Принцип на работа на LED лампата

LED (светодиод) е полупроводниково устройство, което може да преобразува електрическата енергия във видима светлина. Може директно да преобразува електричеството в светлина. Сърцето на LED е полупроводникова пластина. Единият край на пластината е прикрепен към скоба, единият край е отрицателен електрод, а другият край е свързан към положителния електрод на захранването, така че цялата пластина е капсулирана с епоксидна смола.

Полупроводниковият чип се състои от две части. Едната част е полупроводник p-тип, в който доминират дупки, а другият край е полупроводник n-тип, предимно електрони. Но когато двата полупроводника са свързани, между тях се образува p-n преход. Когато токът действа върху чипа през жицата, електроните ще бъдат изтласкани към р-областта, където електроните и дупките се съединяват и след това излъчват енергия под формата на фотони. Това е принципът на излъчване на LED светлина. Дължината на вълната на светлината, тоест цветът на светлината, се определя от материала, образуващ p-n прехода.

LED може директно да излъчва червена, жълта, синя, зелена, зелена, оранжева, лилава и бяла светлина.

Първоначално светодиодът се използва като индикаторен източник на светлина на инструменти и измервателни уреди. По-късно LED с различни светлинни цветове се използва широко в светофарите и екраните с голяма площ, което води до добри икономически и социални ползи. Вземете за пример 12-инчовата червена светофарна лампа. В Съединените щати 140 вата лампа с нажежаема жичка с дълъг експлоатационен живот и ниска светлинна ефективност първоначално е била използвана като източник на светлина, която произвежда 2000 лумена бяла светлина. След преминаване през червения филтър загубата на светлина е 90%, оставяйки само 200 лумена червена светлина. В новопроектираната лампа Lumileds използва 18 червени LED източника на светлина, включително загуба на верига, която консумира общо 14 вата, за да произведе същия светлинен ефект. Автомобилната сигнална лампа също е важна област на приложението на LED източник на светлина.

За общото осветление хората се нуждаят повече от бял източник на светлина. През 1998 г. беше успешно разработен бял светодиод. Светодиодът е изработен от Gan чип и итриев алуминиев гранат (YAG), капсулирани заедно. Чипът на Gan излъчва синя светлина（λ P = 465nm, WD = 30nm), YAG фосфор, съдържащ Ce3 +, направен чрез високотемпературно синтероване, излъчва жълта светлина, след като се възбужда от тази синя светлина, с пикова стойност от 550n LED лампа m. Синият LED субстрат се монтира в отразяващата кухина с формата на купа и се покрива с тънък слой смола, смесена с YAG, около 200-500 nm. Част от синята светлина, излъчвана от LED субстрата, се абсорбира от фосфора, а другата част от синята светлина се смесва с жълтата светлина, излъчвана от фосфора, за да се получи бяла светлина.

За InGaN / YAG бели светодиоди, различни цветове бяла светлина с цветова температура от 3500-10000k могат да бъдат получени чрез промяна на химическия състав на YAG фосфора и регулиране на дебелината на слоя фосфор. Този метод за получаване на бяла светлина чрез син светодиод има предимствата на проста структура, ниска цена и висока техническа зрялост, така че се използва най-често.ã€