Светодиод как он работает? 
Простые индикаторы для устройств оптической связи. Светоизлучающие диоды используют свойство pn-перехода излучать фотоны, когда оно смещено вперед. Светодиоды - это специально изготовленные диоды, излучающие свет.

История светодиодов началась в 1907 году, когда капитан Генри Джозеф наблюдал за свойством электролюминесценции карбида азота. Первый светодиод был разработан в 1962 году. Он был разработан Холоняком, работавшим в General Electric (GE). Это было устройство GaAsP. Первая коммерческая версия светодиода появилась на рынке в 1960-х годах.

Индустрия светодиодных технологий стала бумом в 1970-х годах с введением галлия алюминия арсенида (GaAlAs). Эти светодиоды имеют высокую яркость и рассеянность. В 1990 году были использованы нитрид индия-галлия (InGaN). Белый светодиод содержит синий чип с белым неорганическим люминофором. Он излучает белый свет.

Что делает светодиод идеальным?
Светодиоды широко используются в электронных схемах благодаря своим преимуществам по сравнению с лампами накаливания. Некоторые важные особенности, которые делают светодиодные идеальными в электронных схемах:

Светодиоды заключены в пластиковые или полимерные корпуса, чтобы они могли выдерживать механические удары.
В отличие от лампочек, светодиоды не генерируют тепло, а потери мощности при нагреве практически равны нулю.
Светодиоды требуют очень низкого тока и напряжения, как правило, 20 миллиамперного тока и 1,8 вольт. Так что они идеальны в цепях с батарейным питанием.
Что внутри светодиода?
Внутри корпуса светодиода имеются две клеммы, соединенные не-
большой микросхемой <-
/ font> из соединения галлия. Этот материал обладает своим испарением фотонов, когда pn-переход смещен вперед. Различные цвета получают путем добавления основного материала в другие вещества.

Вн-
утри светоизлучаю-
щего диода -

Светодиодные технологии следуют некоторой физике
Яркость является важным аспектом светодиодов. Человеческий глаз обладает чувствительностью к свету около 550 нм в области желто-зеленой части видимого спектра. Вот почему зеленый светодиод выглядит ярче, чем красный, хотя оба используют одинаковый ток. Важными параметрами светодиода, отвечающими за его работу, являются:

Световой поток
Указывает световую энергию, излучаемую светодиодом. Измеряется в люменах (лм) или миллионах миллиметрах (млм)
Интенсивность освещения
Световой поток Он измеряется как кандела (кд) или миллионы кандела (мкд). Яркость светодиодов напрямую связана с его силой света.
Световая эффективность.
Это излучаемая световая энергия относительно входной мощности. Он измеряется в люменах на ватт (лм Вт).
Прямой ток, прямое напряжение, угол обзора и скорость отклика являются факторами, влияющими на яркость и производительность светодиодов. Прямой ток (IF) - это ток, протекающий через светодиод, когда он должен находиться в прямом направлении, и он должен быть ограничен от 10 до 30 миллиампер, иначе другой светодиод будет разрушен.

Угол обзора - это вне света, в котором сила света падает до половины его осевого значения. Вот почему светодиод показывает больше яркости в полном состоянии. Яркий светодиоды имеют узкий угол обзора. Прямое напряжение (Vf) - это падение напряжения на светодиоде, когда он проводит. Диапазон падения напряжения в диапазоне от 1,8 В до 2,6 В в обычных условиях светодиода, возраст до 5 Вольт. Скорость отклика показывает, насколько быстро включается и выключается светодиод. Это важный фактор, если светодиоды используются в системах связи.

Типы светоизлучающих диодов


Требуется ли светодиодный балластный резистор?

Светодиод всегда подключен к источнику питания через последовательный резистор. Этот резистор называется «Балластный резистор», который защищен от избыточного тока. Он регулирует постоянный ток на светодиодах.

Значение сопротивления определяет прямой ток и, следовательно, яркость светодиода. Простое уравнение (Vs - Vf) / Если используется для выбора значения резистора. Vs принимают входное напряжение цепи, Vf прямое падение напряжения светодиода и If, допустимый ток через светодиод. Полученное значение будет в омах. Лучше ограничить ток более безопасным пределом 20 мА.

В приведенной ниже таблице показано прямое падение напряжения обычных светодиодов.

красный апельсин желтый зеленый синий белый
1,8 В 2 В 2,1 В 2,2 В 3,6 В 3,6 В
Безопасный ток 30–40 мА. Нормальный ток, достаточный для яркости, стандартного красного светодиода, составляет 20 мА. Но это может быть 40 мА для синих и белых светодиодов. Ограничивающий ток балластный резистор защищает светодиод от избыточного тока, протекающего через него. Значение балластного сопротивления должно быть тщательно отобранным, чтобы обеспечить достаточную яркость при 20 мА. Следующее уравнение объясняет, как выбран балластный резистор.

R = V / I

Где R - значение резистора в омах, V - входное напряжение в цепях, а I - допустимый ток через светодиод в амперах. Прямое падение напряжения составляет 1,8 вольт. Таким образом, если напряжение питания составляет 12 В (Vs), падение напряжения на светодиоде составляет 1,8 В (Vf), а допустимый ток составляет 20 мА (Если), тогда значение балластного резистора будет

(Vs - Vf) / If = 12 - 1,8 / 20 мА = 10,2 / 0,02 A = 510 Ом.

Но резистор на 510 Ом обычно не доступен. Поэтому можно использовать резистор на 470 Ом. Рекомендуется использовать резистор 1 кОм, хотя яркость будет немного снижаться.

Ниже приведен готовый счетчик для выбора ограничивающих резисторов для различных версий светодиодов при разных напряжениях.

напряжение красный апельсин желтый зеленый синий белый
12 В 470 Ом 470 Ом 470 Ом 470 Ом 390 Ом 390 Ом
9 В 330 Ом 330 Ом 330 Ом 330 Ом 270 Ом 270 Ом
6 В 180 Ом 180 Ом 180 Ом 180 Ом 120 Ом 120 Ом
5 В 180 Ом 150 Ом 150 Ом 150 Ом 68 Ом 68 Ом
3 В 56 Ом 47 Ом 47 Ом 33 Ом - -
Добавлены цвета

Светодиод, который может давать разные цвета, полезен в некоторых приложениях. Если он становится зеленым и неисправным, если он становится красным. Светодиоды, которые могут производить два цвета, называются двухцветными светодиодами.

Двухцветный светодиод включает в себя два светодиода (обычно красный и зеленый) в общей упаковке. Две микросхемы установлены на двух клеммных стойках. Двухцветный светодиод дает красный цвет, если ток проходит в одном направлении, и становится зеленым, когда направление тока меняется на противоположное.

Триколор и многоцветные светодиодыТакже доступны микросхемы, заключенные в общую упаковку. Триколор LED имеет две аноды для красной и зеленой микросхемы и общий катод. Таким образом, он излучает красный и зеленый цвет. Если оба светодиода подключены к положительному полюсу, то и светятся желтым цветом. Общий анод и отдельные светодиоды катодного типа также доступны.

Двухцветный светодиод имеет различные цвета: от зеленого до желтого, оранжевого и красного - от тока, протекающего через их аноды, путем выбора подходящего последовательного резистора для ограничения тока аноды. Многоцветный светодиод содержит более двух чипов - обычно красных, зеленых и синих - в одной упаковке. Многоцветные светодиоды мигающего типа теперь доступны с двумя выводами. Это дает радужный цветной дисплей, который очень привлекателен.

Красочные светодиоды


Инфра красный диод - источник невидимого света
ИК-диоды широко используются в приложениях дистанционного управления. Длина волны составляет 950 нм, ниже видимого спектра. Во многих источниках, даже в человеческом теле испускают инфракрасные лучи. Для этого необходимо использовать электронное приложение для предотвращения ложного срабатывания. Модуляция следует за сигналом инфракрасного света. Инфракрасные диоды имеют непрозрачную для видимого света упаковочную, но прозрачную для инфракрасного. ИК-светодиоды широко используются в системе дистанционного управления.

Фотодиод - он может видеть свет
Фотодиод генерирует ток, когда его pn-переход получает фотоны от видимого или инфракрасного света. Основная операция фотодиода основана на поглощении фотонов в полупроводниковом материале. Сгенерированные фото носители разделены приложенным электрическим полем, и результирующий фототок пропорционален падающему свету. Скорость, с которой носители движутся в области истощения, связана с напряженностью электрических полей в этой области и подвижностью носителей.

Фотон, который поглощает полупроводник в области обеднения. Добыча электронов будет осуществляться электрическим обедом. Как только носители покидают область истощения, они перемещаются к клеммам фотодиода, чтобы сформировать фототок, протекающий во внешнем контуре. В главной цепи фотодиод имеет обратное смещение, так что заряд переносится внешними носителями заряда. Время отклика фотодиода обычно составляет 250 наносекунд.

LASER Diode - видимый луч
Лазерный диод похож на обычный прозрачный с ветровый, но производящий лазер с высокой интенсивностью. Таким образом, все излучающие волны находятся в фазе друг с другом. Лазерный свет является монохроматическим и проходит в виде узкого пучка пучка. Лучшего лазерного диода составляет 4 мм х 0,6 мм, который расширяется только до 120 мм на расстоянии 15 м.

Лазерный диод может включать и выключать до более высоких частот, до 1 ГГц. Это очень полезно в телекоммуникационной системе. Лазер генерирует тепло при попадании в ткани организма, он используется в хирургии для лечения пораженных частей тела, таких как сетчатка, мозг и т. Д. Лазерные диоды образуют важные компоненты в проигрывателях компакт-дисков для получения данных, записанных на компакт-дисках.