Principiul de funcționare al lămpii LED

LED-ul este un dispozitiv semiconductor în stare solidă care poate converti energia electrică în lumină vizibilă. Poate transforma direct electricitatea în lumină. Inima LED-ului este un cip semiconductor. Un capăt al cipului este atașat la un suport, un capăt este un pol negativ, iar celălalt capăt este conectat la polul pozitiv al sursei de alimentare, astfel încât întregul cip este încapsulat de rășină epoxidice.

Cipul semiconductor este compus din două părți. O parte este un semiconductor de tip P, în care găurile sunt dominante, iar celălalt capăt este un semiconductor de tip N, în care electronii sunt dominanti. Dar atunci când acești doi semiconductori sunt conectați, între ele se formează o joncțiune P-N. Când curentul acționează asupra cipului prin fir, electronii vor fi împinși în zona P, unde electronii se vor recombina cu găuri, iar apoi vor emite energie sub formă de fotoni. Acesta este principiulLumină LEDemisie. Lungimea de undă a luminii, adică culoarea luminii, este determinată de materialul care formează joncțiunea P-N.

LED-ul poate emite direct lumină roșie, galbenă, albastră, verde, verde, portocalie, violet și albă.

La început, LED-ul a fost folosit ca sursă de lumină indicatoare a instrumentelor și contoarelor. Mai târziu, diverse LED-uri de culoare deschisă au fost utilizate pe scară largă în semafoare și afișaje cu suprafețe mari, producând beneficii economice și sociale bune. Luați ca exemplu lampa roșie de semnalizare rutieră de 12 inchi. În Statele Unite, lampa incandescentă de 140 de wați cu durată lungă de viață și eficiență luminoasă scăzută a fost folosită inițial ca sursă de lumină, care producea 2000 de lumeni de lumină albă. După trecerea prin filtrul roșu, pierderea de lumină este de 90%, lăsând doar 200 de lumeni de lumină roșie. În lampa nou proiectată, Lumileds folosește 18 surse de lumină cu LED-uri roșii, inclusiv pierderea circuitului. Consumul total de energie este de 14 wați, ceea ce poate produce același efect luminos. Lampa de semnalizare auto este, de asemenea, un domeniu important de aplicare a surselor de lumină LED.

Pentru iluminatul general, oamenii au nevoie de mai multe surse de lumină albă. În 1998, LED-ul alb a fost dezvoltat cu succes. Acest LED este realizat prin ambalarea împreună cu chip GaN și granat de ytriu aluminiu (YAG). Cipul GaN emite lumină albastră（ λ P=465nm, Wd=30nm), fosforul YAG care conține Ce3+sinterizat la temperatură ridicată emite lumină galbenă după ce a fost excitat de această lumină albastră, cu o valoare de vârf de 550n LED lampă m. Substratul LED albastru este instalat în cavitatea de reflexie în formă de bol, acoperită cu un strat subțire de rășină amestecată cu YAG, aproximativ 200-500 nm. Lumina albastră de la substratul LED este parțial absorbită de fosfor, iar cealaltă parte a luminii albastre este amestecată cu lumina galbenă de la fosfor pentru a obține lumină albă.

Pentru LED-ul alb InGaN/YAG, prin modificarea compoziției chimice a fosforului YAG și ajustarea grosimii stratului de fosfor, pot fi obținute diverse lumini albe cu temperatură de culoare de 3500-10000K. Această metodă de obținere a luminii albe prin LED-ul albastru are avantajele structurii simple, costurilor reduse și maturității tehnologiei înalte, deci este utilizată pe scară largă.