Zastosowanie i zasadnicza analiza diod elektroluminescencyjnych

2021-12-28

Dioda elektroluminescencyjna (LED) to emitujące światło urządzenie wyświetlające wykonane z materiałów półprzewodnikowych, takich jak fosforek galu (GaP), które może bezpośrednio przekształcać energię elektryczną w energię świetlną. Kiedy przepływa przez nią pewien prąd, wyemituje światło.
Diody elektroluminescencyjne są również wykonane ze struktury PN jak zwykłe diody, a także mają jednokierunkową przewodność. Jest szeroko stosowany w różnych obwodach elektronicznych, sprzęcie AGD, miernikach i innych urządzeniach do wskazywania zasilania lub wskazywania poziomu.
(1) Diody elektroluminescencyjne są używane jako lampki kontrolne. Na rysunku pokazano typowy obwód aplikacyjny diod elektroluminescencyjnych. R to rezystor ograniczający prąd, a I to prąd przewodzenia przez diodę elektroluminescencyjną. Spadek napięcia w lampach diod elektroluminescencyjnych jest na ogół większy niż w przypadku zwykłych diod, około 2 V, a napięcie zasilania musi być większe niż spadek napięcia w lampach, aby diody elektroluminescencyjne działały normalnie.
Diody elektroluminescencyjne są stosowane w obwodach wskaźników zasilania prądem przemiennym. VD1 to dioda prostownicza, VD2 to dioda elektroluminescencyjna, R to rezystor ograniczający prąd, a T to transformator mocy.
(2) Diody elektroluminescencyjne są używane jako lampy emitujące światło. W pilotach na podczerwień, bezprzewodowych słuchawkach na podczerwień, alarmach na podczerwień i innych obwodach diody emitujące światło podczerwone są używane jako lampy emitujące światło, VT jest tranzystorem modulującym przełącznik, a VD jest diodą emitującą światło podczerwone. Źródło sygnału napędza i moduluje VD przez VT, tak że VD emituje modulowane światło podczerwone na zewnątrz.
Podstawowa analiza diod elektroluminescencyjnych
Jest to rodzaj diody półprzewodnikowej, która może przekształcać energię elektryczną w energię świetlną. Dioda elektroluminescencyjna składa się ze złącza PN, takiego jak rurka rozwojowa zwykłego dwubiegunowego chipa LED, a także ma jednokierunkową przewodność. Gdy do diody elektroluminescencyjnej zostanie przyłożone napięcie przewodzenia, dziury wstrzyknięte z obszaru P do obszaru N i elektrony wstrzyknięte z obszaru N do obszaru P są odpowiednio w kontakcie z elektronami w obszarze N i pustkami w obszarze P w odległości kilku mikronów od złącza PN. Dziury rekombinują i wytwarzają spontaniczną emisję fluorescencji. Stany energetyczne elektronów i dziur w różnych materiałach półprzewodnikowych są różne. Kiedy elektrony i dziury się rekombinują, uwalniana energia jest nieco inna. Im więcej uwolnionej energii, tym krótsza długość fali emitowanego światła. Powszechnie stosowane są diody emitujące światło w kolorze czerwonym, zielonym lub żółtym. Napięcie przebicia wstecznego diody elektroluminescencyjnej jest większe niż 5 woltów. Jego charakterystyka woltamperowa do przodu jest bardzo stroma i musi być używana szeregowo z rezystorem ograniczającym prąd, aby kontrolować prąd przez diodę. Rezystancję ograniczającą prąd R można obliczyć według następującego wzoru
R=(Eï¼ UF)/JEŻELI

Gdzie E jest napięciem zasilania, UF jest spadkiem napięcia w kierunku przewodzenia diody LED, a IF jest normalnym prądem roboczym diody LED. Rdzeń diody elektroluminescencyjnej stanowi płytka składająca się z półprzewodnika typu P i półprzewodnika typu N. Pomiędzy półprzewodnikiem typu P a półprzewodnikiem typu N istnieje warstwa przejściowa, zwana złączem PN. W złączu PN niektórych materiałów półprzewodnikowych, gdy wstrzyknięte nośniki mniejszościowe i nośniki większościowe łączą się ponownie, nadmiar energii jest uwalniany w postaci światła, tym samym bezpośrednio przekształcając energię elektryczną w energię świetlną. Przy napięciu wstecznym przyłożonym do złącza PN trudno jest wprowadzić nośniki mniejszościowe, więc nie emituje światła. Ten rodzaj diody wykonany na zasadzie elektroluminescencji wtryskowej nazywany jest diodą elektroluminescencyjną, potocznie zwaną LED. Gdy jest w dodatnim stanie roboczym (to znaczy dodatnie napięcie jest przyłożone do obu końców), gdy prąd płynie z anody LED do katody, kryształ półprzewodnikowy emituje światło o różnych kolorach od ultrafioletu do podczerwieni, a intensywność światła jest związane z prądem.

Poprzedni:Jak korzystać z diod elektroluminescencyjnych

Następny:Krótkie wprowadzenie zasady diody elektroluminescencyjnej