Cad é an LED buí?

Cad é an LED buí?

Is feistí leathsheoltóra iad na soilse buí a scaoileann solas buí nuair a théann sruth leictreach tríothu, ainmníonn roinnt daoine é mar 590Nm faoi stiúir. Is féidir le buí LED a bheith ina chineál faoi stiúir SMD agus cineál lampaí LED, agus i bpacáiste faoi stiúir SMD, is féidir linn é a dhéanamh le cineál LED domed. Tá siad ar cheann de na soilse is coitianta a úsáidtear, ag tairiscint éagsúlacht feidhmeanna i réimsí éagsúla lena n -áirítear leictreonaic, soilsiú, taispeántais, agus níos mó. Sa treoir chuimsitheach seo, déanfaimid iniúchadh mór ar chomhdhéanamh agus ar fheidhm na soilse buí.

Comhdhéanamh soilse buí

Is éard atá i gceist le soilse buí, cosúil le soilse eile, roinnt príomh -chomhpháirteanna agus ábhar a oibríonn le chéile chun solas buí a tháirgeadh. Is iad na príomh -chomhpháirteanna de LED buí ná:

a. Ábhar leathsheoltóra: Is ábhar leathsheoltóra é croílár LED buí, a dhéantar de ghnáth as fosfar arsenide gallium (GAASP). Ceadaíonn an comhdhúil áirithe seo astaíochtaí buí a astú nuair a chuirtear sruth leictreach i bhfeidhm.

b. Acomhal PN: Déantar an t -ábhar leathsheoltóra a dhópáil chun acomhal PN a chruthú. Is é an t-acomhal seo an teorainn idir dhá réigiún den ábhar leathsheoltóra, eadhon an réigiún P-Type agus an réigiún N-Type. Cruthaítear an t-acomhal PN trí eisíontais a thabhairt isteach san ábhar leathsheoltóra, rud a chruthaíonn farasbarr de mhuirir dhearfacha (P-Type) nó muirir dhiúltacha (N-Type) i réigiúin shonracha.

c. Leictreoidí: Tá an t -acomhal PN ceangailte le dhá leictreoid, anóid (dearfach) agus catóid (diúltach). Is iondúil go ndéantar na leictreoidí seo as cóimhiotail miotail amhail ór, airgead, nó alúmanam, agus ceadaíonn siad sreabhadh na srutha tríd an LED.

d. Cuimsiú: Chun an t -ábhar leathsheoltóra íogair a chosaint agus a chinntiú go ndéantar a fhad saoil, a chuimsítear soilse buí i bpacáiste trédhearcach nó tréshoilseach déanta as roisín eapocsa nó silicone. Feidhmíonn an pacáiste seo freisin mar lionsa, ag díriú agus ag stiúradh an tsolais astaithe i dtreo ar leith.

Feidhm na soilse buí

Feidhmíonn soilse buí ar phrionsabal an leictreamailimíneachta, arb é astaíocht an tsolais é nuair a théann sruth leictreach trí ábhar leathsheoltóra. Is féidir feidhm na soilse buí a mhíniú sna céimeanna seo a leanas:

a. Claontacht ar aghaidh: Nuair a chuirtear voltas i bhfeidhm ar fud acomhal PN faoi stiúir buí sa treo tosaigh (cuirtear voltas dearfach i bhfeidhm ar an anóid agus ar an voltas diúltach a chuirtear i bhfeidhm ar an gcatóid), cruthaíonn sé claontacht chun tosaigh. Ceadaíonn an claontacht seo sreabhadh na srutha tríd an LED.

b. Ath-chomhdhlúthú: De réir mar a shreabhann an sruth tríd an acomhal PN, tosaíonn na leictreoin ón réigiún N-Type agus na poill ón réigiún P-Type ag comhcheangal nó ag ath-chomhcheangal in aice leis an acomhal PN. Scaoileann an próiseas ath -chomhdhlúthaithe seo fuinneamh i bhfoirm fótón.

c. Astaíocht Solais Bhuí: Cinneann an t -ábhar leathsheoltóra fosfair arsenide gallium (GAASP) tonnfhad an tsolais astaithe. I gcás soilse buí, comhfhreagraíonn an bandgap fuinnimh don raon tonnfhaid de thart ar 570 go 590 nanaiméadar, as a dtagann astaíocht an tsolais bhuí.

d. Éifeachtúlacht chandamach: Is tréith thábhachtach de LEDanna buí é éifeachtúlacht fuinneamh leictreach a athrú go solas. Tagraíonn éifeachtúlacht chandamach do chéatadán na leictreon agus na bpoll a athimealbhaíonn chun solas a astú. Léiríonn éifeachtúlacht chandamach níos airde astaíocht solais níos éifeachtaí agus níos lú caillteanais fuinnimh i bhfoirm teasa.

E. Treoireacht: Tá ról suntasach ag an bpacáiste cuimsithe den LED buí maidir le treo an tsolais a astaítear a chinneadh. Bíonn tionchar ag cruth, méid, agus dearadh an phacáiste ar an uillinn ag a n -astaítear an solas, rud a cheadaíonn rialú níos fearr agus soilsiú dírithe.

Iarratais ar LEDanna Buí

Faigheann soilse buí raon leathan iarratas mar gheall ar a saintréithe uathúla agus a solúbthacht. I measc na n -iarratas coitianta tá:

a. Comharthaí tráchta: Úsáidtear soilse buí go forleathan i soilse comhartha tráchta, ag soláthar táscairí geala agus sofheicthe do thiománaithe agus do choisithe. Mar gheall ar an ngile ard, an tomhaltas ísealchumhachta, agus saolré fada na soilse buí, is rogha iontach iad d'iarratais ar chomharthaí tráchta.

b. Gléasanna Leictreonacha: Is iondúil go bhfaightear soilse buí i bhfeistí leictreonacha éagsúla, lena n -áirítear fearais, leictreonaic tomhaltóra, agus trealamh tionsclaíoch. Feidhmíonn siad mar shoilse táscairí, ag taispeáint an stádais oibríochtúil nó ag soláthar aiseolais amhairc le haghaidh idirghníomhaíocht úsáideoirí.

c. Painéil Taispeána: Úsáidtear soilse buí i dtaispeántais agus i scáileáin, mar shampla boird mhaitrís faoi stiúir, taispeántais alfa-uimhriúla, agus taispeántais seacht deighleog. Tairgeann siad infheictheacht den scoth, codarsnacht ghéar, agus éifeachtúlacht fuinnimh, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais ó thaispeántais bheaga leictreonacha go comharthaíocht ar scála mór.

d. Soilsiú na ngluaisteán: Úsáidtear soilse buí i gcórais soilsithe na ngluaisteán, amhail comharthaí cas, soilse coscáin, agus soilsiú taobh istigh. Feabhsaíonn siad infheictheacht, sábháilteacht agus aeistéitic agus iad ag ithe níos lú cumhachta i gcomparáid le bolgáin ghealbhruthacha thraidisiúnta.

E. Soilsiú maisiúil: Úsáidtear an solas buí te agus bríomhar a astaítear ag soilse buí go coitianta in iarratais soilsithe maisiúla. Féadann siad seo maisiúcháin saoire, soilsiú lasmuigh, soilsiú ailtireachta, agus suiteálacha soilsithe cruthaitheacha a áireamh.

f. Trealamh Leighis: Úsáidtear soilse buí freisin i dtrealamh leighis, amhail feistí diagnóiseacha, soilsiú máinliachta, agus trealamh teiripeach. Mar gheall ar rindreáil datha beacht agus déine inchoigeartaithe na soilse buí, tá siad oiriúnach le haghaidh feidhmchlár leighis éagsúla.

g. Soilsiú Gairneoireachta: Le blianta beaga anuas, tá iarratais i gcórais soilsithe gairneoireachta aimsithe ag soilse buí. Is féidir leis an raon sonrach tonnfhaid a astaítear le soilse buí fás plandaí, bláthanna, agus torthúla a spreagadh, rud a fhágann go bhfuil siad úsáideach i garraíodóireacht faoi dhíon agus saothrú tráchtála.

Buntáistí agus teorainneacha na soilse buí

Tairgeann soilse buí roinnt buntáistí thar theicneolaíochtaí soilsithe traidisiúnta, lena n -áirítear:

a. Éifeachtúlacht fuinnimh: Tá soilse buí an -éifeachtach ó thaobh fuinnimh de, ag athrú cuid shuntasach d'fhuinneamh leictreach ina solas infheicthe. Teastaíonn tomhaltas cumhachta níos ísle uathu i gcomparáid le bolgáin ghealbhruthacha thraidisiúnta, agus mar thoradh air sin laghdaítear costais leictreachais agus lorg carbóin níos lú.

b. Saolré fada: Tá saolré níos faide ag soilse buí i gcomparáid le bolgáin ghealbhruthacha nó fhluaraiseacha. Le meán -saolré de 25,000 go 50,000 uair an chloig, teastaíonn athsholáthar níos minice ó LEDanna buí, rud a laghdaíonn costais chothabhála agus míchaoithiúlacht.

c. Meandarach ar/as: Tá am freagartha tapa ag soilse buí, ag casadh ar aghaidh agus amach láithreach nuair a chuirtear an sruth i bhfeidhm nó nuair a bhaintear é. Fágann an ghné seo go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais a dteastaíonn rialú tapa agus beacht soilsithe uathu.

d. Marthanacht: Tá soilse buí níos láidre agus frithsheasmhach in aghaidh suaití, creathadh, agus éagsúlachtaí teochta i gcomparáid le foinsí soilsithe traidisiúnta. Níl siad chomh seans maith go ndéanfaidh siad damáiste, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach do thimpeallachtaí garbh agus d'fheidhmchláir lasmuigh.

E. Solúbthacht dearaidh: Tagann soilse buí i gcruthanna, i méideanna agus i bpacáistí éagsúla, rud a cheadaíonn solúbthacht dearaidh in iarratais éagsúla. Is féidir iad a chomhtháthú go héasca i gciorcaid leictreonacha dhlúth agus chasta nó i gciorcaid soilsithe.

In ainneoin a gcuid buntáistí iomadúla, tá cúpla teorainn le soilse buí:

a. Speictream caol: scaoileann soilse buí solas laistigh de raon tonnfhaid ar leith, agus mar thoradh air sin tá speictream réasúnta cúng i gcomparáid le foinsí solais bána. Cuireann an teorannú seo srian ar a n -úsáid in iarratais a dteastaíonn raon datha níos leithne uathu nó atáirgeadh dath cruinn.

b. Éifeachtúlacht luminous níos ísle: De ghnáth bíonn éifeachtúlacht luminous níos ísle ag soilse buí i gcomparáid le soilse bána. Níl an fuinneamh leictreach a thiontú go solas infheicthe chomh héifeachtach, rud a d'fhéadfadh leibhéil gile níos ísle a bheith mar thoradh air.

c. Costas: Cé go bhfuil laghdú suntasach tagtha ar chostas na soilse buí thar na blianta, tá siad fós níos daoire ná gnáthroghanna soilsithe. Mar sin féin, is minic a thugann saolré fada agus éifeachtúlacht fuinnimh na soilse buí cúiteamh don infheistíocht tosaigh.

Forbairtí agus taighde amach anseo

Tá réimse na teicneolaíochta LED ag teacht chun cinn go leanúnach, agus tá taighdeoirí ag fiosrú i gcónaí ábhair, struchtúir agus teicnící déantúsaíochta chun éifeachtúlacht, gile agus raon datha na soilse a fheabhsú. I measc roinnt taighde leanúnach agus forbairtí sa todhchaí a bhaineann le soilse buí tá:

a. Feabhsú éifeachtúlachta: Tá eolaithe ag iarraidh ábhair leathsheoltóra nua a fhorbairt agus dearadh agus struchtúr na soilse a bharrfheabhsú chun a n -éifeachtúlacht chandamach a fheabhsú. Tá sé mar aidhm ag an taighde seo feabhas a chur ar chomhshó fuinnimh leictrigh ina solas agus caillteanais fuinnimh a laghdú.

b. Rindreáil datha: Is tomhas é an t -innéacs rindreála datha (CRI) ar cé chomh cruinn is atá foinse solais ag macasamhlú dathanna na rudaí i gcomparáid le solas nádúrtha. Tá taighdeoirí ag obair i dtreo feabhas a chur ar CRI na soilse buí chun dílseacht níos fearr a bhaint amach agus atáirgeadh datha níos cruinne.

c. Raon datha níos leithne: Cé go scaoileann soilse buí solas laistigh de raon tonnfhaid ar leith, tá taighdeoirí ag fiosrú forbairt soilse ar féidir leo solas a astú thar speictream datha níos leithne. D’fhéadfadh sé seo féidearthachtaí nua a oscailt maidir le dearadh soilsithe, taispeántais, agus feidhmchláir amhairc.

d. Soilsiú Cliste: Is réimse taighde gníomhach é comhtháthú soilse buí le córais soilsithe cliste agus teicneolaíocht Internet of Things (IoT). Is éard atá i gceist leis seo ná feistí LED a fhorbairt ar féidir iad a rialú go cianda, dath agus déine a athrú go dinimiciúil, agus idirghníomhú le gléasanna nó braiteoirí eile.

E. Soilse solúbtha agus orgánacha: Réimse spéise eile i dtaighde LED is ea forbairt soilse solúbtha agus orgánacha. Is féidir soilse buí solúbtha a chomhtháthú le dromchlaí cuartha, feistí inchothaithe, agus iarratais soilsithe neamhghnácha. Tairgeann soilse buí orgánacha, bunaithe ar chomhdhúile orgánacha, an poitéinseal do réitigh soilsithe ar chostas íseal, i gceantar mór.

Mar fhocal scoir, is feistí leathsheoltóra iad soilse buí a scaoileann solas buí nuair a théann sruth leictreach tríothu. Is éard atá iontu ná acomhal PN déanta as fosfar arsenide gallium (GAASP), atá cuimsithe i bpacáiste cosanta. Faigheann soilse buí iarratais i gcomharthaí tráchta, gléasanna leictreonacha, taispeántais, soilsiú feithicleach, soilsiú maisiúil, trealamh leighis, agus soilsiú gairneoireachta. Cuireann siad buntáistí ar fáil mar éifeachtúlacht fuinnimh, saolré fada, am freagartha tapa, marthanacht, agus solúbthacht dearaidh. Tá sé mar aidhm ag taighde leanúnach éifeachtúlacht, rindreáil datha a fheabhsú, agus raon datha na soilse buí a leathnú, chomh maith le féidearthachtaí nua a fhiosrú i soilsiú cliste, soilse solúbtha, agus soilse orgánacha. Tá ról ríthábhachtach ag soilse buí i réimse na soilsithe agus na dtaispeántas, ag cur le caomhnú fuinnimh, nuálaíocht, agus aeistéitic amhairc.