Penggunaan dan analisis prinsip diod pemancar cahaya

2021-12-28

Diod pemancar cahaya (LED) ialah peranti paparan pemancar cahaya yang diperbuat daripada bahan semikonduktor seperti galium fosfida (GaP) yang secara langsung boleh menukar tenaga elektrik kepada tenaga cahaya. Apabila terdapat arus tertentu yang melaluinya, ia akan mengeluarkan cahaya.
Diod pemancar cahaya juga diperbuat daripada struktur PN seperti diod biasa, dan ia juga mempunyai kekonduksian satu arah. Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai litar elektronik, peralatan rumah, meter dan peralatan lain untuk petunjuk bekalan kuasa atau petunjuk aras.
(1) Diod pemancar cahaya digunakan sebagai lampu penunjuk. Litar aplikasi biasa diod pemancar cahaya ditunjukkan dalam rajah. R ialah perintang pengehad arus, dan I ialah arus hadapan melalui diod pemancar cahaya. Penurunan voltan tiub diod pemancar cahaya biasanya lebih besar daripada diod biasa, kira-kira 2V, dan voltan bekalan kuasa mestilah lebih besar daripada penurunan voltan tiub untuk diod pemancar cahaya berfungsi dengan normal.
Diod pemancar cahaya digunakan dalam litar penunjuk kuasa AC. VD1 ialah diod penerus, VD2 ialah diod pemancar cahaya, R ialah perintang pengehad arus, dan T ialah pengubah kuasa.
(2) Diod pemancar cahaya digunakan sebagai tiub pemancar cahaya. Dalam alat kawalan jauh inframerah, fon kepala wayarles inframerah, penggera inframerah dan litar lain, diod pemancar cahaya inframerah digunakan sebagai tiub pemancar cahaya, VT ialah transistor pemodulat suis, dan VD ialah diod pemancar cahaya inframerah. Sumber isyarat memacu dan memodulasi VD melalui VT, supaya VD memancarkan cahaya inframerah termodulat ke luar.
Analisis prinsip diod pemancar cahaya
Ia adalah sejenis diod semikonduktor yang boleh menukar tenaga elektrik kepada tenaga cahaya. Diod pemancar cahaya terdiri daripada persimpangan PN seperti tiub pembangunan cip LED dua kutub biasa, dan ia juga mempunyai kekonduksian satu arah. Apabila voltan hadapan dikenakan pada diod pemancar cahaya, lubang yang disuntik dari kawasan P ke kawasan N dan elektron yang disuntik dari kawasan N ke kawasan P masing-masing bersentuhan dengan elektron di kawasan N dan lompang. di kawasan P dalam beberapa mikron dari simpang PN. Lubang-lubang itu bergabung semula dan menghasilkan pendarfluor pelepasan spontan. Keadaan tenaga elektron dan lubang dalam bahan semikonduktor berbeza adalah berbeza. Apabila elektron dan lubang bergabung semula, tenaga yang dibebaskan agak berbeza. Semakin banyak tenaga yang dikeluarkan, semakin pendek panjang gelombang cahaya yang dipancarkan. Yang biasa digunakan ialah diod yang memancarkan cahaya merah, hijau atau kuning. Voltan pecahan terbalik diod pemancar cahaya adalah lebih besar daripada 5 volt. Lengkung ciri volt-ampere ke hadapannya sangat curam, dan ia mesti digunakan secara bersiri dengan perintang pengehad arus untuk mengawal arus melalui diod. Rintangan pembatas arus R boleh dikira dengan formula berikut
R=(Eï¼ UF)/IF

Di mana E ialah voltan bekalan kuasa, UF ialah penurunan voltan hadapan LED, dan IF ialah arus operasi biasa LED. Bahagian teras diod pemancar cahaya ialah wafer yang terdiri daripada semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N. Terdapat lapisan peralihan antara semikonduktor jenis P dan semikonduktor jenis N, yang dipanggil persimpangan PN. Dalam persimpangan PN bahan semikonduktor tertentu, apabila pembawa minoriti yang disuntik dan pembawa majoriti bergabung semula, tenaga berlebihan dibebaskan dalam bentuk cahaya, dengan itu secara langsung menukar tenaga elektrik kepada tenaga cahaya. Dengan voltan terbalik digunakan pada persimpangan PN, sukar untuk menyuntik pembawa minoriti, jadi ia tidak memancarkan cahaya. Diod jenis ini yang dibuat dengan prinsip electroluminescence suntikan dipanggil diod pemancar cahaya, biasanya dikenali sebagai LED. Apabila ia berada dalam keadaan kerja positif (iaitu, voltan positif digunakan pada kedua-dua hujung), apabila arus mengalir dari anod LED ke katod, kristal semikonduktor memancarkan cahaya warna yang berbeza dari ultraviolet ke inframerah, dan keamatan. cahaya adalah berkaitan dengan arus.