Yadda LED yake aiki: yadda yake aiki

Fassara daga Turanci, madaidaicin Dama yana nufin ma'anar "bidiyon da ke kawo haske." Yana da na'ura mai kwakwalwa wanda zai iya canza wutar lantarki a cikin hasken haske. Wannan na'urar ce mai sauƙi, nauyinsa wanda ya bambanta da samfurori na samfurori don fitilu (hasken wuta, fitilu, fitilu, da dai sauransu).

Ta yaya LED aiki zai zama mai ban sha'awa ga kowa da kowa. Wannan na'ura ba shi da farkon abubuwa masu banƙyama da ba su da daɗaɗawa da gilashin gilashi (kamar sauran fitilu). Kudin diodes yana da ƙananan cewa bai bambanta da batura da ke aiki a matsayin tushen su ba. Shahararren irin wannan kayan yana bayyana wasu dalilai, ciki har da zane.

Tarihin abin da ya faru

Idan akai la'akari da tambayar dalilin da yasa LEDs ke aiki, ya kamata mutum yayi nazarin tarihin abin da ya faru. A karo na farko irin wannan na'ura an halicce shi a 1962 da masanin kimiyya N. Holonyak. Yau wata muryar haske ce ta wutar lantarki. Yana da ƙwayoyin rashin ƙarfi, amma fasaha kanta an san shi matsayin alamar.

Shekaru goma bayan halittar red diode ya bayyana launin kore da launin rawaya. Ana amfani da su azaman alamun a cikin na'urorin lantarki da yawa. Ƙarawar haske mai haske na diodes saboda ci gaban kimiyya ya karu. A cikin 90s, an haskaka wani hasken wuta tare da kwarara yadda ya dace na 1 lumens.

A 1993, S. Nakamura ya kirkiro harshe mai launin wuta na farko, wanda ke da haske mai haske. Daga wannan lokacin ya zama mai yiwuwa don ƙirƙirar kowane launi (ciki har da fararen). Fasaha tana ci gaba ba tare da bata lokaci ba.

Lokacin da aka haɗa nau'i na diodes mai launin blue da ultraviolet, ana samun haske mai haske phosphor. Sannu-sannu sun fara kawar da fitilu. A shekara ta 2005, an samar da diodes tare da hawan haske na har zuwa 100 lm har ma mafi girma. Kamfanin ya fara samar da haske mai haske tare da tabarau daban (dumi, sanyi).

Dama na'urar

Don fahimtar yadda wani maɓallin haske mai-haske ya yi aiki, yana da muhimmanci a yi la'akari da na'urarsa daki-daki. Wannan na'ura mai haske, a cikin ra'ayi na wakilan kungiyar don bunkasa masana'antu ta fasaha da kuma Ma'aikatar Makamashi, za ta zama mafi kyawun tushen hasken lantarki a cikin gidaje, ofisoshin, cibiyoyi.

Jawabin ya dogara ne a kan crystal. Yana watsa wutar lantarki kawai a daya hanya. Gilashin yana samuwa a kan ƙananan matakan. Ba ya aiki a yanzu. Jiki yana kare kristal daga tasirin waje. Yana da kayan aiki a cikin hanyar lambobin sadarwa, da kuma tsarin tsarin.

Don ƙara lokacin aiki na na'urar, sarari tsakanin ruwan tabarau na filastik da crystal kanta da aka cika da m silicone bangaren. Don cire ƙananan zafi, ana amfani da tushen aluminum. Wannan ita ce na'urar da aka saba amfani dasu a zamani. A wurin aiki, ya Highlights mun gwada da kananan adadin zafi. Wannan kuma amfani da na'urar.

Mahimmin aiki

Idan akai la'akari da yadda LED ke aiki, yana da muhimmanci don gane ainihin ka'idar aiki irin wannan na'urorin. Kayan na'urar da aka gabatar yana da sulɓi guda ɗaya. Wannan shi ne saboda ka'idodi daban-daban na haɓakawa na haɓakawar hasken. Ɗaya daga cikin semiconductor yana da nauyin electrons, ɗayan kuwa yana da ramuka masu wuce haddi.

Tare da taimakon tsari na doping, an yi amfani da kayan da aka haɓaka tare da masu karɓar caji. Idan an yi amfani da shi yanzu a wurin da aka wadatar sakonni tare da ƙananan caji, ana samun saurin kai tsaye. Ta hanyar sauya wadannan abubuwa guda biyu, wutar lantarki zata gudana.

A wannan yanayin, a cikin jiki na jiki akwai fuska masu ɗaukan cajin da ke da nauyin lantarki daban. Lokacin da ramuka da electrons suka haɗu, an fitar da wasu makamashi. Wannan shine ma'auni na hasken haske. An kira shi photon.

Layin LED

Lokacin ƙirƙirar diodes, ana amfani da kayan kayan haɗin kai daban-daban. Wannan yana ƙayyade launi wanda aka fitar yayin aiki na na'urar da aka gabatar. Daban-daban abubuwa suna iya aikawa da ruwa mai tsawo daban-daban zuwa sarari. Wannan yana ba da damar ido ga mutum don ganin wannan ko wannan launi na bakan gizo.

Yin nazarin tambaya akan yadda LED ke aiki, wanda ya kamata yayi la'akari da kayan kayan haɓaka. A baya can, gallium phosphide, sau uku GaAsP, Ana amfani da mahadiyar AlGaAs don waɗannan dalilai. A wannan yanayin, da na'urar iya aika a cikin sarari da ja, rawaya da kore haske.

Ana amfani da fasahar da aka gabatar kawai don na'urorin masu nuna alama. Yau don irin wadannan samfurori suna amfani da aluminum indium-gallium (AllnGaP) da kuma gadium-nitride gallium (InGaN). Suna tsayayya da matsanancin mataki na wucewa yanzu, zafi mai zafi da kuma dumama. A hade daban-daban na LEDs zai yiwu.

Blending launuka

Saitunan zamani na diode zasu iya samar da haske daban-daban. Ɗaya daga cikin na'ura na iya haifar da launi mai launi. Lokacin ƙirƙirar na'ura mai nau'i-nau'i mai yiwuwa zai yiwu a samu babban nau'i mai yawa. Kamar TV ko na'ura mai kwakwalwa ta kwamfuta, diode zai iya ƙirƙirar launi ta yin amfani da tsarin RGB (tsaye ga ja, kore, blue).

Wannan wata hanya mai sauƙi ce ta ba ka damar fahimtar yadda RGB LEDs ke aiki. Tare da wannan fasaha, zaka iya ƙirƙirar haske da haske. Don yin wannan, dukkanin launuka guda uku suna haɗewa a daidai daidai.

Duk da haka, baya ga fasahar da aka gabatar, yana yiwuwa a sami haske mai haske lokacin da aka haɗa radiyon radiyo (ultraviolet, blue) mai raɗaɗi tare da takarda rubutun phosphorus. Tare da haɗuwa da photons na launin rawaya da blue, sakamakon shine farin haske.

Production

Don fahimtar nauyin da yawa ke aiki a cikin diodes na haske-emitting, dole ne a yi la'akari da samar da waɗannan na'urori. Da farko, ya kamata a lura cewa na'urori masu nau'in RGB nau'in sun fi tsada fiye da luminescents. Kuma wannan na ƙarshe ya bada damar samun haske.

Rashin haɓakar phosphors shine ƙaddamarwa mai haske, da launi daban-daban (zafin jiki) na kwarara. Wannan na'urar tana da sauri fiye da LED. Saboda haka, na'urori masu haske na duka ka'idojin aiki suna sayarwa. Don ƙirƙirar alamomi, diodes tare da amfani 2-4 V na ƙarfin lantarki (a halin yanzu na 50 mA) an samar.

Don ƙirƙirar hasken lantarki, ana buƙatar na'urori masu amfani da wutar lantarki guda ɗaya, amma matakin halin yanzu ya wuce har zuwa 1 A. Idan an haɗa diodes guda ɗaya cikin jerin a cikin ɗayan ɗayan, komfurin lantarki zai kai 12 ko 24.

Ƙarfafawa na haske

Idan akai la'akari da tambayar abin da wutar lantarki da diodes masu haske suke aiki, an kamata a ce game da ƙara haske daga cikin na'urorin da aka gabatar. Ikon irin wadannan na'urorin ya kai 60 mW. Idan an shigar da waɗannan diodes a cikin jiki mai matsakaici, ana bukatar abubuwa masu haske don saitawa zuwa kwakwalwa 15.

Diodes da haske mai haske na iya ɗaukar iko har zuwa 240 watts. Don tabbatar da hasken rana na al'ada, abubuwa masu kama zasu buƙaci 4-8 guda. A sayarwa su ne na'urorin da zasu iya haskaka wuri, tallace-tallace na waje, abubuwan nunawa, da dai sauransu. Wasu kaset an halicce su ne don hasken lantarki ko ƙananan ƙarfin.

Don haɗi kayan da aka gabatar, an yi amfani da ragowar wutar lantarki mai dacewa. Don rubutun launi, yana yiwuwa a yi amfani da masu kula da sarrafawa ba kawai ƙarfin walƙiya ba, amma har da sautunan da hanyoyi na aiki na na'urar.

Glow control

Akwai matakan da yawa na kayan aiki da aka gabatar. Akwai LED masu aiki akan batura (alal misali, a cikin hasken wuta), an ciyar dashi a cikin hanyar sadarwa. An yi amfani da su don aikin ciki da waje. Dangane da yanayin aikace-aikacen, an zaɓi ɗayan kare kariya na diode.

Don daidaita haske daga haske, ba'a rage yawan wutar lantarki ba. Ana amfani da fadin nisa madauri (PWM) don rage ƙarfin luminescence. A wannan yanayin, ana sayen mai sarrafawa.

Hanyar da aka gabatar ta ƙunshi samar da bita tare da halin yanzu. Filanin sigina sun kai dubban hertz. Gwargwadon ɓangaren ƙwayoyin cuta da lokaci na dakatarwa na iya bambanta. Kuna iya sarrafa haske daga na'urar. Batir a wannan yanayin ba zai fita ba.

Durability

Diodes suna dauke da na'urori masu dacewa. Wannan shi ne saboda zane. Duk da haka, idan LEDs akan fitilar ba su aiki ba, yana yiwuwa aikin su ya ƙare. Wannan za a iya ƙaddara ta ƙin haske da hasken launi.

Har ila yau, masana sun lura cewa rayuwar marasa amfani da wutar lantarki ya fi tsawo. Amma koda a cikin fibbons mai haske ko fitilu, ana tabbatar da diodes don aiki 20-50,000 hours. Tun da ba su da matsala, abubuwa masu tasiri sun fi damuwa da cutar irin wannan.

Bayan nazarin yadda LED ke aiki, wanda zai iya fahimtar ka'idar tsarin na'ura, da kuma yadda ya dace. Wannan kayan aiki ana daukar su shine hasken hasken zamani.