العربيةالعربية
مسكن > أخبار > اخبار الصناعة

استخدام وتحليل مبدأ الثنائيات الباعثة للضوء

2021-12-28

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو جهاز عرض باعث للضوء مصنوع من مواد شبه موصلة مثل فوسفيد الغاليوم (GaP) التي يمكنها تحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية. عندما يمر تيار معين من خلاله ، سوف ينبعث منه ضوء.
الثنائيات الباعثة للضوء مصنوعة أيضًا من بنية PN مثل الثنائيات العادية ، ولديها أيضًا موصلية أحادية الاتجاه. يستخدم على نطاق واسع في مختلف الدوائر الإلكترونية ، والأجهزة المنزلية ، والعدادات وغيرها من المعدات لإشارة إمدادات الطاقة أو مؤشر المستوى.
(1) تستخدم الثنائيات الباعثة للضوء كمصابيح مؤشر. يظهر في الشكل دائرة التطبيق النموذجية للديودات الباعثة للضوء. R هو المقاوم المحدد للتيار ، وأنا هو التيار الأمامي من خلال الصمام الثنائي الباعث للضوء. يكون انخفاض جهد الأنبوب في الثنائيات الباعثة للضوء أكبر عمومًا من الثنائيات العادية ، حوالي 2 فولت ، ويجب أن يكون جهد مصدر الطاقة أكبر من انخفاض جهد الأنبوب حتى تعمل الثنائيات الباعثة للضوء بشكل طبيعي.
تستخدم الثنائيات الباعثة للضوء في دوائر مؤشر طاقة التيار المتردد. VD1 هو الصمام الثنائي المعدل ، VD2 هو الصمام الثنائي الباعث للضوء ، R هو المقاوم للتيار ، و T هو محول الطاقة.
(2) تستخدم الثنائيات الباعثة للضوء كأنابيب انبعاث للضوء. في أجهزة التحكم عن بعد التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء ، وسماعات الرأس اللاسلكية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء ، وأجهزة الإنذار بالأشعة تحت الحمراء والدوائر الأخرى ، تُستخدم الصمامات الثنائية الباعثة للضوء بالأشعة تحت الحمراء كأنابيب انبعاث للضوء ، و VT عبارة عن ترانزستور معدِّل للمفتاح ، و VD هو الصمام الثنائي الباعث للضوء بالأشعة تحت الحمراء. يقوم مصدر الإشارة بتحريك وتعديل VD من خلال VT ، بحيث يقوم VD بإصدار ضوء الأشعة تحت الحمراء المعدل إلى الخارج.
تحليل مبدأ الثنائيات الباعثة للضوء
إنه نوع من الصمام الثنائي أشباه الموصلات يمكنه تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية. يتكون الصمام الثنائي الباعث للضوء من تقاطع PN مثل أنبوب التطوير لشريحة LED ثنائية القطب العادية ، وله أيضًا موصلية أحادية الاتجاه. عندما يتم تطبيق جهد أمامي على الصمام الثنائي الباعث للضوء ، فإن الثقوب المحقونة من المنطقة P إلى المنطقة N والإلكترونات المحقونة من المنطقة N إلى المنطقة P تكون على التوالي على اتصال مع الإلكترونات في منطقة N والفراغات في منطقة P في غضون بضعة ميكرونات من تقاطع PN. تتحد الثقوب وتنتج فلورة انبعاثية عفوية. تختلف حالات طاقة الإلكترونات والثقوب في مواد أشباه الموصلات المختلفة. عندما تتحد الإلكترونات والثقوب ، تختلف الطاقة المنبعثة إلى حد ما. كلما زادت الطاقة المنبعثة ، كلما كان الطول الموجي للضوء المنبعث أقصر. يشيع استخدام الثنائيات التي تنبعث منها ضوء أحمر أو أخضر أو ​​أصفر. جهد الانهيار العكسي للديود الباعث للضوء أكبر من 5 فولت. منحنى خاصية فولت أمبير للأمام شديد الانحدار ، ويجب استخدامه في سلسلة بمقاوم محدد للتيار للتحكم في التيار من خلال الصمام الثنائي. يمكن حساب المقاومة الحالية المحددة R بالصيغة التالية
R = (Eï¼ UF) / IF

حيث E هو جهد إمداد الطاقة ، UF هو انخفاض الجهد الأمامي لمصباح LED ، و IF هو تيار التشغيل العادي لمصباح LED. الجزء الأساسي من الصمام الثنائي الباعث للضوء عبارة عن رقاقة تتكون من أشباه الموصلات من النوع P وأشباه الموصلات من النوع N. هناك طبقة انتقالية بين أشباه الموصلات من النوع P وأشباه الموصلات من النوع N ، والتي تسمى تقاطع PN. في تقاطع PN لبعض مواد أشباه الموصلات ، عندما يتم إعادة اتحاد ناقلات الأقلية المحقونة وناقلات الأغلبية ، يتم إطلاق الطاقة الزائدة في شكل ضوء ، وبالتالي يتم تحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية. مع تطبيق الجهد العكسي على تقاطع PN ، من الصعب حقن ناقلات الأقلية ، لذلك لا ينبعث منها الضوء. يسمى هذا النوع من الصمام الثنائي المصنوع عن طريق مبدأ التلألؤ الكهربائي للحقن الصمام الثنائي الباعث للضوء ، والمعروف باسم LED. عندما يكون في حالة عمل موجبة (أي ، يتم تطبيق جهد إيجابي على كلا الطرفين) ، عندما يتدفق التيار من أنود LED إلى الكاثود ، فإن بلورة أشباه الموصلات تبعث ضوءًا بألوان مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء ، والشدة الضوء مرتبط بالتيار.





سابق:كيفية استخدام الثنائيات الباعثة للضوء
التالي:مقدمة موجزة لمبدأ الصمام الثنائي الباعث للضوء