Diódy emitujúce svetlo (LED)

definícia: LED dióda je PN-dióda, ktorá vyžaruje svetlokeď ním prechádza elektrický prúd smerom dopredu. V LED sa uskutočňuje rekombinácia nosiča náboja. Elektron z N-strany a diera z P-strany sú kombinované a dodávajú energii vo forme tepla a svetla. LED dióda je vyrobená z polovodičového materiálu, ktorý je bezfarebný a svetlo je vyžarované cez spojenie diódy.

LED sú široko používané v segmente amaticové zobrazenie číselného a alfanumerického charakteru. Viaceré LED diódy sa používajú na vytvorenie segmentu jednej linky, zatiaľ čo na vytvorenie desatinnej čiarky sa používa jedna LED.

Konštrukcia LED

K rekombinácii nosiča náboja dochádza vmateriál typu P, a teda materiál P je povrch LED. Pre maximálnu emisiu svetla je anóda uložená na okraji materiálu typu P. Katóda je vyrobená zo zlatého filmu a zvyčajne je umiestnená na dne N-oblasti. Táto zlatá vrstva katódy pomáha odrážať svetlo na povrch.

Fosfid gálium arzenidu sa používa na výrobu LED, ktorá vyžaruje červené alebo žlté svetlo na emisiu. LED sú k dispozícii aj v zelenej, žltej jantárovej a červenej farbe.

Jednoduchý tranzistor je možné použiť na vypnutie / zapnutie LED, ako je znázornené na obrázku vyššie. Základný prúd I_B vedie tranzistor a tranzistor silne vedie. Odpor R_C obmedzuje prúd LED.

Práca s LED

Činnosť LED závisí od kvantovej hodnotyteórie. Kvantová teória uvádza, že keď energia elektrónov klesá z vyššej úrovne na nižšiu úroveň, emituje energiu vo forme fotónov. Energia fotónov sa rovná medzere medzi vyššou a nižšou úrovňou.

LED je zapojená v prednastavenom predpätíumožňuje prúdenie prúdu v smere dopredu. Prúd prúdu je spôsobený pohybom elektrónov v opačnom smere. Rekombinácia ukazuje, že elektróny sa pohybujú z vodivého pásu do valenčného pásma a emitujú elektromagnetickú energiu vo forme fotónov. Energia fotónov sa rovná medzere medzi valenciou a vodivým pásmom.

Výhody LED v elektronických displejoch

Nasledujú hlavné výhody LED v elektronike.

LED sú menšie vo veľkostiach a môžu byť stohované dokopy na vytvorenie numerického a alfanumerického zobrazenia v matici s vysokou hustotou.
Intenzita svetelného výkonu LED závisí od prúdenia prúdu. Intenzita ich svetla môže byť riadená hladko.
K dispozícii sú LED, ktoré vyžarujú svetlo v rôznych farbách ako červená, žltá, zelená a jantárová.
Čas zapnutia a vypnutia alebo doba spínania LED je menej ako 1 nanosekunda. Preto sa pre dynamickú prevádzku používa LED.
LED diódy sú veľmi úsporné a poskytujú vysoký stupeň spoľahlivosti, pretože sú vyrobené s rovnakou technológiou ako tranzistor.
LED sú ovládané v širokom rozsahu teplôt, napr. 0 ° - 70 °. Tiež je veľmi trvanlivý a dokáže odolať šokom a variáciám.
LED majú vysokú účinnosť, ale vyžadujústredný výkon pre prevádzku. Typicky je pre plný jas potrebné napätie 1,2 V a prúd 20 mA. Preto sa používa na mieste, kde je k dispozícii menej energie.

Nevýhody LED

LED spotrebováva viac energie v porovnaní s LCD a ich náklady sú vysoké. Taktiež sa nepoužíva na vytvorenie veľkého displeja.