فارسیفارسی
صفحه اصلی > اخبار > اخبار صنعت

کاربرد و تحلیل اصولی دیودهای ساطع کننده نور

2021-12-28

دیود ساطع نور (LED) یک دستگاه نمایشگر ساطع کننده نور است که از مواد نیمه هادی مانند فسفید گالیم (GaP) ساخته شده است که می تواند مستقیماً انرژی الکتریکی را به انرژی نور تبدیل کند. هنگامی که جریان خاصی از آن عبور می کند، نور ساطع می کند.
دیودهای ساطع کننده نور نیز مانند دیودهای معمولی از ساختار PN ساخته شده اند و همچنین دارای رسانایی یک جهته هستند. این به طور گسترده ای در مدارهای مختلف الکترونیکی، لوازم خانگی، متر و سایر تجهیزات برای نشان دادن منبع تغذیه یا نشانگر سطح استفاده می شود.
(1) دیودهای ساطع کننده نور به عنوان لامپ های نشانگر استفاده می شوند. مدار کاربرد معمولی دیودهای ساطع کننده نور در شکل نشان داده شده است. R مقاومت محدود کننده جریان است و I جریان رو به جلو از دیود ساطع کننده نور است. افت ولتاژ لوله دیودهای ساطع کننده نور معمولاً بزرگتر از دیودهای معمولی است، حدود 2 ولت، و ولتاژ منبع تغذیه باید بیشتر از افت ولتاژ لوله باشد تا دیودهای ساطع کننده نور به طور معمول کار کنند.
دیودهای ساطع کننده نور در مدارهای نشانگر برق AC استفاده می شوند. VD1 یک دیود یکسو کننده، VD2 یک دیود ساطع کننده نور، R یک مقاومت محدود کننده جریان، و T یک ترانسفورماتور قدرت است.
(2) دیودهای ساطع کننده نور به عنوان لوله های ساطع کننده نور استفاده می شوند. در کنترل از راه دور مادون قرمز، هدفون های بی سیم مادون قرمز، آلارم های مادون قرمز و مدارهای دیگر، دیودهای ساطع نور مادون قرمز به عنوان لوله های ساطع کننده نور، VT یک ترانزیستور تعدیل کننده سوئیچ و VD یک دیود ساطع کننده نور مادون قرمز است. منبع سیگنال VD را از طریق VT هدایت و مدوله می کند، به طوری که VD نور مادون قرمز مدوله شده را به بیرون ساطع می کند.
تجزیه و تحلیل اصولی دیودهای ساطع کننده نور
این یک نوع دیود نیمه هادی است که می تواند انرژی الکتریکی را به انرژی نور تبدیل کند. دیود ساطع کننده نور از یک اتصال PN مانند لوله توسعه تراشه LED دو قطبی معمولی تشکیل شده است و همچنین دارای رسانایی یک جهته است. هنگامی که یک ولتاژ رو به جلو به دیود ساطع کننده نور اعمال می شود، سوراخ های تزریق شده از ناحیه P به ناحیه N و الکترون های تزریق شده از ناحیه N به ناحیه P به ترتیب با الکترون های ناحیه N و حفره ها در تماس هستند. در ناحیه P در چند میکرون از محل اتصال PN. سوراخ ها دوباره ترکیب می شوند و فلورسانس انتشار خود به خود تولید می کنند. حالات انرژی الکترون ها و حفره ها در مواد نیمه هادی مختلف متفاوت است. هنگامی که الکترون ها و حفره ها دوباره با هم ترکیب می شوند، انرژی آزاد شده تا حدودی متفاوت است. هر چه انرژی بیشتر آزاد شود، طول موج نور ساطع شده کوتاهتر می شود. معمولاً از دیودهایی استفاده می شود که نور قرمز، سبز یا زرد ساطع می کنند. ولتاژ شکست معکوس دیود ساطع کننده نور بیشتر از 5 ولت است. منحنی مشخصه ولت آمپر جلویی آن بسیار شیب دار است و باید به صورت سری با یک مقاومت محدود کننده جریان برای کنترل جریان از طریق دیود استفاده شود. مقاومت محدود کننده جریان R را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد
R=(Eï¼ UF)/IF

در جایی که E ولتاژ منبع تغذیه است، UF افت ولتاژ رو به جلو LED و IF جریان عملیاتی معمولی LED است. بخش اصلی دیود ساطع کننده نور، ویفری است که از یک نیمه هادی نوع P و یک نیمه هادی نوع N تشکیل شده است. یک لایه انتقال بین نیمه هادی نوع P و نیمه هادی نوع N وجود دارد که به آن اتصال PN می گویند. در محل اتصال PN برخی از مواد نیمه هادی، هنگامی که حامل های اقلیت تزریق شده و حامل های اکثریت دوباره ترکیب می شوند، انرژی اضافی به شکل نور آزاد می شود و در نتیجه انرژی الکتریکی مستقیماً به انرژی نور تبدیل می شود. با اعمال ولتاژ معکوس به اتصال PN، تزریق حامل های اقلیت دشوار است، بنابراین نور ساطع نمی کند. این نوع دیود ساخته شده با اصل الکترولومینسانس تزریقی، دیود ساطع کننده نور نامیده می شود که معمولاً به عنوان LED شناخته می شود. هنگامی که در حالت کار مثبت قرار دارد (یعنی یک ولتاژ مثبت به هر دو انتها اعمال می شود)، هنگامی که جریان از آند LED به کاتد می رسد، کریستال نیمه هادی نوری با رنگ های مختلف از ماوراء بنفش تا مادون قرمز و شدت ساطع می کند. نور مربوط به جریان است.





قبلی:نحوه استفاده از دیودهای ساطع کننده نور
بعد:معرفی مختصر اصل دیود ساطع نور