Принцип робочого світлодіодного лампи

Світлодіод (світловий діод), Діод, що випромінює світло,-це твердий напівпровідниковий пристрій, який може перетворити електричну енергію на видиме світло. Він може безпосередньо перетворити електроенергію на світло. Серце світлодіода - напівпровідникова мікросхема. Один кінець мікросхеми прикріплений до кронштейна, один кінець - це негативний полюс, а інший кінець підключений до позитивного полюса джерела живлення, так що вся мікросхема інкапсульована епоксидною смолою. Напівпровідникова мікросхема складається з двох частин, одна частина-напівпровідник типу P, в якому домінують отвори, а інший кінець-напівпровідник N-типу, який в основному є електронами. Але коли ці два напівпровідники з'єднані, між ними утворюється перехід P-N. Коли струм діє на мікросхему через дріт, електрони будуть висунуті до області Р, де рекомбінські електрони та отвори, а потім вони випромінюють енергію у вигляді фотонів. Це принцип випромінювання світлодіодного світла. Довжина хвилі світла, тобто колір світла, визначається матеріалом, який утворює перехід P-N.

Спочатку світлодіод використовувався як джерело світла для інструментів та лічильників. Пізніше світлодіоди різних світлових кольорів широко використовувались на світлофорі та екранах дисплеїв великих районів, що дають хороші економічні та соціальні вигоди. Візьмемо на приклад 12-дюймовий червоний світлофора. У Сполучених Штатах довготривалої лампи з низькою освітленням 140-ваттна лампа спочатку використовувались як джерело світла, що виробляє 2000 люмен білого світла. Після проходження через червоний фільтр втрачається 90% світла, залишаючи лише 200 люмен червоного світла. У нещодавно розробленій лампі Lumileds використовує 18 червоних джерел світлодіодних світла, включаючи втрати ланцюга, і споживає загалом 14 Вт потужності для виробництва однакового ефекту світла. Сигнальні ліхтарі автомобіля також є важливим полем застосування джерела світлодіодного світла.

Для загального освітлення людям більше потрібні джерела білого світла. У 1998 році світлодіоди білого світла були успішно розроблені. Цей світлодіод виготовляється інкапсуляцією ган -чіпсів та алюмінієвим гранатом Yttrium (YAG). Мікросхема GAN випромінює синє світло (λp = 465 нм, wd = 30 нм), а фосфор YAG, що містить CE3+, виготовлений за допомогою високотемпературного спікання, збуджується цим синім світлом і випромінює жовте світло з піковим значенням 550 нм. Синій світлодіодний підкладка встановлюється в відбитній порожнині у формі миски і покрита тонким шаром смоли, змішаною з YAG, приблизно 200-500 нм. Частина синього світла, що випромінюється світлодіодним підкладкою, поглинається фосфором, а інша частина синього світла змішується з жовтим світлом, що випромінюється фосфором для отримання білого світла. Для білих світлодіодів Ingan/YAG, змінюючи хімічний склад фосфору YAG та регулюючи товщину фосфорового шару, можна отримати різні кольори білого світла з кольоровою температурою 3500-10000K. Цей метод отримання білого світла через сині світлодіоди простий за структурою, низькою вартістю та високо зрілим в технологіях, тому він найбільш широко використовується.