Hver er gula LED?

Hver er gula LED?

Gul ljósdíóða eru hálfleiðari tæki sem gefa frá sér gult ljós þegar rafstraumur fer í gegnum þau, nefna sumir það einnig sem 590nm LED. Yellow LED getur verið SMD LED gerð og LED lampar gerð, og í SMD LED pakka getum við einnig gert það með DOMED LED gerð. Þeir eru einn af algengustu ljósdíóða sem bjóða upp á margvísleg forrit á mismunandi sviðum, þar á meðal rafeindatækni, lýsingu, skjái og fleira. Í þessari yfirgripsmiklu handbók munum við kanna samsetningu og virkni gulra ljósdíóða í smáatriðum.

Samsetning gulra ljósdíóða

Gul ljósdíóða, eins og önnur ljósdíóða, samanstanda af nokkrum lykilþáttum og efnum sem vinna saman að því að framleiða gult ljós. Helstu þættir gulu LED eru:

A. Semiconductor efni: Hjarta gulu LED er hálfleiðari efni, venjulega úr gallíum arseníð fosfíð (Gaasp). Þetta tiltekna efnasamband gerir kleift að losun gulu ljóssins þegar rafstraumur er beitt.

b. PN Junction: Semiconductor efnið er dópað til að búa til PN mótum. Þessi mótum myndar mörkin milli tveggja svæða í hálfleiðara efninu, nefnilega P-gerð svæðisins og N-gerð svæðisins. PN mótum er myndað með því að setja óhreinindi í hálfleiðara efnið og skapa umfram jákvæðar hleðslur (P-gerð) eða neikvæðar hleðslur (N-gerð) á tilteknum svæðum.

C. Rafskaut: PN mótum er tengt við tvær rafskaut, rafskautaverksmiðju (jákvætt) og bakskaut (neikvætt). Þessar rafskaut eru venjulega gerðar úr málmblöndur eins og gull, silfur eða áli og þær gera ráð fyrir straumstreymi í gegnum LED.

D. Umbreyting: Til að vernda viðkvæma hálfleiðara efni og tryggja langlífi þess eru gul ljósdíóða venjulega hylkin í gegnsæjum eða hálfgagnsærum pakka úr epoxýplastefni eða kísill. Þessi pakki virkar einnig sem linsa, með áherslu og beinir losuðu ljósi í ákveðna átt.

Virkni gulra ljósdíóða

Gul ljósdíóða starfa á meginreglunni um rafgreiningar, sem er losun ljóss þegar rafstraumur fer í gegnum hálfleiðara efni. Hægt er að útskýra virkni gulu LED í eftirfarandi skrefum:

A. Framvirk hlutdrægni: Þegar spennu er beitt yfir PN mótum gulra LED í framvirkri átt (jákvæð spenna sem beitt er á rafskautið og neikvæð spenna sem beitt er á bakskautið) skapar það fram á hlutdrægni. Þessi hlutdrægni leyfir straum straumsins í gegnum LED.

b. Endurröðun: Þegar straumurinn rennur um PN mótum byrja rafeindirnar frá N-gerðinni og götin frá P-gerð svæðinu að sameina eða sameina nálægt PN mótum. Þetta endurröðunarferli losar orku í formi ljóseindir.

C. Gult ljós losun: Sértæk orkusplapa gallíum arseníð fosfíð (GaASP) hálfleiðaraefnis ákvarðar bylgjulengd losaðs ljóss. Þegar um er að ræða gulan ljósdíóða samsvarar orkusbandið bylgjulengdarsviðinu sem er um það bil 570 til 590 nanómetrar, sem leiðir til losunar á gulu ljósi.

D. Skammta skilvirkni: Skilvirkni þess að umbreyta raforku í ljós er mikilvægt einkenni gulra ljósdíóða. Skammta skilvirkni vísar til prósentu rafeinda og götna sem endurraða til að gefa frá sér ljós. Hærri skammtavirkni gefur til kynna skilvirkari ljóslosun og minna orkutap í formi hita.

e. Tilskipun: Uppsöfnunarpakkinn af gulu LED gegnir mikilvægu hlutverki við að ákvarða stefnu sem losað er. Lögun, stærð og hönnun pakkans hefur áhrif á hornið sem ljósið er sent frá, sem gerir kleift að stjórna og einbeittu lýsingu.

Forrit af gulum ljósdíóða

Gul ljósdíóða finna mikið úrval af forritum vegna einstaka einkenna þeirra og fjölhæfni. Nokkur af algengu forritunum eru:

A. Umferðarmerki: Gul ljósdíóða eru mikið notuð í umferðarljósum og veita björtum og sýnilegum vísbendingum fyrir ökumenn og gangandi vegfarendur. Mikil birtustig, lítil orkunotkun og langur líftími gulra ljósdíóða gerir þá að kjörið val fyrir umferðarmerki.

b. Rafeindatæki: Gul ljósdíóða er oft að finna í ýmsum rafeindatækjum, þar á meðal tækjum, rafeindatækni neytenda og iðnaðarbúnaði. Þeir þjóna sem vísir ljós, sýna rekstrarstöðu eða veita sjónræn endurgjöf fyrir samskipti notenda.

C. Sýna spjöld: Gul ljósdíóða eru notuð í skjám og skjám, svo sem LED fylkisborðum, tölustafskjám og sjö hluta skjái. Þau bjóða upp á framúrskarandi skyggni, skarpa andstæða og orkunýtni, sem gerir þeim hentugt fyrir forrit, allt frá litlum rafrænum skjám til stórfelldra merkja.

D. Bifreiðalýsing: Gul ljósdíóða eru notuð í bifreiðaljósakerfum, svo sem snúningsmerkjum, bremsuljósum og innri lýsingu. Þeir auka sýnileika, öryggi og fagurfræði um leið og þeir neyta minni afl miðað við hefðbundnar glóperur.

e. Skreytt lýsing: Hlýja og lifandi gult ljós sem gefin er út af gulum LED er almennt notað í skreytingarlýsingum. Þetta getur falið í sér frískreytingar, lýsingu úti, byggingarlist og skapandi lýsingar.

f. Lækningatæki: Gulir ljósdíóða eru einnig notaðir í lækningatækjum, svo sem greiningartækjum, skurðaðgerðarlýsingu og meðferðarbúnaði. Nákvæm litaferð og stillanleg styrkleiki gulra LED gerir þeim hentugt fyrir ýmsar læknisfræðilegar notkanir.

g. Lýsing garðyrkju: Undanfarin ár hafa gul ljósdíóða fundið forrit í ljósakerfi garðyrkju. Sérstakt bylgjulengdarsvið sem gefið er út af gulum ljósdíóða getur örvað plöntuvöxt, blómgun og ávaxtar, sem gerir þau gagnleg í garðyrkju innanhúss og ræktun í atvinnuskyni.

Kostir og takmarkanir á gulum ljósdíóða

Gul ljósdíóða bjóða upp á nokkra kosti umfram hefðbundna lýsingartækni, þar á meðal:

A. Orkunýtni: Gul LED eru mjög orkunýtin og umbreyta verulegum hluta raforku í sýnilegt ljós. Þeir þurfa minni orkunotkun miðað við hefðbundna glóperur, sem leiðir til minni raforkukostnaðar og minni kolefnisspor.

b. Langur líftími: Gul ljósdíóða hafa lengri líftíma samanborið við glóandi eða flúrperur. Með að meðaltali 25.000 til 50.000 klukkustundir að meðaltali þurfa gular ljósdíóða sjaldnar skipti, draga úr viðhaldskostnaði og óþægindum.

C. Augnablik og slökkt: Gul ljósdíóða hafa hratt viðbragðstíma og kveikja strax og slökkva þegar straumurinn er beittur eða fjarlægður. Þessi aðgerð gerir þá hentugan fyrir forrit sem krefjast skjótrar og nákvæmrar lýsingarstýringar.

D. Ending: Gul ljósdíóða eru öflugri og ónæmari fyrir áföllum, titringi og hitastigsbreytileika samanborið við hefðbundnar lýsingarheimildir. Þeir eru minna hættir við skemmdir, sem gerir þeim hentugt fyrir harðgerðu umhverfi og útivist.

e. Hönnunar sveigjanleiki: Gul ljósdíóða eru í ýmsum stærðum, gerðum og pakkningum, sem gerir kleift að hönnunar sveigjanleiki í mismunandi forritum. Auðvelt er að samþætta þau í samningur og flóknar rafrásir eða lýsingarbúnað.

Þrátt fyrir fjölmarga kosti þeirra hafa gular ljósdíóða nokkrar takmarkanir:

A. Þröngt litróf: Gul ljósdíóða gefa frá sér ljós innan tiltekins bylgjulengdarsviðs, sem leiðir til tiltölulega þröngs litrófs samanborið við hvít ljósgjafa. Þessi takmörkun takmarkar notkun þeirra í forritum sem krefjast breiðara litasviðs eða nákvæmrar litafritunar.

b. Lægri lýsandi skilvirkni: Gul ljósdíóða hafa yfirleitt lægri lýsandi skilvirkni miðað við hvít LED. Umbreyting raforku í sýnilegt ljós er ekki eins duglegt, sem getur leitt til lægri birtustigs í heild.

C. Kostnaður: Þó að kostnaður við gulan ljósdíóða hafi lækkað verulega í gegnum árin, eru þeir enn tiltölulega dýrari en hefðbundnir lýsingarmöguleikar. Hins vegar bætir langur líftími og orkunýtni gulra LED oft fyrir fyrstu fjárfestingu.

Framtíðarþróun og rannsóknir

Svið LED tækni er stöðugt að þróast og vísindamenn eru stöðugt að kanna ný efni, mannvirki og framleiðslutækni til að bæta skilvirkni, birtustig og litasvið LED. Nokkrar áframhaldandi rannsóknir og framtíðarþróun sem tengist gulum ljósdíóða eru:

A. Skilvirkni: Vísindamenn leitast við að þróa ný hálfleiðara efni og hámarka hönnun og uppbyggingu LED til að bæta skammtavirkni þeirra. Þessi rannsókn miðar að því að auka umbreytingu raforku í ljós og draga úr orkutapi.

b. Litafköst: Litafrekstrarvísitalan (CRI) er mælikvarði á hversu nákvæmlega ljósgjafir endurskapar litina á hlutum samanborið við náttúrulegt ljós. Vísindamenn vinna að því að bæta CRI af gulum ljósdíóða til að ná betri lit tryggð og nákvæmari litafritun.

C. Breiðara litasvið: Þó að gul ljósdíóða sendi frá sér ljós innan tiltekins bylgjulengdarsviðs eru vísindamenn að kanna þróun LED sem geta gefið frá sér ljós yfir breiðara litróf. Þetta gæti opnað nýja möguleika á lýsingarhönnun, skjái og sjónrænni forritum.

D. Snjall lýsing: Samþætting gulra LED með snjallri ljósakerfi og Internet of Things (IoT) tækni er svæði virkra rannsókna. Þetta felur í sér þróun LED tæki sem hægt er að stjórna lítillega, breyta lit og styrkleika og hafa samskipti við önnur tæki eða skynjara.

e. Sveigjanleg og lífræn ljósdíóða: Þróun sveigjanlegra og lífrænna LED er annað áhugasvið á LED rannsóknum. Hægt er að samþætta sveigjanlegan gulan ljósdíóða í bogadregnum flötum, áþreifanlegum tækjum og óhefðbundnum lýsingarforritum. Lífrænar gular ljósdíóða, byggðar á lífrænum efnasamböndum, bjóða upp á möguleika á litlum tilkostnaði, stórum lýsingarlausnum.

Að lokum eru gul ljósdíóða hálfleiðara tæki sem gefa frá sér gult ljós þegar rafstraumur fer í gegnum þau. Þeir samanstanda af PN mótum úr gallíum arseníð fosfíð (Gaasp), umlukið í hlífðarpakka. Gul ljósdíóða finna forrit í umferðarmerki, rafeindatækjum, skjám, bifreiðalýsingu, skreytingarlýsingu, lækningatækjum og lýsingu á garðyrkju. Þeir bjóða upp á kosti eins og orkunýtni, langan líftíma, skjótan viðbragðstíma, endingu og sveigjanleika í hönnun. Áframhaldandi rannsóknir miða að því að bæta skilvirkni, litaútgáfu og stækka litasvið gulra ljósdíóða, auk þess að kanna nýja möguleika í snjöllum lýsingu, sveigjanlegum ljósdíóða og lífrænum ljósdíóða. Gul ljósdíóða gegna áfram mikilvægu hlutverki á sviði lýsingar og skjáa og stuðla að orkusparnað, nýsköpun og sjónrænni fagurfræði.