های اضافی محافظت می شود. آنها حتی می توانند مقاومت محدود کننده فعلی را در مدار خروجی منبع تغذیه برقرار کنند، که مشخصه فانوس های باتری است، LED ها اغلب به طور مستقیم به خروجی AKB متصل می شوند.

به عنوان یک نتیجه، آن را نشان می دهد که آنها بر روی جریان بیش از حد پر شده تغذیه می کنند و اگر چه آنها بسیار روشن درخشان هستند، اغلب اغلب سوزاندن. هنگام استفاده از رانندگان ارزان قیمت با رانندگان بدون حفاظت در برابر گسترش بیش از حد از شبکه نورپردازی، LED ها نیز اغلب بدون استفاده از منابع اعلام شده، مجذوب می شوند.

انرژی های طراحی شده به صورت کیفی طراحی شده عملا زمانی که کار می کنند، گرما را تخصیص نمی دهند، و درایورهای ارزان یا بیش از حد، بخشی از برق برای گرم کردن صرف می شود. علاوه بر این، چنین تلفات الکتریکی بی فایده می تواند قابل مقایسه باشد، و در برخی موارد بیش از انرژی مصرف شده در انتخاب فوتون ها.