LED lempų veikimo įrenginys ir veikimo principas. Pagrindinės apšvietimo priemonės dalys:
Šviesos diodai;
- vairuotojas;
- bazė;
- atvejis.
Jo darbo principas visiškai pakartoja procesus, vykstančius įprastu puslaidininkiniu diodu su PN perėjimu nuo silicio ar germanio: kai teigiamas potencialas pateikiamas anode, ir neigiamų elektronų judėjimas į anodą yra neigiamas katode Medžiaga ir katodo skylės prasideda. Kaip rezultatas, diodas eina elektros srovės tik vieną tiesioginę kryptį.
Tačiau LED yra pagamintas iš kitų puslaidininkių medžiagų, kurios, su bombardavimu tiesiogine kryptimi įkrovimo vežėjų (elektronų ir skylių), atlikti jų rekombinaciją perdavimo į kitą energijos lygį. Dėl to atsiranda šviesos diapazono pagrindinės elektromagnetinės spinduliuotės dalelės.
Net ir elektros grandinėse įprastinių diodų pavadinimai naudojami kaip jų pavadinimai, tik pridedant dviem pateiktomis šviesos spinduliuotėmis.
Puslaidininkių medžiagos turi skirtingas fotonų pasirinkimo savybes. Medžiagos, tokios kaip GALIA Arsenido (GAA) ir "Barrium nitride" (GAN), yra štampuoti puslaidininkiai, tuo pačiu metu yra skaidrūs matomam šviesos bangų spektrumui. Pakeitus pereinamojo laikotarpio P-N sluoksnius, šviesa išleidžiama.
Šviesos diodame naudojamų sluoksnių vieta rodoma žemiau esančiame paveikslėlyje. Jų mažas storis apie 10 ÷ 15 Nm (Nanomikronas) sukuria specialiais cheminių medžiagų kritulių metodais nuo dujų fazės. Sluoksniai yra kontaktiniai pagalvėlės anodui ir katodui.
Kalbant apie bet kokį fizinį procesą, elektronų transformacijos į fotonus yra energijos praradimas dėl šių priežasčių:
Dalis šviesos dalelių yra tiesiog prarandama viduje net tokiu plonu sluoksniu;
- paliekant puslaidininkį, yra šviesos bangų optinis lūžimas kristalų / oro ribose, iškraipant bangos ilgį.
Specialiųjų priemonių naudojimas, pavyzdžiui, safyro substrato naudojimas leidžia sukurti didesnį šviesos srautą. Tokie dizainai naudojami įdiegti apšvietimo lempose, bet ne įprastiniams šviesos diodams, naudojamiems kaip rodikliai, rodomi žemiau esančiame paveikslėlyje.
Jie turi objektyvą, pagamintą iš epoksidinio dervos ir šviesos krypties atšvaito. Priklausomai nuo tikslo, šviesa gali būti platinama platų 5-160 ° kampu.
Gerbiami šviesos diodai, pagaminti apšvietimo lempoms, gamintojai gaminami su Lambert diagramu. Tai reiškia, kad jų ryškumas yra pastovus erdvėje, nepriklauso nuo spinduliuotės krypties ir stebėjimo kampo.
Crystal matmenys yra labai maži ir iš vieno šaltinio, galite gauti nedidelį šviesos srautą. Todėl apšvietimo lempoms tokie šviesos diodai derinami su gana didelėmis grupėmis. Tuo pačiu metu, sukurti vienodą apšvietimą iš jų visomis kryptimis yra labai problemiškas: kiekvienas šviesos diodas yra taškas šaltinis.
Šviesos bangų dažnio spektras iš puslaidininkių medžiagų yra gerokai didesnis nei įprastinių kaitinamųjų lempų, kurios padengia asmens akis, sukuria tam tikrą diskomfortą. Siekiant ištaisyti šį trūkumą atskirų šviesos diodų apšvietimui, įvedamas fosforo sluoksnis.
Iš skleidžiamo šviesos srauto puslaidininkių medžiagų vertė priklauso nuo dabartinės perduodamos per P-N perėjimo. Kuo didesnis srovė, tuo didesnė spinduliuotė, bet tam tikra verte.
Mažos matmenys paprastai neleidžia naudoti srovių, didesnių nei 20 mln. Galingi apšvietimo lempos, naudojamos šilumos kriauklės ir papildomos apsaugos priemonės, kurios naudojimas yra griežtai ribojamas.
Pradedant šviesos srautą lempos padidėja proporcingai didėjant srovei, bet tada dėl šilumos nuostolių formavimo pradeda nuosmukį. Reikia suprasti, kad fotonų atrankos procesas nuo laidininko nėra susijęs su šilumine energija, šviesos diodai yra susiję su šalto šviesos šaltiniais.
Tačiau, praeinant per LED srovės kontaktų įvairių sluoksnių ir elektrodų srityse įveikia šių sričių pereinamąjį atsparumą, sukeliančią medžiagų šildymą. Iš pradžių paskirstyta šiluma tik sukuria energijos nuostolius, tačiau su dabartiniu padidėjimu gali pakenkti struktūrai.
Vienoje lempoje sumontuotų LED kristalų skaičius gali viršyti šimtą darbo elementų. Kiekvienam iš jų būtina suteikti optimalią srovę. Norėdami tai padaryti, sukurkite stiklo pluošto plokštę su laidžiais takeliais. Jie gali turėti skirtingą dizainą.
LED kristalai yra lituojami kontaktinėms platformoms. Dažniausiai jie suformuojami į tam tikras grupes ir yra pavyko vienas su kitu. Per kiekvieną sukurtą grandinę eina tą patį srovę.
Ši schema yra lengviau įgyvendinti techniškai, tačiau ji turi vieną pagrindinį trūkumą - kai vienas iš bet kokio kontakto pažeidžiamas, visa grupė nustoja spindėti, kuri yra pagrindinė lempos suskirstymo priežastis.
Vairuotojai. Juostos įtampos tiekimas kiekvienai LED grupei atliekamas iš specialaus prietaiso, kuris anksčiau buvo vadinamas maitinimu, ir dabar terminas "vairuotojas".
Šis įrenginys turi tinklo įvesties įtampos konversijos funkciją, pavyzdžiui, ~ 220 voltų buto arba 12 voltų automobilių tinklo optimaliai vertės kiekvienos serijos grupės galios.
Vienos stabilizuotos srovės tiekimas kiekvienam kristalui palei lygiagrečiai schemą yra techniškai sudėtinga ir taikoma retais atvejais. Vairuotojo operacija gali būti atliekama remiantis transformatoriumi ar kita schema. Tarp jų yra paskirstytos šiomis galimybėmis. Priklausomai nuo konfigūracijos ir taikomų elementų, jie gali būti skirtingi:
Paprasčiausias ir pigūs vairuotojai yra skirti galios nuo stabilizuotos įtampos, kurio tinklas yra apsaugotas nuo metimų ir viršįtampių impulsų. Jie netgi gali turėti srovės ribojančio rezistorių išėjimo grandinės maitinimo šaltinio, kuris yra būdingas akumuliatoriaus žibintai, šviesos diodai dažnai yra tiesiogiai prijungti prie AKB produkcijos.
Kaip rezultatas, jis yra atstovaujama, kad jie maitina pervertintą srovę ir nors jie šviečia gana ryškiai, labai dažnai sudegina. Naudojant pigius vairuotojus su vairuotojais be apsaugos nuo apšvietimo tinklo viršįtampių, šviesos diodai taip pat dažnai sužavėjo be darbo išteklių.
Kokybiškai suprojektuotos maitinimo šaltiniai praktiškai neskiria šilumos, kai dirbate ir pigiai arba perkraunamos vairuotojai yra išleidžiami šildymui. Be to, tokie nenaudingi elektros energijos nuostoliai gali būti palyginami, o kai kuriais atvejais, viršijančiais fotonų atrankos suvartojamą energiją.
