DanskDansk
Hjem > Nyheder > Industri nyheder

Anvendelse og principanalyse af lysdioder

2021-12-28

En lysemitterende diode (LED) er en lysemitterende displayenhed lavet af halvledermaterialer såsom galliumphosphid (GaP), der direkte kan konvertere elektrisk energi til lysenergi. Når der går en bestemt strøm igennem den, vil den udsende lys.
Lysemitterende dioder er også lavet af PN-struktur som almindelige dioder, og de har også ensrettet ledningsevne. Det er meget udbredt i forskellige elektroniske kredsløb, husholdningsapparater, målere og andet udstyr til strømforsyningsindikering eller niveauindikation.
(1) Lysemitterende dioder anvendes som indikatorlamper. Det typiske anvendelseskredsløb for lysemitterende dioder er vist på figuren. R er den strømbegrænsende modstand, og I er den fremadgående strøm gennem lysdioden. Rørspændingsfaldet for lysemitterende dioder er generelt større end almindelige dioder, ca. 2V, og strømforsyningsspændingen skal være større end rørspændingsfaldet, for at lysemitterende dioder fungerer normalt.
Lysemitterende dioder bruges i vekselstrømsindikatorkredsløb. VD1 er en ensretterdiode, VD2 er en lysemitterende diode, R er en strømbegrænsende modstand, og T er en strømtransformer.
(2) Lysemitterende dioder anvendes som lysemitterende rør. I infrarøde fjernbetjeninger, infrarøde trådløse hovedtelefoner, infrarøde alarmer og andre kredsløb, bruges infrarøde lysemitterende dioder som lysemitterende rør, VT er en switch-modulerende transistor, og VD er en infrarød lysemitterende diode. Signalkilden driver og modulerer VD'en gennem VT'en, så VD'en udsender moduleret infrarødt lys udad.
Principanalyse af lysdioder
Det er en type halvlederdiode, der kan omdanne elektrisk energi til lysenergi. Den lysemitterende diode er sammensat af en PN-junction som udviklingsrøret på den almindelige to-polede LED-chip, og den har også ensrettet ledningsevne. Når en fremadgående spænding påføres lysdioden, er hullerne, der injiceres fra P-området til N-området, og elektronerne, der injiceres fra N-området til P-området, i kontakt med elektronerne i N-området og hulrummene. i P-området inden for et par mikrometer fra PN-krydset. Hullerne rekombinerer og producerer spontan emissionsfluorescens. Energitilstandene for elektroner og huller i forskellige halvledermaterialer er forskellige. Når elektroner og huller rekombinerer, er den frigivne energi noget anderledes. Jo mere energi der frigives, jo kortere er bølgelængden af ​​det udsendte lys. Almindeligvis anvendes dioder, der udsender rødt, grønt eller gult lys. Den lysemitterende diodes omvendte gennembrudsspænding er større end 5 volt. Dens fremadgående volt-ampere karakteristikkurve er meget stejl, og den skal bruges i serie med en strømbegrænsende modstand for at styre strømmen gennem dioden. Den strømbegrænsende modstand R kan beregnes ved hjælp af følgende formel
R=(Eï¼ UF)/IF

Hvor E er strømforsyningsspændingen, UF er LED'ens fremadgående spændingsfald, og IF er LED'ens normale driftsstrøm. Kernedelen af ​​den lysemitterende diode er en wafer sammensat af en P-type halvleder og en N-type halvleder. Der er et overgangslag mellem P-type-halvlederen og N-type-halvlederen, som kaldes en PN-junction. I PN-forbindelsen af ​​visse halvledermaterialer, når de injicerede minoritetsbærere og majoritetsbærerne rekombinerer, frigives den overskydende energi i form af lys, hvorved elektrisk energi direkte omdannes til lysenergi. Med omvendt spænding påført PN-krydset er det svært at injicere minoritetsbærere, så det udsender ikke lys. Denne form for diode fremstillet ved indsprøjtningselektroluminescensprincip kaldes lysemitterende diode, almindeligvis kendt som LED. Når den er i en positiv arbejdstilstand (det vil sige, en positiv spænding påføres i begge ender), når strømmen løber fra LED-anoden til katoden, udsender halvlederkrystallen lys af forskellige farver fra ultraviolet til infrarødt, og intensiteten af lyset er relateret til strømmen.





Tidligere:Sådan bruges lysemitterende dioder
Næste:Kort introduktion af lysdiodeprincippet