LED چیست

 LED چیست

LEDمخفف کلمات انگلیسی Light Emitting Diode می باشد به معنای دیود ساطع کننده نور ، همانطور که می دانید دیود یک المان الکترونیکی می باشد که جریان را تنها از یک جهت خود عبور می دهد، عبور جریان از دیود ساطع کننده نور باعث می شود در نقطه پیوند قطب های n و p مقداری انرژی بصورت گرما و نور آزاد شود از آنجا که نور ساطع شده در طول موج مرئی می باشد ما می توانیم نور ال ای دی را مشاهده نماییم، اولین LEDهایی که به بازار راه یافتند همان دیودهای نوری قرمز رنگی ( اکثرا قرمز) بودند که در دستگاه های الکترونیکی بعنوان نشانگر استفاده می شدند شکل زیر:

 آنچه که رنگ نور ال ای دی را تعیین می کند در حقیقت طول موج نور ساطع شده می باشد پس جهت ایجاد رنگ های متفاوت در نور ال ای دی می بایست طول موج نور ساطع شده را تغییر دهیم این امر تنها با ترکیبات متفاوتی از نیمه رسانا ها در پیوند های N و P دیود ها امکان پذیر می باشد بعنوان مثال ترکیب گالونیم فسفید رنگ متفاوتی نسبت به گالیوم آرسنید فسفید دارد در جدول زیر رنگ نور ال ای دی متناسب با ترکیبات نیمه رسانا را مشاهده می فرمایید: 

البته در ال ای دی های روشنایی مشخصه ای بنام دمای رنگ وجود دارد که  CCT نامیده می شود این حروف مخفف کلمات انگلیسی Correlated Color Temperature   به معنای دمای رنگ مرتبط می باشد که به اختصار دمای رنگ نامیده می شود، این طیف رنگ از دمای گرم 2700 کلوین (زرد متمایل به نارنجی) شروع و تا دمای خیلی سرد 10000 کلوین (سفید متمایل به ارغوانی) ادامه می یابد و متناسب با نور مورد نیاز این نور در ال ای دی های روشنایی با تغییر در ترکیبات نیمه رسانا بوجود می آید این مشخصه در قسمت مشخصات روشنایی بصورت مفصل شرح داده خواهد شد.تنها ذکر این نکته اهمییت دارد که جهت بوجود آوردت این طیف رنگ نیز از تغییر در ترکیبات نیمه هادی ها یا نیمه رسانا استفاده می شود.

همانطور که در ابتدا به آن اشاره شد دیود های ساطع کننده نور در حقیقت رفتاری مانند دیود های یکسوساز دارند با این تفاوت که وقتی در بایاس مستقیم ( آند به قطب مثبت و کاتد به قطب منفی) ولتاژ قرار گرفتند و در محدوده ولتاژ فوروارد Vf قرار گرفتند از خود نور ساطع می نمایند ذکر این نکته بسیار مهم و الزامی است که هر دیود را با ولتاژ و جریان خاص خود می بایستی راه اندازی و روشن نمایید. همانگونه که اشاره شد برای رنگ های متفاوت از ترکیبات متفاوت نیمه رساناها استفاده می کنیم این نیمه رسانا ها با ترکیبات متفاوت ولتاژ های بایاس مستقیم متفاوتی دارند مثلا ترکیبی که باعث رنگ قرمز می شود در ولتاژ 1.8 بایاس مستقیم می شود و از خود نور ساطع می نماید بهمین ترتیب رنگ زرد در 2.2 ولت ، رنگ آبی در 3.6 ولت و رنگ سفید در 4 ولت روشن می شوند لذا برای روشن کردن ال ای دی می بایست به ولتاژ و جریان آنها توجه خاص گردد در غیر اینصورت با ولتاژ بالا خواهند سوخت و با ولتاژ پایین یا روشن نمی شوند یا نور بسیار کمی دارند، موضوع دیگری که باید به آن توجه شود حد مجاز اعمال ولتاژ معکوس می باشد ، دیود ها تا حدی می توانند ولتاژ معکوس را تحمل کنند و از حدی به بالا آسیب جدی می بینند.

هر ال ای دی در حقیقت یک توان حداکثر دارد این توان حداکثر در حداکثر مجاز ولتاژ بایاس مستقیم و حداکثر جریان مجاز اتفاق می افتد در این توان ، ال ای دی حداکثر شار نوری خود را دارد، هر چه دیود را با جریانی کمتری راه اندازی نماییم توان آن کاهش می یابد ولی از طرفی چون بهره نوری حاصل تقسیم شار بر توان می باشد تقریبا این مقدار در جریان های متفاوتی که به ال ای دی می دهیم ثابت می ماند از طرفی حداکثر حرارت تولید شده نیز در حداکثر توان ایجاد می گردد لذا ذکر این نکته بسیار مهم است که وقتی ال ای دی را در حداکثر توان استفاده می نمایید می بایست حداکثر سیستم خنک کنندگی برای آن استفاده شود