Как устроены и работают светоизлучающие диоды

Светодиоды как работают

Излучающие свет полупроводниковые приборы активно применяются для работы осветительных систем и в виде индикаторов электротока. Они относятся к устройствам электроники, работающим под действием приложенного напряжения.

Так как его величина несущественная, то такие же источники относятся к низковольтным приборам, обладают очень высокой степенью безопасности по действию электротока на человеческий организм. Опасности получения травм становятся больше тогда, когда для их свечения применяются источники очень высокого напряжения, к примеру, бытовой домашней сети, просящие включения в схему специализированных трансформаторов.

Характерной чертой конструкции светоизлучающего диода считается более высокая механическая крепость корпуса, чем у ламп «Ильича» и люминесцентных. При корректной эксплуатации они работают долго и надежно.

Их ресурс в 100 раз превосходит критерии нитей накаливания, может достигать ста тысяч часов.
Однако, данный показатель свойственен для индикаторных конструкций. У мощных источников для освещения используются очень высокие токи, а эксплуатационный период уменьшается в 2?5 раз.

Устройство светоизлучающего диода
Обыкновенный индикаторный светоизлучающий диод делают в эпоксидном корпусе с диаметром 5 мм и 2-мя контактными выводами для подсоединения к цепям электротока: анодом и катодом. Зрительно они выделяются по длине.

У нового прибора без обрезанных контактов катод короче.
Усвоить это положение помогает несложное правило: с буквы «К» начинаются оба слова:

Когда же ножки светоизлучающего диода обрезаны, то анод можно определить подачей на контакты напряжения 1,5 вольта от обычной пальчиковой батарейки: свет возникает при совпадении полярностей.

Светодиоды как работают

Светоизлучающий активный монокристалл полупроводника имеет вид параллелепипеда с прямыми углами. Он размещён около световозвращающего рефлектора параболической формы из сплава алюминия и смонтирован на подложке с нетокопроводящими качествами.

Светодиоды как работают

На завершении светового прозрачного корпуса из материалов на основе полимера расположена линза, фокусирующая лучи света. Она одновременно с рефлектором образовывает оптическую систему, формирующую угол потока излучения.

Его определяют диаграммой направленности светоизлучающего диода.

Светодиоды как работают

Она определяет отклонение света от геометрической оси всей конструкции по сторонам, что приводит к увеличению рассеивания. Подобное явление появляется из-за возникновения во время изготовления маленьких нарушений технологии, а еще старения оптических материалов в результате эксплуатации и остальных факторов.
Внизу корпуса может быть размещен металлический или латунный поясок, служащий отопительным прибором для отвода тепла, выделяемого при прохождении электротока.

Данный принцип конструкции широко популярен. На его основе формируют и остальные полупроводниковые источники освещения, применяющие другие формы структурных элементов.

Светодиоды как работают

Принципы светового излучения
Полупроводниковый переход p-n типа подсоединяют к источнику постоянного напряжения в согласии с полярностью выводов.

Светодиоды как работают

В середине контактного слоя веществ p- и n-типов под его действием начинается движение свободных отрицательно заряженных электронов и дырок, которые обладают позитивным знаком заряда. Эти частицы направляются к притягивающим их полюсам.

В переходном слое заряды рекомбинируют. Электроны проходят из зоны проводимости в валентную, преодолевая уровень Ферми.

Благодаря этому часть их энергии избавляется с выделением световых волн разного спектра и яркости. Частота волны и цветопередача зависят от варианта смешанных материалов, из которых выполнен p-n переход.
Для светового излучения в середине активной зоны полупроводника требуется соблюсти два условия:

1. пространство запрещенной зоны по ширине в активной области должно быть недалеко к энергии излучаемых квантов в середине видимого глазу человека диапазона частот;
2. чистоту материалов полупроводникового кристалла нужно обеспечивать высокую, а кол-во недостатков, оказывающих влияние на процесс рекомбинации — минимально выполнимым.
Эта непростая техническая задача решается несколькими путями.

Один из них — создание пары слоев p-n переходов, когда образуется непростая гетероструктура.
Температурное воздействие
При увеличении уровня напряжения источника сила тока через полупроводниковый слой увеличивается и свечение возрастает: в территорию рекомбинации поступает очень высокое кол-во зарядов за единицу времени. Одновременно происходит нагрев токоведущих элементов.

Его величина критична для материала внутренних тоководов и вещества p-n перехода. Лишняя температура способна их повредить, разрушить.
В середине светоизлучающих диодов энергия электротока переходит в световую конкретно, без излишних процессов: не так, как у ламп с нитками накаливания.

При этом появляются очень маленькие потери полезной мощности, обусловленные невысоким нагреванием проводящих ток элементов.

Светодиоды как работают

Благодаря этому создается высокая экономность данных источников. Но, их можно использовать исключительно там, где сама конструкция защищена, блокирована от внешнего нагрева.

Характерности эффектов со светом
При рекомбинации дырок и электронов в самых различных составах веществ p-n перехода создается неодинаковое излучение света. Его принято характеризовать параметром квантового выхода — количеством отмеченных световых квантов для единичной рекомбинированной пары зарядов.

Он вырабатывается и происходит на 2-ух уровнях светоизлучающего диода:
1. в середине самого полупроводникового перехода — внутренний;
2. в конструкции всего светоизлучающего диода в общем — внешний.

На первом уровне квантовый выход у правильно сделанных монокристаллов достигает величины, близкой к 100%. Однако, для оснащения данного показателя требуется создавать большие токи и мощный отвод тепла.

В середине самого источника на втором уровне часть света рассеивается и поглощается элементами конструкции, чем уменьшает общую результативность излучения. Максимальное значение квантового выхода тут значительно короче.

У светоизлучающих диодов, испускающих красный спектр, оно может достигать не больше 55%, а у синих уменьшается намного больше — до 35%.
Виды цветовой передачи света
Современные светоизлучающие диоды излучают:

Жёлто-зеленый, жёлтый и красный спектр
В основе p-n перехода применяются фосфиды и арсениды галлия. Такая технология была воплощена в конце 60-х годов для индикаторов электронных приборов и панелей управления транспортной техники, щитов для рекламы.

Данные устройства по световой отдаче сразу обогнали главные источники света того времени — лампы общего назначения и превзошли их по надежности, ресурсу и безопасности.
Голубой спектр
Излучатели синего, сине-зеленого и тем более белого спектров долго не поддавались практической реализации из-за сложностей комплексного решения 2-ух технических задач:

1. ограниченных размеров запрещенной зоны, в которой выполняется рекомбинация;
2. больших требований к содержанию примесей.
Для каждой ступеньки увеличения яркости синего спектра нужно было увеличение энергии квантов за счёт увеличения ширины запретной зоны.

Вопрос получилось разрешить включением в вещество полупроводника карбидов кремния SiC или нитридов. Но, у разработок первой группы оказался очень низкий КПД и маленький выход излучения квантов для одной рекомбинированной пары зарядов.

Увеличить квантовый выход помогло включение в полупроводниковый переход твёрдых растворов на основе селенида цинка. Но, такие светоизлучающие диоды обладали очень высоким электрическим сопротивлением на переходе. Благодаря этому они перегревались и быстро перегорали, а непростые в изготовлении конструкции отвода тепла для них хорошо не работали.

Первый раз светоизлучающий диод голубого свечения получилось создать во время использования тонких пленок из нитрида галлия, наносимых на сапфировую подложку.
Белый спектр
Что бы его получить применяют одну из трех разработанных технологий:

1. перемешивание цветов по методике RGB;
2. нанесение 3-х слоев из красного, голубого и зеленого неорганического люминесцентного пигмента на светоизлучающий диод ультрафиолетового диапазона;
3. покрытие голубого светоизлучающего диода слоями жёлто-зеленого и зелено-красного неорганического люминесцентного пигмента.

При первом способе на единой матрице размещают сразу три монокристалла, любой из них излучает собственный спектр RGB. За счёт конструкции оптической системы на основе линзы такие цвета перемешивают и получают на выходе суммарный оттенок белого.

У альтернативного метода слияние цветов происходит благодаря последовательного облучения ультрафиолетом трех составляющих слоев неорганического люминесцентного пигмента.
Характерности технологий белого спектра
Методика RGB
применять в алгоритме управления освещением разные конфигурации монокристаллов, подключая их по очереди вручную или автоматизированной программой;
вызывать разные оттенки цвета, меняющиеся по времени;
создавать великолепные осветительные комплексы для рекламы.
Обычным примером такой реализации служат цветовые елочные гирлянды.

Такие же алгоритмы также активно применяют декораторы.
Минусами светоизлучающих диодов RGB конструкции считаются:
неоднородный цвет светового пятна по самому центру и краям;

Умная подсветка на адресных светодиодах своими руками. 500’000 подписчиков на канале!

неодинаковый нагрев и отвод тепла с поверхности матрицы, ведущий к самым разнообразным скоростям старения p-n переходов, действующий на балансировку цветов, изменению суммарного качества белого спектра.

Данные недостатки вызваны различным расположением монокристаллов на чистовой поверхности. Они трудно убираются и настраиваются. За счёт аналогичной технологии RGB модели относятся к самым не простым и дорогим разработкам.

Светоизлучающие диоды с светонакопительным пигментом светящимся в темноте
Они легче в конструкции, доступнее в производстве, экономнее при пересчетах на излучение единицы потока света.
Для них отличительны минусы:
в люминофорном слое происходят потери световой энергии, которые понижают световую отдачу;
сложность технологии нанесения одинакового люминофорного слоя оказывает влияние на качество цветовой температуры;

Как это работает: СВЕТОДИОД (ЛЕД led) — How It’s Made Serial

светонакопительный пигмент светящийся в темноте обладает меньшим ресурсом, чем сам светоизлучающий диод и быстрее стареет при эксплуатировании.

Характерности светоизлучающих диодов различных конструкций
Модели с светонакопительным пигментом светящимся в темноте и RGB-изделия делаются для различного промышленного и бытового использования.
Способы питания
Индикаторный светоизлучающий диод первых массовых выпусков потреблял около 15 мА при питании от чуть меньшей величины, чем два вольта постоянного напряжения.

Сегодняшние изделия имеют очень высокие характеристики: до четырех вольт и 50 мА.
Светоизлучающие диоды для освещения питаются таким же напряжением, но потребляют уже пару сотен миллиампер. Производственники в настоящий момент активно создают и проектируют устройства до 1 А.

С целью увеличения эффективности отдачи света делаются светодиодные модули, которые могут применить последовательную подачу напряжения на любой компонент. В этом случае его величина увеличивается до 12 либо 24 вольт.

При подаче напряжения на светоизлучающий диод требуется иметь в виду полярность. Когда она нарушена, то ток не проходит и свечения не будет. Если же применяется переменный синусоидальный сигнал, то свечение происходит исключительно при прохождении положительной полуволны.

Причем его сила также пропорционально меняется Согласно закону возникновения подобающей величины электрического тока с полярным направлением.
Необходимо учесть, что при обратном напряжении возможен пробой полупроводникового перехода.

Он происходит при превышении 5 вольт на одном монокристалле.
Методы управления
Для регулировки яркости излучаемого света используют один из 2-ух методов управления:

1. величиной подключаемого напряжения;
Первый способ простой, но малоэффективный.

При снижении уровня напряжения ниже определённого порога светоизлучающий диод может просто погаснуть.
Метод же ШИМ исключает такое явление, однако он намного труднее в технической реализации. Ток, пропускаемый через полупроводниковый переход монокристалла, подается не постоянной формой, а импульсной высокой частоты со значением от нескольких сотен до тысячи герц.

За счёт изменения ширины импульсов и пауз между ними (процесс именуют модуляцией) выполняется регулировка яркости свечения в широких пределах. Появлением данных токов через монокристаллы занимаются специализированные программируемые управляющие блоки с непростыми алгоритмами.

Спектр излучения
Частота выходящего из светоизлучающего диода излучения лежит в достаточно узкой области. Ее именуют монохроматической. Она кардинально разнится от спектра волн, исходящего от солнечных лучей или нитей накаливания обыкновенных ламп освещения.

О воздействии подобного освещения на человеческий глаз проводится много споров. Впрочем, результаты значительных научных анализов данного вопроса нам неизвестны.

Производство
Во время изготовления светоизлучающих диодов применяется только автоматическая линия, в которой работают станки-роботы по заблаговременно спроектированной технологии.

Светодиоды как работают

Физический труд который сделан руками человека полностью исключен из процесса производства.

Светодиоды как работают

Профессионалы с большим опытом выполняют только контроль за правильным протеканием технологии.

Светодиоды как работают

Анализ качества производимой продукции тоже входит в их обязанности.

Как устроен и работает светоизлучающий диод

Светодиоды как работают

С момента открытия монохромных красных светоизлучающих диодов в первой половине 60-ых годов двадцатого века настало динамичное развитие полупроводниковых осветительных источников.
Открытие синего и белого диодов перевело технологию на новый уровень.

С той поры регулярно меняется устройство светоизлучающего диода, его характеристики и конструкция. В настоящий момент они широко применяются в светотехнике, электронике и остальных областях.

Что такое светоизлучающий диод обычными словами

Светодиоды как работают

Светоизлучающий диод – это полупроводниковое устройство, создающее излучение при прохождении через него электротока. Из чего складывается светоизлучающий диод: из кристалла, заключенного в защитный корпус с выводами.

Кристалл находится на непроводящей подложке и излучает конкретный цвет. Для получения необходимого свечения применяются составы на основе химии из очень разных полупроводников и светонакопительные пигменты светящиеся в темноте.
Кристалл состоит из 2-ух и более полупроводников различного типа проводимости.

Рабочий принцип светоизлучающего диода следующий – в прямом направлении через него пропускают переменный ток. В электронно-дырочном переходе на границе 2-ух веществ происходит движение электронов и дырок, благодаря чему выделяется энергия в виде кванта света и прибор начинает освещать.

  • высокая световая отдача;
  • большая механическая крепость и вибрационная устойчивость;
  • продолжительный период времени работы;
  • небольшой нагрев;
  • от численности циклов включения-выключения не зависит рабочий срок;
  • разный спектр белых светоизлучающих диодов – от 2700 К до 6500 К;
  • спектральная чистота, полученная благодаря принципу устройства;
  • отсутствует задержка при включении;
  • большой диапазон углов излучения (от 15 градусов до 180 градусов);
  • электробезопасность, так как не нужны большие напряжения;
  • отсутствие чувствительности к невысоким температурам;
  • надежность;
  • многообразие форм;
  • экономность;
  • экологичность, ввиду отсутствия в конструкции светоизлучающего диода ртути и остальных вредных элементов в составе светодиода.
  • нельзя допустить работы при больших температурах – кристалл начинает деградировать;
  • высокая цена готового изделия.
Светодиоды как работают

Использование:

  • уличное, домашнее и промышленное освещение;
  • индикация;
  • уличная реклама, бегущие строки;
  • фонари и светофоры;
  • подсветка экранов телефона, телевизора, компьютера и остальных жидкокристаллических мониторов;
  • игрушки, значки и остальные развлекательные детали;
  • диодные знаки на дорогах;
  • световые шнуры Дюралайт;
  • в фитолампах.

Прибор освещения на светодиодной основе состоит из:
Из больших изготовителей светоизлучающих диодов можно отметить японскую фирму Nichia Corporation и ее подразделение Nichia Chemical. Они считаются фаворитами по изготовлению сверхъярких диодов синего, белого и в зеленом цвете.

Также изготовлением излучающих диодов занимаются компании Phillips, Cree, Seoul Semiconduction из российских можно отметить Оптоган и Светлана-Оптоэлектроника.
В Nichia Chemical первый раз разработали белый и синий светоизлучающий диод.

Как устроены и как отличаются светоизлучающие диоды различных типов

Светоизлучающие диоды можно обозначать по самым разнообразным показателям. Главное отличие – в технологии и электрических параметрах.

Уменьшение DIP пошло от слов Direct In-line Package. Такие светоизлучающие диоды известны еще с конца прошлого столетия. Устройство собой представляет стеклянную или пластиковую прозрачную колбу размером 3 или 5 мм, в какой находится полупроводниковый кристалл.

Колба считается линзой и образовывает идущий световой пучок. Кристалл крепится на катоде, который при помощи провода соединяется с анодом. Из корпуса выходят контакты в виде железных ножек, через которые светоизлучающий диод и включается в схему.

По форме бывают круглые, овальные, с прямыми углами. Напряжение питания – до 5 В при 25 мА.

Светодиоды как работают

В большинстве случаев в середине линзы размещается один кристалл, но можно найти модели с 2-мя и более различных цветов. Подобные модели как правило оснащаются тремя и четырьмя выводами. Рабочий принцип светоизлучающего диода аналогичного вида задает микрочип.

Dip светоизлучающие диоды являются малоточными, они применяются в гирляндах, для индикации, в подсветке, уличном освещении. Если сравнивать с SMD диодами они имеют следующие плюсы:

  • яркость;
  • идущий поток света;
  • длительный эксплуатационный срок во время работы на улице;
  • электропотребление.

Главный минус – внушительный размер, от 3 мм.
Важно! Со временем яркость свечения может стать меньше.

Это связано с деградацией кристалла и материалов, из чего изготавливают светоизлучающие диоды.
Светоизлучающие диоды SMD – это приборы для крепежа на поверхность. На данный момент данный тип диодов считается наиболее распространенным.

С их возникновением расширились возможности создания осветительных систем. Начали уменьшаться размеры осветительного прибора, монтаж автоматизирован.

Как устроен светоизлучающий диод SMD – излучающий кристалл закреплен на подложке, от которой отводится тепло. К ней установлены выходы.

В середине размещен управляющий чип. Защитой считается округлая или сферообразная линза из пластика либо стекла.

Светодиоды как работают
  • доступная стоимость;
  • надежность;
  • рабочий срок;
  • высокая световая отдача.

SMD светоизлучающие диоды в смеху включаются с помощью специализированного клея. Очень маленькие диоды имеют размер 0,6х0,3 мм. Самая большая яркость – 8000 кд/кв.м.

Есть технология, при которой кристалл наноситься на проводящую подложку без применения корпуса. В качестве защиты применяется специализированный слой, который подбирается по назначению светоизлучающих диодов.
Применяются для подсветки интерьеров, уличных рекламных щитов, маркетинговых экранов с широким разрешением.

Chip On Board (COB) светоизлучающие диоды имеют огромное количество кристаллов на одной подложке. Также их именуют светодиодной матрицей.

Сверху заливается светонакопительным пигментом светящимся в темноте.

  • легкость монтажа;
  • хороший световой поток;
  • большой CRI;
  • многообразие форм.
Светодиоды как работают
  • стоимость;
  • самый рабочий срок;
  • световая отдача меньше, чем у SMD.

КОБы широко применяются в создании ярких прожекторов и в иных светильниках, где требуется акцентированая подсветка.
Важно! Из-за высокого нагрева требуется силиконовая оптика.

Она устойчивая к большим температурам. Перед подключением ее необходимо приготовить, иначе подложка деформируется и кристалл поломается.

Как работают светоизлучающие диоды: рабочий принцип

Светодиоды как работают

Переменный ток превращается в свет в кристалле. Он состоит из 2-ух полупроводников разного типа проводимости – n и p. N-проводимость обеспечивается легированием электронов в полупроводник, p – дырок.
Рабочий принцип светоизлучающего диода заключается в возникновении свечения при рекомбинации электронов и дырок в p-n переходе под действием тока, приложенного в прямом направлении.

В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой появляются фотоны.
Не все полупроводниковые материалы как правило дают свет при рекомбинации.

Для разработки светоизлучающих диодов применяются прямозонные полупроводники, в которых разрешен прямой оптический переход зона-зона. К подобным материалам относятся A3B5 (InP, GaAs), A2B4 (CdTe). В зависимости от состава можно получать светоизлучающие диоды от ультрафиолетовых до инфракрасных.

Как работает светоизлучающий диод, зависит от электронно-дырочного перехода. Условия пропускания света p-n переходом:

  • близость ширины запрещенной зоны к энергии кванта света;
  • небольшое содержание недостатков в полупроводниковом кристалле.

Для реализации данных требований одного p-n перехода недостаточно. Необходимо создавать структуры из нескольких слоев – гетероструктуры, которые состоят из нескольких полупроводников.

Получение светоизлучающего диода конкретного цвета

Для получения светоизлучающего диода того либо другого цвета применяется три технологии – покрытие светонакопительным пигментом светящимся в темноте, применение RGB светоизлучающих диодов и использование различных полупроводниковых материалов.

Покрытие светонакопительным пигментом светящимся в темноте

Светодиоды как работают

Светонакопительным пигментом светящимся в темноте именуется вещество, способное изменить поглощаемую энергию в свет. Получение светоизлучающих диодов нанесением неорганического люминесцентного пигмента на поверхность имеет собственные положительные качества:

  • конструкционная простота;
  • невысокая цена производства;
  • экономия.
  • снижение отдачи света в виду потери световой энергии;
  • влияние на температуру цвета;
  • быстрее стареет при эксплуатировании.

Светонакопительный пигмент светящийся в темноте применяется в белых светоизлучающих диодах. При помощи люминофорного покрытия делаются диоды с разной температурой цвета.

RGB-технология

Светодиоды как работают

Перемешивание цветов по RGB технологии также помогает получить светоизлучающие диоды разного спектра (в большинстве случаев применяются для белого). На матрице ставятся 3 монокристалла, любой из них даёт собственный спектр RGB.

Путем конструирования оптической системы цвета перемешиваются и дают необходимый оттенок.

  • возможность поочередного включения того либо другого цвета вручную или автоматично;
  • можно вызывать разнообразные оттенки, меняющиеся по времени;
  • создание великолепных световых конструкций для рекламы и дизайна.
  • неравномерность светового пятна;
  • неравномерность нагрева и отвода тепла.

Негативные качества вызваны расположением кристаллов полупроводника на поверхности. Благодаря этому качественно организовать RGB модель трудно.

Использование разных примесей и полупроводников

Светодиоды как работают

Работа светоизлучающего диода зависит от материала, из которого он сделан. Применение полупроводников с разной шириной запрещенной зоны можно достичь необходимого света от диода.

От ширины запрещенной зоны зависит длина волны.
Для получения приборов в инфракрасном и красном цветовом спектре применяются твёрдые растворы на основе арсенида галлия.

Оранжевые, жёлтые и зеленые цвета получаются с помощью фосфида галлия. Синие, фиолетовые и ультрафиолетовые делаются на основе нитрида галлия.

Ключевые выводы

Светоизлучающие диоды – это элементы, которые широко применяются во многих областях деятельности. Их можно повстречать в освещении улиц и домов, подсветке экранов мобильника и компьютера, в качестве индикаторов.

Строение элемента: полупроводниковый кристалл, подложка, линза и электроды.
Излучающие диоды бывают нескольких типов – SMD, DIP, COB, они отличаются по конструкции и техническим свойствам. Получить устройство необходимого цвета можно при помощи RGB технологии, нанесения неорганического люминесцентного пигмента на поверхность и путем выбора полупроводников для кристалла.

Производство светоизлучающих диодов хорошо развивается, и появляются все новые приборы с усовершенствованными свойствами.

Светоизлучающие диоды – как работает, полярность, расчет резистора

Светоизлучающие диоды – одни из очень востребованных элементов электроники, применяющиеся фактически в любой схеме. Словосочетание “помигать светоизлучающими диодами” часто применяется для обозначений первой задачи при проверке жизнеспособности схемы.

В данной заметке мы выясним, как работают светоизлучающего диода, сделаем небольшой обзор их разновидностей, а еще попытаемся разобраться с подобными практическими вопросами как обозначение полярности и расчет резистора.

Устройство светоизлучающего диода

Светоизлучающие диоды — полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом, образующий оптическое излучение при пропускании через него электротока в прямом направлении.
Излучаемый светоизлучающим диодом свет лежит в узком диапазоне спектра.

Говоря иначе, его кристалл с самого начала излучает определенный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличии от лампы, излучающей довольно широкий спектр, где необходимый цвет можно получить лишь использованием внешнего светофильтра. Диапазон излучения светоизлучающего диода в большинстве случаев зависит от химического состава использованных полупроводников.

Светодиоды как работают

Светоизлучающий диод состоит из нескольких частей:

  • анод, по которому подается положительная полуволна на кристалл;
  • катод, по которому подается негативная полуволна на кристалл;
  • отражатель;
  • кристалл полупроводника;
  • рассеиватель.

Такие элементы присутствуют в каждом светодиоде, не зависимо от его модели.
Светоизлучающий диод считается низковольтным прибором.

Для индикаторных видов напряжение питания должно составлять 2-4 В при токе до 50 мА. Диоды для освещения потребляют такое же напряжение, однако их ток выше – может достигать 1 Ампер. В модуле суммарное напряжение диодов оказывается равным 12 или 24 В.

Подсоединять светоизлучающий диод необходимо с соблюдением полярности, иначе он поломается.

Цвета светоизлучающих диодов

Светоизлучающие диоды бывают разнообразных цветов. Получить необходимый оттенок можно несколькими вариантами.

Первый – покрытие линзы светонакопительным пигментом светящимся в темноте. Именно так можно получить фактически любой цвет, однако чаще всего такая технология применяется для создания белых светоизлучающих диодов.
RGB технология.

Оттенок выходит благодаря использованию в одном кристалле трех светоизлучающих диодов красного, зеленого и синего цветов. Меняется интенсивность любого из них, и выходит необходимое свечение.

Использование примесей и разных полупроводников. Выбираются материалы с необходимой шириной запрещенной зоны, и из них выполняется кристалл светоизлучающего диода.

Рабочий принцип светоизлучающих диодов

Любой светоизлучающий диод имеет p-n-переход. Свечение появляется при рекомбинации электронов и дырок в электронно-дырочном переходе. P-n переход создается при соединении 2-ух полупроводников различного типа проводимости электричества.

Материал n-типа легируется электронами, p-типа – дырками.
При подаче напряжения электроны и отверстия в p-n-переходе начинают передвигаться и занимать места.

Когда носители заряда подходят к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой выделяются фотоны.
Не всякий p-n переход может источать свет.

Для пропускания света необходимо соблюсти два условия:

  • ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света;
  • полупроводниковый кристалл обязан иметь минимум недостатков.

Осуществить аналогичное в структуре с одним p-n-переходом не выйдет. Из-за этой причины делаются структуры из нескольких слоев из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.

Для создания светоизлучающих диодов применяются прямозонные проводники с позволенным прямым оптическим переходом зона-зона. Наиболее популярные материалы группы А3В5 (арсенид галлия, фосфид индия), А2В4 (теллурид кадмия, селенид цинка).
Цвет светодиода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок.

Чем больше ширина запрещенной зоны и выше энергия квантов, тем ближе к синему излучаемый свет. Путем изменения состава можно достичь свечения в большом оптическом диапазоне – от ультрафиолетовых лучей до среднего инфракрасного излучения.

Светоизлучающие диоды инфракрасного, красного и жёлтого цветов делаются на основе фосфида галлия, зеленый, синий и фиолетовый – на основе нитридов галлия.

Виды светоизлучающих диодов, классификация

По назначению выделяют индикаторные и осветительные светоизлучающие диоды. Первые применяются для стилизации, красивой подсветки – к примеру, украшение строений, рекламные баннеры, гирлянды. Светильники применяются для создания яркого освещения в помещении.

По типу выполнения выделяют:

    Dip светоизлучающие диоды. Они собой представляют кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу.
    Относятся к индикаторным светоизлучающим диодам. Есть монохромные и разноцветные устройства.
    Применяются нечасто из-за собственных минусов: внушительный размер, небольшой угол свечения (до 120 градусов), падение яркости излучения при продолжительном функционировании на 70%, слабый световой поток.

    Светодиоды как работают

    Dip светоизлучающие диоды

  • Spider led. Такие светоизлучающие диоды похожи на предыдущие, но имеют 4 выхода. В подобных диодах оптимизирован теплоотвод, увеличивается надежность элементов. Широко применяются в автомобильной технике.
    • Smd – светоизлучающие диоды для поверхностного монтажа. Могут относиться как к индикаторным, так и к осветительным светоизлучающим диодам.
      Светодиоды как работают

      Smd

    • Cob (Chip-On-Board) – кристалл поставлен конкретно на плате. К положительным качествам подобного решения относятся защита от окисления, небольшие размеры, эффектный отвод тепла и одинаковое освещение по всей территории. Светоизлучающие диоды такой марки считаются самыми инновационными. Применяются для освещения. На одной подложке может быть установлено более 9 светоизлучающих диодов. Сверху матрица из светодиодов покрывается светонакопительным пигментом светящимся в темноте. Широко применяются в автоиндустрии для создания фар и поворотников, при разрабатывании телевизоров и экранов компьютеров.
      Светодиоды как работают

      Cob

    • Волоконные – разработка 2015 года. Могут применяться в производстве одежды.
      Светодиоды как работают

      Волоконные

    • Filament также считается инновационным продуктом. Выделяются высокой энергетической эффективностью. Применяются для создания ламп освещения. Главное преимущество – возможность выполнения монтажа напрямую на подложку из стекла. Благодаря подобному нанесению существует возможность распространения света на 360 градусов. Конструкция состоит из сапфирового стекла с диаметром до 1,5 мм и специально выращенных кристаллов, которые соединены постепенно. Число кристаллов в большинстве случаев исчерпывается 28 штуками. Светоизлучающие диоды помещаются в колбу, которая покрыта светонакопительным пигментом светящимся в темноте. Иногда филаментные светоизлучающие диоды могут относить к классу COB изделий.
      Светодиоды как работают

      Filament

    • Oled. Органические тонкопленочные светоизлучающие диоды. Применяются для построения органических мониторов. Состоят из анода, подложки из фольги или стекла, катода, полимерной прослойки, токопроводящего слоя из органических материалов. К положительным качествам относятся небольшие размеры, одинаковое освещение по всей территории, широкий угол свечения, невысокая цена, большой служебный срок, невысокое электропотребление.
      Светодиоды как работают

      Oled

    • В другую группу выделяются светоизлучающие диоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они бывают с выводами, так и в виде smd выполнения. Применяются в пультах дистанционного управления, антибактериальных и кварцевых лампах, стерилизаторах для аквариумов.
    • мигающими – применяются для вовлечения внимания;
    • разноцветными мигающими;
    • трехцветными – в одном корпусе имеется несколько несвязанных между собой кристаллов, которые работают как отдельно, так и все разом;
    • RGB;
    • монохромными.

    Светоизлучающие диоды классифицируются по палитре цветов. Для максимально точной проверки на идентичность цвета в документации прибора указывается его длина волны излучения.

    Белые светоизлучающие диоды классифицируются по температуре цветов. Они могут быть тёплых цветов (2700 К), нейтральных (4200 К) и холодных (6000 К).

    По мощности выделяют светоизлучающие диоды, потребляющие единицы мВт до десятков Вт. Прямо от мощности зависит сила света.

    Полярность светоизлучающих диодов

    При неправильном включении светоизлучающий диод может поломаться. Благодаря этому важно уметь определять полярность светового источника. Полярность – это способность пропускать переменный ток в одном направлении.

    Полярность моно определить несколькими вариантами:

    • Зрительно. Это наиболее простой способ. Для нахождения плюса и минуса у цилиндрического диода со колбой из стекла необходимо увидеть в середину. Площадь катода будет побольше, чем площадь анода. Если увидеть в середину не выйдет, полярность определяется по контактам – длинная ножка отвечает позитивному электроду. Светоизлучающие диоды типа SMD имеют метки, указывающие на полярность. Их называют скосом или ключом, который направлен на негативный электрод. На небольшие smd наносятся пиктограммы в виде треугольника, буквы Т или П. Угол или выступ указывают на направление тока – значит, этот вывод считается минусом. Также некоторые светоизлучающие диоды могут иметь метку, которая указывает на полярность. Это может быть точка, кольцевая полоска.
    • С помощью подсоединения питания. Путем подачи малого напряжения можно проверить полярность светоизлучающего диода. Для этого требуется источник тока (батарейка, аккумулятор), к контактом которого прикладывается светоизлучающий диод, и токоограничивающий резистор, через который происходит подключение. Напряжение необходимо увеличивать, и светоизлучающий диод должен воспламениться при правильном включении.
    • С помощью тестеров. Мультиметр позволяет проверить полярность тремя способами. Первый – в положении проверка сопротивления. Когда красный щуп касается анода, а черный катода, на экране должно воспламениться число , замечательное от 1. В другом случае на экране будет светиться цифра 1. Второй способ – в положении прозвонка. Когда красный щуп коснется анода, светоизлучающий диод загорится. В другом случае он не прореагирует. 3-ий способ – путем установки светоизлучающего диода в гнездо для транзистора. Если в отверстие С (коллектор) будет помещен катод – светоизлучающий диод загорится.
    • По техдокументации. Каждый светоизлучающий диод имеет собственную маркировку, по которой можно найти информацию о элементе. Там же будет указана полярность электродов.

    Выбор способа определения полярности зависит от ситуации и наличия у пользователя необходимого инструмента.

    Расчет сопротивления для светоизлучающего диода

    Диод имеет небольшое внутреннее сопротивление. При подключении его напрямую к блоку питания, компонент перегорит.

    Чтобы этого не произошло, светоизлучающий диод подсоединяется к цепи через токоограничивающий резистор. Расчет совершается Согласно закону Ома: R=(U-Uled)/I, где R – сопротивление токоограничивающего резистора, U – питание источника; Uled – паспортное значение напряжения для светоизлучающего диода, I – сила тока.

    По полученному значению и выбирается мощность резистора.
    Важно правильно проссчитать напряжение.

    Оно зависит от схемы подсоединения элементов.
    Можно не делать расчет сопротивления, если применять в цепи мощный переменный или подстроечный резистор. Токоограничивающие резисторы есть различного класса точности.

    Есть изделия на 10%, 5% и 1 % – это означает, что погрешность меняется в указанном диапазоне.
    Подбирая токоограничивающий резистор, необходимо обратить собственное внимание и на его мощность. практически в любое время, если при малом рассеивании тепла устройство будет сильно греться и поломается. Это может привести к разрыву электрической цепи.

    Когда необходимо применять токоограничивающий резистор:

    • когда вопрос эффективности схемы не считается основным – к примеру, индикация;
    • лабораторные исследования.

    В других вариантах лучше подсоединять светоизлучающие диоды через стабилизатор – драйвер, что тем более это важно в LED-лампах.
    Online – сервисы и калькуляторы для расчета резистора:

    Что такое светоизлучающий диод (LED), типы, как работает, история, схема и характеристики

    В статье узнаете что такое светоизлучающий диод (LED), типы, как работает, история, схема и характеристики, плюсы и минусы.
    Светоизлучающие диоды везде нас окружают: в наших телефонах, наших автомобилях и даже в наших домах. Каждый раз, когда горит что-то электронное, существует очень высокая вероятность, что за ним стоит светоизлучающий диод.

    Они могут быть достаточно разнообразных размеров, цветов и форм, но независимо от того, как они смотрятся, есть у них одна общая черта это наиболее популярная вещь в электроники. Очень большой выбор светоизлучающих диодов по вашему вкусу и цвет вы можете приобрести на Алиэкспресс, нажав на кнопку ниже:

    Светодиоды как работают

    Светоизлучающие диоды («LED») — это особенный вид диодов, которые преобразуют электроэнергию в свет. В действительности, светоизлучающий диод значит «led диод».

    И можно заметить сходство на схеме диода и светоизлучающего диода:

    Светодиоды как работают

    Другими словами, светоизлучающие диоды похожи на крошечные лампочки. Но все таки, чтобы сравнить светоизлучающие диоды просят намного меньше энергии. Они тоже более энергоэффективны, благодаря этому они не имеют тенденцию разогреваться, как традиционные лампочки.

    Это их делает образцовым устройством для сотовых телефонов и остальных электронных приборов с невысоким потреблением энергии. Светоизлучающие диоды высокой интенсивности нашли свое применение в декоративном освещении, прожекторах и даже фарах для автомобилей!

    Кто изобрел светоизлучающий диод

    Общая LED-технология есть уже больше сорока лет. Первый led диод видимого спектра был придуман в первой половине 60-ых годов двадцатого века Ником Холоняком-младшим, который В то время работал консультантом в General Electric.

    Однако определенные факторы не разрешили технологии перейти к практическому применению освещения. Стоимость была основной сложностью, первые светоизлучающие диоды стоили более 200 долларов за диод.

    Иным уменьшающим аргументом был цвет, до 70-х годов единственным цветом, который мог создавать светоизлучающий диод, был красный. Дополнительным аргументом был поток света, который в течение ряда лет ограничивал применение на практике светоизлучающих диодов для зрительных сигналов, например как световые индикаторы и знаки.
    Применение светоизлучающих диодов в лампочках считается очень недавним и продолжающимся развитием.

    Первые массовые установки освещения со светодиодами случились всего в последнее время, и технология регулярно улучшается.

    Характеристики светоизлучающего диода (LED)

    Перед подключением светоизлучающего диода необходимо знать несколько параметров светоизлучающего диода (в действительности, они чрезвычайно важны). Если вы обращаетесь к какой-нибудь спецификации, предоставленной изготовителем, вы можете найти много технических характеристик, которые соответствуют электрическим свойствам, номинальным свойствам, физическим габаритам и так дальше.

    Я не буду утомлять вас всеми свойствами, а исключительно важными. Это полярность, прямое напряжение и прямой ток.

    Рекомендуем вам видео ниже «Как выяснить параметры любого светоизлучающего диода»

    Полярность LED

    Полярность считается критерием симметричности электронного компонента. Led диод, аналогичный диоду PN-перехода, не считается симметричным, другими словами он дает возможность току течь только в одном направлении.

    Светодиоды как работают

    В светоизлучающем диоде позитивный вывод именуется анодом, а негативный вывод — катодом. Для нормальной работы светоизлучающего диода анод светоизлучающего диода обязан иметь более большой потенциал, чем катод, так как ток в светоизлучающем диоде течет от анода к катоду.

    Что случится, если мы подключим светоизлучающий диод в обратном направлении? Ну, ничего не происходит, так как светоизлучающий диод не будет проводить ток.

    Вы можете легко определить анодную клемму светоизлучающего диода, так как они в большинстве случаев имеют более длинные выводы.

    Светодиоды как работают

    Прямой ток светоизлучающих диодов

    Светоизлучающие диоды считаются довольно чувствительными устройствами, и величина электрического тока, протекающего через светоизлучающий диод, особенно важна. Более того, яркость светоизлучающего диода зависит от величины электрического тока, потребляемого светоизлучающим диодом.

    Каждый светоизлучающий диод имеет самый большой прямой ток, который может безопасно проходить через него, не перегорая. Да, допустимый ток, превышающий минимальный ток, практически подожжет светоизлучающий диод.

    К примеру, очень часто применяемые 5-миллиметровые светоизлучающие диоды имеют минимальный ток от 20 мА до 30 мА, а 8-миллиметровые светоизлучающие диоды имеют минимальный ток 150 мА (точные значения приведены в техническом описании).
    Как нам настраивать ток, текущий через светоизлучающий диод?

    Для контроля тока, протекающего через светоизлучающий диод, мы применяем резисторы с ограничением тока.

    Прямое напряжение LED

    Led диоды также рассчитаны на максимальное напряжение, другими словами кол-во напряжения, которое нужно для светоизлучающего диода. К примеру, все 5-миллиметровые светоизлучающие диоды имеют минимальный ток 20 мА, но прямое напряжение меняется от одного светоизлучающего диода к иному.

    Максимальное напряжение на красных светоизлучающих диодах составляет 2,2 В, максимальное напряжение на синих светоизлучающих диодах — 3,4 В, а на максимальном напряжении белых светоизлучающих диодов — 3,6 В.

    Как работает светоизлучающий диод

    Светоизлучающий диод считается двухпроводным полупроводниковым световым источником. Это p-n переходной диод, который излучает свет при активации.

    Когда к выводам приложено подобающее напряжение, электроны могут рекомбинировать с электронными отверстиями в середине устройства, выделяя энергию в виде фотонов. Данный эффект именуется электролюминесценцией, а цвет света (подходящий энергии фотона) определяется энергетической шириной запрещенной зоны полупроводника.
    Материал, который применяется в светодиодах, по большей части алюминий-галлий-арсенид (AlGaAs). В собственном первоначальном состоянии атомы данного материала прочно связаны.

    Без свободных электронов проводимость электричества тут становится невозможной.
    При добавлении примеси, которая известна как легирование, вводятся дополнительные атомы, что хорошо нарушает баланс материала.
    Эти примеси в виде дополнительных атомов способны либо обеспечивать свободные электроны (N-тип) в системе, либо высасывать некоторые из уже имеющихся электронов из атомов (P-тип), создавая «дыры» на атомных орбитах. И в том и другом случае материал становится более проводящим.

    Аналогичным образом, под воздействием электротока в материале N-типа электроны могут передвигаться от анода (позитивный) к катоду (негативный) и наоборот в материале P-типа. Из-за свойства полупроводника ток никогда не будет идти в разных направлениях в надлежащих случаях.
    Из вышеприведенного разъяснения ясно, что интенсивность света, излучаемого источником (в этом случае светоизлучающим диодом), зависит от уровня энергии испускаемых фотонов, который, со своей стороны, зависит от энергии, выделяемой электронами, прыгающими между атомными орбитами из полупроводникового материала.
    Мы знаем, что для того, чтобы заставить электрон выстрелить с намного низкой орбиты на очень высокую, его энергетический уровень следует поднять. И наоборот, если электроны вынуждены падать с более высоких на более невысокие орбитали, логически энергия должна высвобождаться в процессе.
    В светоизлучающих диодах указанные выше явления хорошо применяются. В ответ на P-тип легирования электроны в светоизлучающих диодах двигаются, падая с верхних орбиталей на находящиеся снизу, высвобождая энергию в виде фотонов, другими словами света.

    Чем дальше эти орбитали отстоят один от одного, тем больше интенсивность излучаемого света.
    Разные длины волн, вовлеченные в процесс, формируют разные цвета, изготавливаемые светоизлучающими диодами. Стало быть, свет, излучаемый устройством, зависит от типа применяемого полупроводникового материала.
    Инфракрасный свет создается с применением арсенида галлия (GaAs) в качестве полупроводника. Красный или жёлтый свет получают с применением галлия-арсенида-фосфора (GaAsP) в качестве полупроводника.

    Красный или зеленый свет выходит во время использования галлия-фосфора (GaP) в качестве полупроводника.

    Обычная светодиодная схема

    На другом рисунке показана схема простой светодиодной цепи, которая состоит из 5-миллиметрового белого светоизлучающего диода с источником питания 5 В.

    Светодиоды как работают

    Так как это белый светоизлучающий диод, номинальные значения тока и напряжения такие: стереотипный прямой ток составляет 20 мА, а типовое прямое напряжение составляет 2 В.
    Благодаря этому для регулирования тока и напряжения мы применяли резистор 180 Ом.

    Как работает светоизлучающий диод: рабочий принцип

    Если перевести с английского уменьшение LED буквально значит «диод, который излучает свет». Это полупроводниковое устройство, которое может трансформировать переменный ток в световое излучение. Это обычное устройство, конструкция которого довольно существенно отличается от обычных для нас изделий для освещения (лампы общего назначения, разрядные, лампы дневного света и т. д.).

    Как работает светоизлучающий диод, будет интересно выяснить каждому. Такой прибор не имеет с самого начала ненадежных хрупких элементов конструкции и колбы из стекла (в отличии от прочих ламп). Стоимость диодов настолько мала, что не очень много разнится от батареек, которые служат их источником питания.

    Популярность таких изделий поясняется рядом моментов, в том числе и их конструкцией.

    История появления

    Анализируя вопрос, почему работают светоизлучающие диоды, необходимо изучить историю их появления. Первый раз такое устройство создали в 1962 г. ученым Н. Холоньяком.

    Это был одноцветный диод красного свечения. Он имел ряд минусов, но сама технология была признана перспективной.
    Спустя десятилетие после создания красного диода возникли зеленые и жёлтые разновидности.

    Их использовали в качестве индикаторов во многих электронных приборах. Интенсивность потока света диодов благодаря научным разработкам регулярно возрастала.

    В 90-х годах создали осветитель с эффективностью потока 1 люмен.

    Все про светодиоды от простых до мощных, про качество и отличия.

    Светодиоды как работают

    В первой половине 90-ых годов XX века С. Накамура создал первый синий диод, который характеризовался высокой яркостью. С этого периода возможным стало создавать любой цвет спектра (в том числе белый).

    Технологии бесперерывно развивались.
    При соединении синего и ультрафиолетового типа диодов выходит белый люминофорный осветитель.

    Они стали понемногу вытеснять лампы общего назначения. К 2005 году выпускались диоды с мощностью потока света до 100 лм и даже выше.

    Начали делать белые светильники с различными оттенками (тёплые, холодные).

    Устройство светоизлучающего диода

    Чтобы понимать, как работает точечный светоизлучающий диод, нужно детально рассмотреть его устройство. Этот прибор освещения, по мнению представителей Ассоциации развития оптоэлектронной индустрии и департамента энергетики, в недалеком будущем станет очень популярным осветительным прибором в обыкновенных домах, офисах, учреждениях.
    Светоизлучающий диод имеет основой полупроводниковый кристалл.

    Он пропускает переменный ток исключительно в одну сторону. Кристалл находится на особенной подложке.

    Она не проводит ток. Корпус оберегает кристалл от воздействий извне.

    Он имеет выходы в виде контактов, а еще оптическую систему.

    Светодиоды как работают

    Чтобы увеличить длительность эксплуатации прибора, пространство между пластиковой линзой и самим кристаллом заполнили прозрачным силиконовым элементом. Чтобы отводить избыточное тепло, используется алюминиевая основа. Это простое устройство современного диода.

    Во время работы он выделяет сравнительно небольшое количество теплоты. Это также считается преимуществом прибора.

    Рабочий принцип

    Анализируя, как работает светоизлучающий диод, нужно вникнуть в важный принцип работы аналогичных устройств. Прибор представленного типа имеет один электронно-дырчатый переход.

    Это связано с самым разнообразным принципом проводимости элементов осветителя. Один полупроводник имеет избыток электронов, а другой – избыток дырок.

    Светодиоды как работают

    С помощью процесса легирования дырчатый материал обогащается носителями негативного заряда. Если в месте обогащения полупроводников противоположными зарядами приложить ток, выйдет прямое смещение.

    Через переход данных 2-ух материалов побежит электричество.
    При этом в корпусе диода происходит сплавление носителей зарядов с самым разнообразным электрическим статусом. Когда отверстия и электроны встречаются, выделяется некоторое количество энергии.

    Это квант потока света. Называют его фотоном.

    КАК УЗНАТЬ ПАРАМЕТРЫ ЛЮБОГО СВЕТОДИОДА

    Цвет светоизлучающего диода

    При разработке диодов используются разные полупроводниковые материалы. Это определяет цвет, который испускает во время работы предоставленное устройство. Различные материалы способны высылать в пространство волны различной длины.

    Это дает возможность глазу человека увидеть тот или другой цвет видимого спектра.
    Изучая вопрос, как работает светоизлучающий диод, необходимо рассмотреть материалы полупроводников.

    До недавнего времени в таких целях использовались фосфид галлия, тройные соединения GaAsP, AlGaAs. При этом прибор мог высылать в пространство красный, жёлто-зеленый поток света.

    Светодиоды как работают

    Представленная технология ныне используется исключительно для индикаторных устройств. На сегодняшний день для подобных изделий применяют алюминий индий-галлий (AllnGaP) и индий-нитрид галлия (InGaN). Они могут выдержать довольно большой уровень проходящего тока, большие показатели влаги и нагрева.

    Возможна комбинация светоизлучающих диодов различных типов.

    Слияние цветов

    Современные диодные ленты в основном выдают разнообразные оттенки потока света. Один прибор может делать однообразный цвет. При разработке многокристального устройства возможно получить очень большое число самых разнообразных цветов.

    Сродни дисплею телевизора или компьютера, диод может создать любой цвет с помощью модели RGB (расшифровывается как красный, зеленый, синий).

    Светодиоды как работают

    Это простой принцип, дающий возможность понять, как работают RGB-светодиоды. С помощью такой технологии можно создавать и белое освещение. Для этого все три цвета перемешиваются в равной пропорции.

    Впрочем, кроме представленной технологии, можно получить белое свечение при соединении диода коротковолнового излучения (ультрафиолетовый, синий) одновременно с жёлтым покрытием люминофорного типа. При конфигурации фотонов жёлтого и синего цвета в конце концов выходит белое свечение.

    Производство

    Чтобы понимать, от скольких вольт работают светоизлучающие диоды, следует рассмотреть производство данных устройств. Первым делом нужно сказать, что приборы с матрицей типа RGB стоят намного дороже, чем люминоформы.

    Причем последние дают возможность достичь освещения хорошего качества.

    Светодиоды как работают

    Минусом неорганических люминесцентных пигментов считается меньшая световая отдача, а еще очень разная покраска (температура) потока. Данное устройство стареет быстрее, чем светоизлучающий диод. Благодаря этому в продажу поступают светильники двоих рабочих принципов.

    Для создания индикаторов производятся диоды с потреблением 2-4 В напряжения постоянного типа (при токе 50 мА).
    Для создания настоящего освещения нужны устройства с подобным же потреблением напряжения, но более большим уровнем тока — до 1 А. Если в одном модуле диоды подключить постепенно, суммарное напряжение будет достигать 12 или 24 В.

    Усиление яркости

    Анализируя вопрос, от какого напряжения работают светоизлучающие диоды, необходимо сказать о повышении яркости представленных устройств. Мощность этих устройств может достигать 60 мВт.

    Если такие же диоды установить в усредненный по размерам корпус, световых элементов потребуется установить 15-20 шт.

    Светодиоды как работают

    Диоды с укрепленной яркостью свечения могут нести в себе мощность до 240 Вт. Чтобы обеспечить нормальную подсветку, таких элементов потребуется 4-8 шт.

    В продаже представлены устройства, которые способны полностью освещать помещения, внешнюю рекламу, витрины и т. д. Некоторые ленты делаются для выполнения подсветки средней или небольшой интенсивности.
    Для подсоединения представленного оборудования используют блоки управления подобающей мощности.

    Для цветных лент возможно использовать контроллеры, управляющие не только интенсивностью освещения, но и задающие оттенки и рабочие режимы устройства.

    Управление свечением

    Есть очень большое количество способов представленного оборудования. Есть светоизлучающие диоды, работающие от батареек (к примеру, в фонариках), запитанные в стационарную сеть.

    Их используют как для внутренней, так и наружной работы. В зависимости от условий использования выбирается подходящий класс защиты диода.
    Чтобы настроить яркость свечения, напряжение питания не уменьшают.

    Для снижения интенсивности свечения применяется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). В данном варианте покупается блок управления.
    Представленный метод состоит в подаче на диод импульсно-модулированного тока.

    Частота сигнала при этом может достигать тысяч герц. Может меняться ширина импульсов и интервалов пауз. При этом можно управлять свечением прибора.

    Диод в данном варианте не погаснет.

    Долговечность

    Диоды считаются долговечными устройствами. Это можно объяснить их конструкцией. Но если не работают светоизлучающие диоды на лампе, возможно, период их работы вышел.

    Это можно определить по насыщенности свечения и премене цвета.
    Также профессионалы отмечают, что эксплуатационный период маломощных устройств намного продолжительнее.

    Но даже в очень ярких лентах или лампах диоды гарантированно работают 20-50 тыс. часов. Так как они не имеют хрупких элементов конструкции, механичные воздействия скорее не нанесут ущерба аналогичным осветителям.

    Изучив, как работает светоизлучающий диод, понять можно принцип устройства данного прибора, а еще его характеристики эксплуатации. Это оборудование считается осветителями грядущего поколения.