Naprava in načelo delovanja LED svetilk. Glavni deli instrumenta razsvetljave:
LED;
- voznik;
- baza;
- Ovitek.
Načelo njenega dela popolnoma ponavlja procese, ki se pojavljajo v navadni polprevodniški diodi s prehodom PN iz silicija ali germanija: ko se pozitivni potencial predloži v anodo, in gibanje negativnih elektronov na anodo je negativna na katodo v Material in luknje na katodo se začnejo. Kot rezultat, dioda prehaja električni tok samo ene neposredne smeri.
Vendar pa je LED izdelana iz drugih polprevodniških materialov, ki z bombardiranjem v neposredni smeri prevoznikov napolnjenosti (elektroni in lukenj) izvajajo svojo rekombinacijo s prenosom na drugo energetsko raven. Posledično se pojavi foton - elementarski delci elektromagnetnega sevanja svetlobnega območja.
Tudi v električnih tokokrogih se označba navadnih diod uporablja kot njihove oznake, le z dodatkom dveh prikrov, ki označujejo lahka sevanje.
Polprevodniški materiali imajo različne lastnosti fotonaste izbire. Snovi, kot so Galia Arsenide (GAAS) in gallijev nitrid (GAN), so sestavljeni polprevodniki, so sočasno pregledni za vidni spekter svetlobnih valov. Pri zamenjavi plasti P-N prehoda se lučka sprosti.
Lokacija plasti, ki se uporabljajo v LED, je prikazana na spodnji sliki. Njihova majhna debelina približno 10 ÷ 15 nm (nanomicron) je ustvarjena s posebnimi metodami kemijskih padavin iz plinske faze. Plasti so nameščene kontaktne blazinice za anodo in katodo.
Kar zadeva kateri koli fizični proces, med preoblikovanjem elektronov v fotone, obstaja izguba energije zaradi naslednjih razlogov:
Del lahkih delcev je preprosto izgubljen znotraj take tanke plasti;
- Pri zapuščanju polprevodnika je optična loma svetlobnih valov na mejah kristala / zraka, izkrivljanje valovne dolžine.
Uporaba posebnih ukrepov, na primer, uporaba safirskega substrata, vam omogoča, da ustvarite večji svetlobni tok. Takšni modeli se uporabljajo za namestitev svetlobnih svetilk, vendar ne za običajne LED, ki se uporabljajo kot kazalniki, prikazani na spodnji sliki.
Imajo lečo iz epoksidne smole in reflektorja za smer svetlobe. Glede na namen se lahko svetloba razdeli v širokem razponu kota 5-160 °.
Spoštovane LED, izdelane za svetilke za razsvetljavo, proizvajalci proizvajajo z lambert diagramom. To pomeni, da je njihova svetlost konstantna v prostoru, ni odvisna od smeri sevanja in kota opazovanja.
Dimenzije kristala so zelo majhne in iz enega vira lahko dobite majhen tok svetlobe. Zato, za razsvetljavo svetilke, se takšne LED-dleče kombinirajo s precej velikimi skupinami. Hkrati je za ustvarjanje enotne razsvetljave iz njih v vseh smereh zelo problematična: vsaka LED je točkovni vir.
Frekvenčni spekter lahkih valov iz polprevodniških materialov je bistveno večji kot iz običajnih žarnicah ali sončnih svetilk, ki pnevmatike očita oči, ustvarja določeno neugodje. Da bi to popravil to pomanjkanje pri posameznih modelih LED za razsvetljavo, se uvede plast fosforja.
Vrednost oddajanega svetlobnega toka polprevodniških materialov je odvisna od trenutnega prehoda skozi P-N prehod. Večji tok, višje je sevanje, vendar do določene vrednosti.
Majhne dimenzije praviloma ne dovoljujejo uporabe tokov, ki presegajo 20 miliamme vrhunca za indikatorje. V močnih svetlobnih svetilkah se uporabljajo toplotni odvod in dodatni zaščitni ukrepi, katerih uporaba pa je strogo omejena.
Ko se začne, svetlobni tok svetilke poveča sorazmerno s povečanjem toka, potem pa zaradi nastanka toplotnih izgub se začne zmanjševati. Razumeti je treba, da proces izbire fotonov iz vodnika ni povezan s toplotno energijo, LED diode se nanašajo na hladne svetlobne vire.
Vendar pa prehod skozi LED tok na področju stikov različnih plasti in elektrod premaga prehodno odpornost teh območij, kar povzroča segrevanje materialov. Toplota, dodeljena sprva samo ustvarja izgubo energije, vendar s povečanjem toka lahko poškoduje strukturo.
Število LED kristalov, nameščenih v eni svetilki, lahko preseže sto delovnih elementov. Za vsakega od njih je potrebno optimalno tok. Če želite to narediti, ustvarite ploščo iz steklenih vlaken s prevodnimi stezami. Lahko imajo najbolj drugačno obliko.
LED kristali so spajkani na kontaktne ploščadi. Najpogosteje se oblikujejo v določene skupine in se med seboj poganjajo. Skozi vsako ustvarjeno verigo prehaja isti tok.
Ta shema je lažje izvajati tehnično, vendar ima eno glavno pomanjkljivost - ko je kršena eden od vseh stikov, celotna skupina preneha sijati, kar je glavni vzrok razčlenitve svetilke.
Vozniki. Oskrba z napetostno napetostjo za vsako skupino LED diodi se izvede iz posebne naprave, ki je bila prej imenovana napajalnik, in zdaj izraz "voznik".
Ta naprava nosi funkcijo pretvorbe vhodne napetosti omrežja, na primer ~20 voltov apartmaja ali 12 voltov avtomobilskega omrežja za optimalno vrednost moči vsake serijske skupine.
Dobava enega stabiliziranega toka za vsak kristal vzdolž vzporedne sheme je tehnično zapleten in se uporablja v redkih primerih. Delovanje voznika se lahko izvede na podlagi transformatorja ali druge sheme. Med njimi so razdeljene naslednje možnosti. Odvisno od konfiguracije in števila uporabljenih elementov so lahko drugačne:
Najenostavnejši in poceni vozniki so namenjeni za moč od stabilizirane napetosti, katerih omrežje je zaščiteno pred metami in prenapetostnimi impulzi. V izhodnem vezju napajanja, ki je značilna za luči baterije, lahko celo nimajo omejevalnega upora, ki so značilne za luči, LED so pogosto neposredno povezane z izhodom AKB.
Posledica tega je, da je zastopana, da se hranijo na precenjenem toku in čeprav sijata precej svetlo, zelo pogosto izgorevanje. Pri uporabi poceni gonilnikov z gonilniki brez zaščite pred prenapetostjo omrežja razsvetljave, se LED diode pogosto očarajo, ne da bi izkazali navedeni vir.
Kvalitativno oblikovani napajalniki praktično ne dodelijo toplote pri delu, in poceni ali preobremenjeni vozniki del električne energije se porabi za ogrevanje. Poleg tega so lahko tako neuporabne izgube električne energije primerljive, v nekaterih primerih pa presegajo energijo, porabljeno za izbiro fotonov.
