ال ای دی ( LED )

  • (LED ( Light Emitting Diode یا دیود نوری یک منبع نور نیمه هادی دو سره است. نور LED حاصل پردازش دو عنصر نیمه هادی به نام های P و N می باشند زمانی که این دو عنصر در تماس مستقیم با یکدیگر قرار می گیرند یک اتصال P-N Junction فعال می شود و LED از خود نور منتشر می کند.
  • P-N Junction : اتصال یک نیمه رسانای مثبت با یک نیمه رسانای منفی است.
  • ساختار LED
  • هنگامی که یک ولتاژ مناسب برای هدایت ارسال می شود، الکترون ها قادرند با حفره های الکترون در داخل دستگاه دوباره ترکیب شوند و انرژی را آزاد کنند.

اتصال P-N-Junction در لامپ های LED

لامپ های LED که درون دستگاه های الکتریکی تعبیه می شد در اوایل به رنگ قرمز موجود بودند لامپ های LED نسبت به لامپ های رشته ای دارای مصرف برق خیلی کم و از عمر طولانی بالایی برخوردار هستند. اولین ال ای دی های تولید صنعتی در سال ۱۹۶۲ میلادی و تنها با رنگ قرمز وارد بازار شدند. اولین نور LED قابل مشاهده از شدت کم و محدود به قرمز بود اما امروزه LED های مدرن در طول موج های قابل مشاهده نظیر اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز با روشنایی بسیار بالا در دسترس هستند.

LED های اولیه اغلب به عنوان چراغ نشانگر برای دستگاه های الکترونیکی به عنوان جایگزین لامپ های کوچک رشته ای استفاده می شد. به مرور از آنها در نمایشگرها برای خواندن عدد و پس از آن در ساعت های دیجیتال استفاده گردید. پیشرفت های اخیر سبب تولید LED های مناسب برای روشنایی محیط زیست و کار گردید. چراغ های LED جدید به نمایشگرها و سنسورهای جدید منجر شده اند که سرعت سوئیچینگ بالایی در انتقال فناوری ارتباطات دارند.

  • چراغ های LED دارای مزایای زیادی نسبت به منابع نور تابشی، از جمله مصرف انرژی پایین تر، طول عمر بیشتر، قدرت فیزیکی بهبود یافته، اندازه کوچکتر و سوئیچ سریعتر می باشند. دیودهای نوری در برنامه های کاربردی مختلف مانند نورپردازی هوایی، چراغهای جلو خودرو، تبلیغات، روشنایی عمومی، سیگنال های ترافیکی، چشمک زدن دوربین و تصویر زمینه روشن استفاده می شود. چراغ های LED روشنایی خانه، نسبت به لامپ های فلورسنت ( کم مصرف ) بسیار ارزان تر همچنین به طور قابل توجهی دارای انرژی کارآمدتری هستند و مسلما مشکلات زیست محیطی کمتری در رابطه با دفع آنها وجود دارد.

  • لامپ های فلورسنت

انواع LED :

  • LED ها به شکل های مختلفی تولید می شوند رنگ لنز پلاستیکی اغلب همان رنگ واقعی نور است اما نه همیشه. به عنوان مثال، پلاستیک بنفش اغلب برای چراغ های مادون قرمز استفاده می شود و بیشتر دستگاه های آبی دارای محفظه های بی رنگ هستند. چراغ های مدرن با قدرت بالا از قبیل چراغ های روشنایی و نور پس زمینه به طور کلی در بسته های تکنولوژی Surface mount Technology یا به اختصار SMT یافت می شود.
  • انواع LED
  • SMT
  • SMT : به تکنولوژی و نحوه نصب قطعات الکترونیکی روی سطح یک برد مدار چاپی اطلاق می گردد.

رنگ های LED :

LED های متعارف از انواع مواد نیمه هادی معدنی ساخته شده اند. برخی از LED ها انرژی مادون قرمز را منتشر می کنند چنین دستگاهی به عنوان یک دیود مادون قرمز یا (IRED ( Infrared Emitting Diode شناخته می شود. جدول زیر رنگ های موجود را با دامنه طول موج، افت ولتاژ و مواد نشان می دهد.

رنگ طول موج افت ولتاژ
  Infrared (فرو سرخ) λ > 760 ΔV < 1.63
  قرمز 610 < λ < 760 1.63 < ΔV < 2.03
  نارنجی 590 < λ < 610 2.03 < ΔV < 2.10
  زرد 570 < λ < 590 2.10 < ΔV < 2.18
  سبز 500 < λ < 570 1.9< ΔV < 4.0
  آبی 450 < λ < 500 2.48 < ΔV < 3.7
  بنفش 400 < λ < 450 2.76 < ΔV < 4.0
  اشعه ماوراء بنفش λ < 400 3 < ΔV < 4.1
  سفید طیف گسترده 2.8 < ΔV < 4.2
  صورتی انواع چندگانه ΔV ≈3.3[82]
  بنفش روشن انواع چندگانه 2.48 < ΔV < 3.7
  • LED های RGB شامل یک قرمز، یک سبز و یک آبی است. به طور مستقل تنظیم هر یک از سه LED RGB قادر به تولید طیف وسیعی از رنگ ها هستند.
  • نور سفید را می توان با مخلوط کردن چراغ های رنگی متفاوت تولید نمود ؛ شایع ترین روش استفاده از قرمز، سبز و آبی (RGB) است. از آنجا که این مدارهای الکترونیکی نیاز به کنترل ترکیب و انتشار رنگ های مختلف دارد و به دلیل اینکه LED های رنگی معمولا الگوهای انتشار مختلفی دارند حتی اگر آنها به عنوان واحد واحد ساخته شوند، اینها به ندرت برای تولید نور سفید استفاده می شود. با این وجود، این روش به دلیل انعطاف پذیری مخلوط کردن رنگ های مختلف کاربرد زیادی دارد و در اصل، این مکانیزم همچنین دارای راندمان کوانتومی بالایی در تولید نور سفید است.
  • انواع مختلفی از LED های رنگی چندگانه وجود دارد: LED های دیودی، سه بعدی و تتراکروماتیک. چندین عامل کلیدی که در میان این روش های مختلف نقش اساسی را ایفا می کنند عبارتند از: پایداری رنگ، قابلیت رندر رنگ و اثر نورانی.

مزایای چراغ های LED نسبت به لامپ های رشته ای:

  • چراغ های LED نسبت به لامپ های رشته ای از خود نور بیشتری ساطع می کنند.
  • LED ها می توانند نور را بدون استفاده از فیلترهای رنگی از خود عبور دهند این روش بسیار کارآمد است و می تواند در بسیاری از هزینه ها صرفه جویی کند.
  • چراغ های LED به سرعت می توانند در کسری از ثانیه روشن شوند.
  • لامپ های LED برخلاف لامپ های رشته ای تولید حرارت نمی کنند و دارای عمر طولانی تری نسبت به آنها می باشند.
  • ال ای دی ها اگر به درستی نصب شوند می توانند براحتی برای چندین دهه کار کنند.

جهت آشنایی بیشتر با تابلو روان LED پالیزافزار می توانید به این لینک مراجعه نمایید: تابلو روان LED