Принцип работы светодиода

LEDLED (англ. Light Emitting Diodes – диод, излучающий свет) – небольшой светящийся элемент, обычно называемый светодиодом, широко используемый мире электроники, а в последнее время вошедший и в жизнь человека, став компонентом осветительных приборов. Они задействованы во множестве различных работ и встречаются во всех видах электронных устройств. В принципе, светодиоды – это мелкие световые элементы, легко помещаемые в электрическую цепь. Свет производится только за счет движения электронов в полупроводниковом материале. Попробуем же детально разобраться, как лампочки светодиодные производят свет.

Свет является энергией, которая освобождается из атома. Она состоит из множества мелких частиц, которые имеют энергию и импульс, но не массу. Эти частицы, называемые фотонами, являются теми самыми основными элементами светового потока, выделяемые от перемещения электронов. Двигаясь в атоме, электроны придерживаются определенных орбит, и чем больше орбита и дальше от ядра, тем больше энергии заключено в электроне. При переходе электрона с нижней орбиты на верхнюю, его энергетический уровень повышается. И наоборот, энергия электрона освобождается, когда он переходит на меньшую по размерам орбиту. Эта энергия выделяется в виде фотона. И чем большая разница между первоначальной большой орбитой и последующей меньшей, тем больше энергии фотонов выделяется. Такое явление свойственно всем диодам, но увидеть свет возможно только когда диод состоит из определенного материала.

LED-potolok-zvezdnoe-nebo

Свет светодиодов, широкий выбор которых можно найти тут, наподобие того, который используется в цифрах электронных часов, виден благодаря особым материалам, характеризующимися большим расстоянием между зоной проводимости и нижними орбитами электронов. Величина расстояния определяет частоту фотона, и, соответственно, цвет излучаемого света. Хотя все диоды излучают свет, большинство из них делают это не очень эффективно. Обычный диод обрамлен поглощающим свет материалом. Светодиоды специально сконструированы для выделения большого числа фотонов наружу. Кроме того, они помещены в пластиковый корпус, который направляет световой поток в определенном направлении.

Светодиоды имеют ряд преимуществ при сравнении их с привычными нам лампами накаливания. Они не имеют нити, которая склонна к выгоранию, что значительно увеличивает срок их службы. Они легко внедряются в любые современные электронных схемы. Кроме того, пластиковый корпус делает их более прочными. Но главным преимуществом является их эффективность, так как тут нет огромного пустого расхода электрической энергии, которая в лампах накаливания уходит с испускаемым нитью теплом. Светодиоды практически не выделяют тепловую энергию, что значительно сокращает потребление электроэнергии.

Светодиоды, до недавнего времени, не находили широкого бытового применения из-за дороговизны производства  полупроводникового материала. Но за последние десять лет расходы на их производство значительно уменьшились, что позволило применять светодиоды для решения широкого диапазона задач.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>