Prinsipyo ng pagtatrabaho ng LED lamp

Ang LED (light emitting diode) ay isang solid-state na semiconductor device na maaaring mag-convert ng electric energy sa nakikitang liwanag. Maaari itong direktang i-convert ang kuryente sa liwanag. Ang puso ng LED ay isang semiconductor wafer. Ang isang dulo ng wafer ay nakakabit sa isang bracket, ang isang dulo ay isang negatibong elektrod, at ang kabilang dulo ay konektado sa positibong elektrod ng power supply, upang ang buong wafer ay na-encapsulated ng epoxy resin.

Ang semiconductor chip ay binubuo ng dalawang bahagi. Ang isang bahagi ay isang p-type semiconductor, kung saan ang mga butas ay nangingibabaw, at ang kabilang dulo ay isang n-type na semiconductor, pangunahin ang mga electron. Ngunit kapag ang dalawang semiconductors ay konektado, isang p-n junction ang nabuo sa pagitan nila. Kapag ang kasalukuyang kumikilos sa chip sa pamamagitan ng wire, ang mga electron ay itutulak sa p rehiyon, kung saan ang mga electron at mga butas ay pinagsama, at pagkatapos ay naglalabas ng enerhiya sa anyo ng mga photon. Ito ang prinsipyo ng LED light emission. Ang wavelength ng liwanag, iyon ay, ang kulay ng liwanag, ay tinutukoy ng materyal na bumubuo sa p-n junction.

Ang LED ay maaaring direktang naglalabas ng pula, dilaw, asul, berde, berde, orange, lila at puting liwanag.

Noong una, ginamit ang led bilang indicator light source ng mga instrumento at metro. Nang maglaon, ang LED ng iba't ibang kulay na liwanag ay malawakang ginagamit sa mga ilaw ng trapiko at malalaking lugar na mga display screen, na nagreresulta sa magandang pang-ekonomiya at panlipunang mga benepisyo. Kunin ang 12 pulgadang pulang traffic signal lamp bilang isang halimbawa. Sa United States, orihinal na ginamit ang 140 watt incandescent lamp na may mahabang buhay ng serbisyo at mababang liwanag na kahusayan bilang pinagmumulan ng liwanag, na gumawa ng 2000 lumens ng puting liwanag. Pagkatapos na dumaan sa pulang filter, ang pagkawala ng liwanag ay 90%, na nag-iiwan lamang ng 200 lumens ng pulang ilaw. Sa bagong disenyong lampara, ang Lumileds ay gumagamit ng 18 pulang LED na pinagmumulan ng ilaw, kabilang ang pagkawala ng circuit, na kumukonsumo ng kabuuang 14 watts upang makagawa ng parehong epekto ng liwanag. Ang automobile signal lamp ay isa ring mahalagang larangan ng LED light source application.

Para sa pangkalahatang pag-iilaw, mas kailangan ng mga tao ang puting ilaw na pinagmumulan. Noong 1998, matagumpay na binuo ang puting LED. Ang LED ay gawa sa Gan chip at yttrium aluminum garnet (YAG) na pinagsama-sama. Ang Gan chip ay naglalabas ng asul na liwanag（ λ P = 465nm, WD = 30nm), ang YAG phosphor na naglalaman ng Ce3 + na ginawa ng high-temperature sintering ay naglalabas ng dilaw na liwanag pagkatapos ma-excite ng asul na ilaw na ito, na may pinakamataas na halaga na 550n LED lamp m. Ang asul na LED substrate ay naka-install sa hugis ng mangkok na sumasalamin sa lukab at natatakpan ng isang manipis na layer ng dagta na may halong YAG, mga 200-500 nm. Ang bahagi ng asul na liwanag na ibinubuga ng LED substrate ay hinihigop ng phosphor, at ang iba pang bahagi ng asul na ilaw ay hinahalo sa dilaw na ilaw na ibinubuga ng phosphor upang makakuha ng puting liwanag.

Para sa InGaN / YAG white LEDs, ang iba't ibang kulay ng puting liwanag na may kulay na temperatura na 3500-10000k ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagbabago ng kemikal na komposisyon ng YAG phosphor at pagsasaayos ng kapal ng phosphor layer. Ang pamamaraang ito ng pagkuha ng puting liwanag sa pamamagitan ng asul na LED ay may mga pakinabang ng simpleng istraktura, mababang gastos at mataas na teknikal na kapanahunan, kaya ito ay ginagamit nang karamihan.ã€