ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ແລະ​ການ​ວິ​ເຄາະ​ຫຼັກ​ການ​ຂອງ diodes emitting ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​

2021-12-28

A light-emitting diode (LED) ແມ່ນອຸປະກອນສະແດງແສງສະຫວ່າງທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸ semiconductor ເຊັ່ນ gallium phosphide (GaP) ທີ່ສາມາດປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າໂດຍກົງເປັນພະລັງງານແສງສະຫວ່າງ. ເມື່ອມີກະແສທີ່ແນ່ນອນຜ່ານມັນ, ມັນຈະປ່ອຍແສງສະຫວ່າງ.
ໄດໂອດປ່ອຍແສງຍັງເຮັດດ້ວຍໂຄງສ້າງ PN ຄືກັບ diodes ທໍາມະດາ, ແລະພວກມັນຍັງມີການນໍາທາງ unidirectional. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນວົງຈອນເອເລັກໂຕຣນິກຕ່າງໆ, ເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນ, ແມັດແລະອຸປະກອນອື່ນໆສໍາລັບການສະຫນອງພະລັງງານຫຼືຕົວຊີ້ວັດລະດັບ.
(1) diodes emitting ແສງສະຫວ່າງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນໂຄມໄຟຕົວຊີ້ວັດ. ວົງຈອນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປົກກະຕິຂອງ diodes emitting ແສງສະຫວ່າງແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. R ແມ່ນຕົວຕ້ານທານທີ່ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນ, ແລະຂ້ອຍເປັນກະແສຕໍ່ຜ່ານທາງໄດໂອດທີ່ມີແສງສະຫວ່າງ. ການຫຼຸດລົງແຮງດັນຂອງທໍ່ຂອງ diodes ປ່ອຍແສງສະຫວ່າງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຂອງ diodes ທໍາມະດາ, ປະມານ 2V, ແລະແຮງດັນຂອງການສະຫນອງພະລັງງານຈະຕ້ອງຫຼາຍກວ່າການຫຼຸດລົງແຮງດັນຂອງທໍ່ສໍາລັບ diodes emitting ແສງສະຫວ່າງເຮັດວຽກເປັນປົກກະຕິ.
ໄດໂອດປ່ອຍແສງສະຫວ່າງຖືກນໍາໃຊ້ໃນວົງຈອນຕົວຊີ້ວັດພະລັງງານ AC. VD1 ເປັນ diode rectifier, VD2 ເປັນ diode emitting ແສງ, R ເປັນ resistor ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນ, ແລະ T ເປັນ transformer ພະລັງງານ.
(2) diodes emitting ແສງສະຫວ່າງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນທໍ່ emitting ແສງສະຫວ່າງ. ໃນເຄື່ອງຄວບຄຸມໄລຍະໄກ infrared, ຫູຟັງໄຮ້ສາຍ infrared, ສັນຍານເຕືອນ infrared ແລະວົງຈອນອື່ນໆ, diodes ປ່ອຍແສງ infrared ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນທໍ່ປ່ອຍແສງ, VT ເປັນ transistor modulating transistor, ແລະ VD ເປັນ diode ປ່ອຍແສງ infrared. ແຫຼ່ງສັນຍານຂັບ ແລະ modulates VD ຜ່ານ VT, ດັ່ງນັ້ນ VD ປ່ອຍແສງ infrared modulated ອອກໄປຂ້າງນອກ.
ການວິເຄາະຫຼັກການຂອງ diodes ປ່ອຍແສງ
ມັນເປັນປະເພດຂອງ semiconductor diode ທີ່ສາມາດປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນພະລັງງານແສງສະຫວ່າງ. ໄດໂອດປ່ອຍແສງແມ່ນປະກອບດ້ວຍຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN ຄືກັບທໍ່ພັດທະນາຂອງຊິບ LED ສອງເສົາທໍາມະດາ, ແລະມັນຍັງມີການນໍາທາງ unidirectional. ເມື່ອແຮງດັນສົ່ງຕໍ່ຖືກນໍາໄປໃຊ້ກັບໄດໂອດປ່ອຍແສງສະຫວ່າງ, ຮູທີ່ສັກຈາກພື້ນທີ່ P ໄປຫາພື້ນທີ່ N ແລະອິເລັກຕອນທີ່ຖືກສັກຈາກພື້ນທີ່ N ໄປຫາພື້ນທີ່ P ຕາມລໍາດັບແມ່ນຕິດຕໍ່ກັບເອເລັກໂຕຣນິກໃນເຂດ N ແລະ voids. ໃນເຂດ P ພາຍໃນສອງສາມໄມໂຄຣນຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN. ຮູຂຸມຂົນລວມເຂົ້າກັນແລະຜະລິດ fluorescence ການປ່ອຍອາຍພິດ spontaneous. ລັດພະລັງງານຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະຮູໃນວັດສະດຸ semiconductor ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. ໃນເວລາທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກແລະຮູ recombine, ພະລັງງານທີ່ປ່ອຍອອກມາແມ່ນແຕກຕ່າງກັນບາງຢ່າງ. ພະລັງງານທີ່ປ່ອຍອອກມາຫຼາຍເທົ່າໃດ, ຄວາມຍາວຄື້ນຂອງແສງທີ່ປ່ອຍອອກມານັ້ນສັ້ນລົງ. ການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປແມ່ນ diodes ທີ່ປ່ອຍແສງສີແດງ, ສີຂຽວຫຼືສີເຫຼືອງ. ແຮງດັນການແບ່ງສ່ວນປີ້ນກັບຂອງໄດໂອດປ່ອຍແສງແມ່ນສູງກວ່າ 5 ໂວນ. ເສັ້ນໂຄ້ງລັກສະນະຂອງ volt-ampere ໄປທາງຫນ້າຂອງມັນແມ່ນຊັນຫຼາຍ, ແລະມັນຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຊຸດທີ່ມີຕົວຕ້ານທານທີ່ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນເພື່ອຄວບຄຸມກະແສໄຟຟ້າຜ່ານ diode. ຄວາມຕ້ານທານທີ່ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນ R ສາມາດຖືກຄິດໄລ່ໂດຍສູດຕໍ່ໄປນີ້
R=(Eï¼ UF)/IF

ບ່ອນທີ່ E ແມ່ນແຮງດັນການສະຫນອງພະລັງງານ, UF ແມ່ນການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນຕໍ່ຫນ້າຂອງ LED, ແລະ IF ແມ່ນກະແສໄຟຟ້າປົກກະຕິຂອງ LED. ສ່ວນຫຼັກຂອງໄດໂອດປ່ອຍແສງແມ່ນ wafer ປະກອບດ້ວຍສານ semiconductor P-type ແລະ N-type semiconductor. ມີຊັ້ນການຫັນປ່ຽນລະຫວ່າງ P-type semiconductor ແລະ N-type semiconductor, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ PN junction. ໃນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN ຂອງວັດສະດຸ semiconductor ບາງຢ່າງ, ເມື່ອຜູ້ບັນທຸກສ່ວນນ້ອຍທີ່ຖືກສັກແລະຜູ້ຂົນສົ່ງສ່ວນໃຫຍ່ recombine, ພະລັງງານທີ່ເກີນຈະຖືກປ່ອຍອອກມາໃນຮູບແບບຂອງແສງສະຫວ່າງ, ດັ່ງນັ້ນການປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າໂດຍກົງເປັນພະລັງງານແສງສະຫວ່າງ. ດ້ວຍແຮງດັນຍ້ອນກັບທີ່ໃຊ້ກັບ PN junction, ມັນຍາກທີ່ຈະສີດຜູ້ຂົນສົ່ງຊົນເຜົ່າສ່ວນນ້ອຍ, ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງບໍ່ປ່ອຍແສງສະຫວ່າງ. ປະເພດຂອງ diode ນີ້ເຮັດໂດຍຫຼັກການ electroluminescence ສີດແມ່ນເອີ້ນວ່າ diode ແສງສະຫວ່າງ, ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກທົ່ວໄປເປັນ LED. ໃນເວລາທີ່ມັນຢູ່ໃນສະພາບການເຮັດວຽກໃນທາງບວກ (ຫມາຍຄວາມວ່າ, ແຮງດັນໃນທາງບວກຖືກນໍາໃຊ້ກັບທັງສອງສົ້ນ), ໃນເວລາທີ່ກະແສຈາກ LED anode ກັບ cathode, ໄປເຊຍກັນ semiconductor ປ່ອຍແສງສະຫວ່າງຂອງສີທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈາກ ultraviolet ກັບ infrared, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ. ຂອງແສງແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບປະຈຸບັນ.