• Ultimele adaugate
  • Produse recomandate
  • Vizitatori online

    Acum sunt 55 vizitatori online.

    Ce este un LED si cum functioneaza


    Imaginile produselor pot avea caracter ilustrativ. Va rugam consultati descrierea produsului.


    Download GRATUIT!

     Articol 

    Materialele pentru descarcare gratuita, sunt carti, cursuri preluate de pe alte site-uri si indeplinesc conditia de copyright impusa de UE in sensul ca, autorii (sau, mai rar, mostenitorii, detinatorii drepturilor de autor) sau editurile, le-au pus gratuit la dispozitia publicului. In general acestea pot fi doar descarcate pentru uz personal.


    • Descriere
    • Alte detalii
    • Comentarii
    Diodele luminescente sunt aproape peste tot. Acestea se pot gasi in masini, biciclete, in luminatul stradal, la birou, in telefoanele mobile, televizoare si multe altele.

    Motivul pentru o astfel de gama larga de aplicabilitate a LED-urilor este avantajul fata de becurile traditionale cu incandescenta si lampile fluorescente compacte recente (CFL). Cateva avantaje ale LED-urilor asupra surselor de lumina incandescenta si CFL sunt mentionate mai jos:

    - Consum mic de putere
    - Dimensiune mica
    - Durata de viata mare

    Ce este LED-ul?



    Denumirea de LED provine din limba engleza - "Light Emitting Diode" - insemnand dioda luminescenta. Aceasta este practic o dioda semiconductoare de jonctiune p-n special dopata. Se numeste astfel deoarece la polarizarea directa aceasta emite lumina.

    Dar spre deosebire de becurile incandescente obisnuite, ele nu au un filament care sa arda, si nu se incalzesc prea tare. Acestea sunt iluminate numai de miscarea electronilor intr-un material semiconductor. Durata de viata a unui LED depaseste durata de viata a unui bec incandescent cu mii de ore.

    Structura unui LED:

    structura unui led

    Lumina emisa de un LED este de obicei monocromatica, adica de o singura culoare, iar culoarea luminii emise depinde de compozitia si de starea materialului. Diodele luminescente pot fi fabricate pentru a emite pe toate lungimile de unda ale spectrului vizibil, adica de la rosu (620nm la 750nm) pana la albastru-violet (380nm la 490nm).

    Culoarea radiatiei luminoase depinde de aliajul utilizat la realizarea structurii semiconductoare. Astfel, pentru fiecare culoare emisa, avem urmatoarele aliaje:

    - rosu, infrarosu - AlGaAs (Aluminiu-Galiu-Arsen)
    - verde - AlGaP (Aluminiu-Galiu-Fosfor)
    - rosu-orange, orange, galben, verde - AlGaInP (Aluminiu-Galiu-Indiu-Fosfor)
    - rosu, rosu-orange, orange, galben - GaAsP (Galiu-Arsen-Fosfor)
    - rosu, galben, verde - GaP (Gali-Fosfor)
    - verde, verde-smarald, albastru - GaN (nitrura de galiu)
    - ultraviolet apropiat, albastru-verzui, albastru - InGaN (nitrura indiu-galiu)
    - albastru - ZnSe (zinc-seleniu)
    - ultraviolet - Diamant (C) (Carbon)
    - de la ultraviolet apropiat pana la ultraviolet indepartat - AlN, AlGaN (nitruri Al, Ga)



    Simbolul electric al unui LED este similar cu cel al unei diode semiconductoare normale si este prezentat mai jos:

    simbolul electric al led-ului

    Cum functioneaza LED-urile?

    Cand un semiconductor de tip n este pus in contact cu unul de tip p, se formeaza o jonctiune p-n. La frontiera jonctiunii, electronii se deplaseaza din partea n in partea p si se recombina cu golurile, in acelasi timp, golurile din partea p se deplaseaza in partea n si se recombina cu electronii. In consecinta se formeaza o regiune slab dopata de purtatori, in care nu exista nici electroni liberi, nici goluri libere. Ionii pozitivi din partea n si cei negativi din partea p a acestei regiuni, raman necompensati ceea ce determina aparitia unui camp electric intern numit potential de contact, descris cantitativ prin - Depletion voltage (tensiunea de epuizare) - VD.

    structura internal - jonctione p-n led

    Lucrul cel mai important de retinut este ca: recombinarea electron-gol elibereaza o cuanta de energie - un foton. Prin urmare, pentru a face un semiconductor sa radieze este necesar sa sustinem recombinarea electron-gol.

    Prin urmare trebuie furnizata energie din exterior pentru a invinge aceasta bariera a tensiunii de epuizare. Aceasta tensiune exterioara, numita tensiune directa de polarizare, V, este aratata in figura de mai jos; ea trebuie sa fie mai mare decat VD.

    deplasare electroni si goluri led

    Pentru a obtine o emisie permanenta de lumina, trebuie sa aiba loc urmatorul proces dinamic: electronii mobili din partea n, atrasi de terminalul pozitiv al tensiunii V, intra in regiunea slab dopata. Simultan, golurile mobile din regiunea p, atrase de terminalul negativ al tensiunii V, intra in aceeasi regiune slab dopata. Recombinarea electron-gol din interiorul regiunii slab dopate produce lumina.

    Caracteristicile unui LED



    Inainte de a conecta un LED la un circuit si de a incepe sa fie utilizat, exista cateva caracteristici ale LED-urilor care merita sa fie cunoscute (de fapt, ele sunt foarte importante). Cele mai importante sunt enumerate mai jos:

    1. Polaritatea unui LED

    Intr-un LED, terminalul pozitiv este numit anod si terminalul negativ este numit catod. Pentru ca LED-ul sa functioneze corect, anodul LED-ului ar trebui sa aiba un potential mai mare decat catodul, deoarece curentul prin LED "curge" de la anod la catod.

    polaritatea unui led

    Ce se intampla daca conectam LED-ul in directia inversa? Ei bine, nimic nu se va intampla deoarece LED-ul nu ar conduce. Puteti identifica cu usurinta terminalul anod al unui LED, dat fiind faptul ca acesta are conductorul mai lung, dupa cum se poate observa si in imaginea de mai sus.

    Legarea corecta a unui LED in circuit:

    legare corecta led in circuit

    2. Curentul maxim suportat de LED-uri

    LED-urile sunt dispozitive electronice sensibile, iar cantitatea de curent care trece printr-un LED este foarte importanta. De asemenea, luminozitatea unui LED depinde de cantitatea de curent care trece prin LED.

    Fiecare LED este evaluat cu un curent maxim, care asigura functionarea acetuia la limita. Depasirea acestuia va arde LED-ul. De exemplu, cele mai frecvent utilizate LED-uri de 5 mm au o valoare de curent de la 20mA la 30mA, iar LED-urile de 8 mm in jur de 150mA (consultati fisa tehnica pentru valori exacte).

    Cum am putea sa reglam curentul care trece prin LED? Pentru a controla curentul care trece printr-un LED, utilizam rezistoarele de serie.

    3. Tensiunea de deschidere a LED-urilor (VF)

    Diodele luminescente, de asemenea, sunt evaluate si un functie de tensiunea minima sau maxima de functionare. De exemplu, toate LED-urile de 5 mm au o valoare de curent de 20 mA, dar tensiunea de deschidere variaza de la un LED la altul.

    Tensiunea de deschidere (VF) - reprezinta tensiunea ce trebuie aplicata la bornele LED-ului pentru ca acesta sa emita radiatii luminoase. Valoarea acestei tensiuni variaza intre 1,2 V si 3,2 V, in functie de culoarea luminii emise:

    LED rosu - VF = 1.2 - 1.6V
    LED verde, galben - VF = 2 - 2.4V
    LED albastru - VF = 2.8 - 3.2V



    4. Tensiunea inversa a LED-urilor (VR)

    Tensiunea inversa (VR) - reprezinta tensiunea maxima inversa care o poate suporta LED-ul fara a se distruge (tipic 3V - 10V).

    Legarea unui LED in circuit

    Urmatoarea imagine prezinta un circuit simplu care consta dintr-un LED alb de 5 mm legat in serie cu o rezitenta pentru protejarea acestuia si cu o surs? de alimentare de 5V.

    legarea unui led in circuit

    Deoarece este un LED alb, valorile curentului si ale tensiunii sunt dupa cum urmeaza: curentul maxim suportat este de 20mA, iar tensiunea de deschidere de 2V. Asadar, pentru a regla curentul si tensiunea, am folosit un rezistor de 180R pentru a disipa 1/4 din putere.

    Tipuri de LED-uri

    1. LED-uri Through-hole

    Acestea sunt disponibile in diferite forme si dimensiuni, cele mai frecvente fiind LED-urile de 3 mm, 5 mm si 8 mm. Aceste LED-uri sunt disponibile si in culori diferite precum rosu, albastru, galben, verde, alb etc.

    led-uri through hole

    2. LED-uri SMD

    LED-urile SMD sunt componente electronice speciale care pot fi usor montate pe suprafata unui PCB. LED-urile SMD sunt de obicei diferentiate pe baza dimensiunilor lor fizice. De exemplu, cele mai comune LED-uri SMD sunt 2835 si 5050.

    led-uri smd

    3. LED-uri bicolore

    LED-urile bicolore, dupa cum sugereaza si numele, pot emite doua culori. Aceste tipuri de LED-uri au trei terminale, de obicei doi anozi si un catod comun.

    led-uri bicolore

    4. LED-uri RGB (Red-Green-Blue)

    LED-urile RGB sunt cele mai preferate si cele mai populare printre pasionatii si designerii din lumea electronicii. Acesta contine trei LED-uri pe un singur cip ce pot fi cu usurinta controlate in PWM pentru a produce o gama larga de culori. Aceste tipuri de LED-uri au patru terminale, de obicei trei anozi si un catod comun sau invers.

    led-uri rgb

    5. LED-uri de inalta putere

    Un LED cu o putere mai mare sau egala cu 1W este de inalta putere. Acest lucru se datoreaza faptului ca LED-urile normale au o disipare a puterii de cativa milwati. LED-urile de inalta putere sunt foarte luminoase si sunt adesea folosite in lanterne, faruri de automobile, spotlight etc. Deoarece disiparea de putere a LED-urilor de inalta putere este ridicata, este necesara o racire corespunzatoare cu radiatoare.

    led-uri de inalta putere

    Bibliografie / surse:

    http://robotics.lib-ieronimoub.gr/.
    https://democraciaejustica.org/
    http://rf-opto.etc.tuiasi.ro/
    https://eprofu.ro/
    https://www.intl-lighttech.com/
    http://weirdmeister.de/

    Poate esti interesat si de:

    Circuit astabil cu 2 LED-uri
    Licurici electronic cu un singur LED
    Conectarea LED-urilor in paralel
    Vu-metru cu tranzistori

  • Categorie: Articole
  • Descarcare sau livrare spre: Romania & Moldova
  • Fi primul care scrie un comentariu acestui produs. Opinia ta conteaza!  Scrie opinia ta!

    Acest produs a fost adaugat in catalogul nostru la data de 24 noiembrie 2018.

    Content

    Comunitate educativa pentru electronisti

    electroKITS.ro este un site dedicat pasionatilor de electronica. Dorim sa cream o comunitate educativa pentru electronisti pentru dezvoltarea viitorilor ingineri.


    Site-ul contine numeroasa documentatie gratuita pentru o intelegere mult mai usoara a contructiilor electronice.


    Pentru a descarca gratuit, este necesara crearea unui cont.


    Procedura de inregistrare este extrem de simpla si nu ar trebui sa dureze mai multe de 15-20 secunde. In plus, de acum ajungi la descarcarile favorite mult mai repede.


    Materialele pentru descarcare gratuita, sunt carti, cursuri preluate de pe alte site-uri si indeplinesc conditia de copyright impusa de UE in sensul ca, autorii (sau, mai rar, mostenitorii, detinatorii drepturilor de autor) sau editurile, le-au pus gratuit la dispozitia publicului. In general acestea pot fi doar descarcate pentru uz personal.