A fénykibocsátó diódák (LED-ek) egy egyszerű találmány, amely gyökeresen megváltoztathatja a világítási ágazatot. Nem sokat tud róluk? Íme három fontos dolog, amit tudnod kell, hogy megismerd:
1. Mit jelent a LED rövidítés?
Fénykibocsátó dióda
A dióda olyan elektromos eszköz vagy alkatrész, amely két elektródával (anód és katód) rendelkezik, amelyeken keresztül áram folyik, általában csak egy irányban (bemenet az anódon keresztül, kimenet a katódon keresztül). A diódák általában félvezető anyagokból, például szilíciumból vagy szelénből készülnek – olyan anyagokból, amelyek bizonyos körülmények között vezetik az elektromosságot, más körülmények között (például bizonyos feszültségek, áramerősségek vagy fényerősségek esetén) viszont nem.
2. Mi az a LED világítás?
A fénykibocsátó dióda olyan félvezető eszköz, amely látható fényt bocsát ki, amikor elektromos áramot vezetnek rajta keresztül. Lényegében a fotovoltaikus cellák (a látható fényt elektromos árammá alakító eszköz) ellentéte.
Tudta? Létezik egy hasonló eszköz, amelyet IRED-nek (infravörös fényt kibocsátó dióda) neveznek. Az IRED-eszközök látható fény helyett infravörös energiát bocsátanak ki, amikor elektromos áramot vezetnek át rajtuk.
3. Hogyan működnek a LED-lámpák?
Ez valójában nagyon egyszerű, és nagyon olcsón előállítható, ezért volt akkora izgalom, amikor a LED-lámpákat feltalálták!
Technikai részletek: A LED-ek kétféle félvezető anyagból (p-típusú és n-típusú) állnak. A p-típusú és az n-típusú anyagokat, más néven extraháló anyagokat adalékolták (egy “adalékanyagnak” nevezett anyagba merítették), hogy elektromos tulajdonságaikat a tiszta, változatlan vagy “saját” formájukhoz (i-típus) képest kissé megváltoztassák.
A p és n típusú anyagokat úgy hozzák létre, hogy az eredeti anyagba egy másik elem atomjait juttatják be. Ezek az új atomok a meglévő atomok egy részét helyettesítik, és ezáltal megváltoztatják a fizikai és kémiai szerkezetet. A p-típusú anyagokat olyan elemek (például bór) felhasználásával hozzák létre, amelyeknek kevesebb valenciaelektronjuk van, mint az alapanyagnak (gyakran szilícium).
N-típusú anyagok olyan elemek (például foszfor) felhasználásával jönnek létre, amelyeknek több valenciaelektronjuk van, mint a belső anyagnak (gyakran szilícium). A nettó hatás egy p-n átmenet létrehozása, amely érdekes és hasznos tulajdonságokkal rendelkezik az elektronikai alkalmazásokban. Ezek a tulajdonságok elsősorban az áramkörre alkalmazott külső feszültségtől (ha van ilyen) és az áram irányától (azaz attól, hogy melyik oldal, a p-típusú vagy az n-típusú, van a pozitív, és melyik a negatív pólushoz csatlakoztatva) függenek.
Műszaki részletek alkalmazása:
Amikor egy fénykibocsátó dióda (LED) feszültségforrása úgy van csatlakoztatva, hogy a pozitív oldal az anódon, a negatív oldal pedig a katódon van, áram folyik (és fényt bocsát ki, ezt az állapotot nevezzük előfeszítésnek).
Ha a feszültségforrás pozitív és negatív végei fordítva lennének összekötve (pozitív a katódon és negatív az anódon), akkor nem folyna áram (ez az úgynevezett fordított előfeszítésű állapot). Az előreirányú előfeszítés lehetővé teszi, hogy az áram átfolyjon a LED-en, és ezáltal fényt bocsásson ki. A fordított előfeszítés megakadályozza, hogy az áram átfolyjon a LED-en (legalábbis egy bizonyos pontig, amikor már nem képes az áramot visszatartani – ez az úgynevezett fordított csúcsfeszültség -, amely pont elérése esetén az eszköz visszafordíthatatlanul károsodik).
Bár mindez hihetetlenül technikainak hangzik, a fogyasztók számára a tanulság az, hogy a LED-ek jobbra változtatták meg a világítást, és a technológia gyakorlati alkalmazásai szinte korlátlanok. Tekintse meg az összes LED izzóinkat a csillárokhoz és egyéb világítóberendezésekhez.