Рейтинг@Mail.ru

Открытый вопрос

Оценить: 1 2 3 4 Средний рейтинг: 0.00 / 0 Проголосовавших

click

Валентин

+
-
Светодиод - это потомок обычной лампочки. Этот элемент делают из полупроводника. Для начала, что такое полупроводник? полупроводник - это вещество, которое взависимости от того, какие примеси в него были примешаны (интегрированы) имеет свойство проводить, или даже не проводить электрический ток.
Ну, например, если нужно изготовить на кристалле конденсатор, а как известно, раньше конденсаторы были, мягко сказать очень большие, так вот, если на кристалле нужно сделать конденсатор, то делают примерно так: один слой добавляют те примеси, которые будут проводить электрический ток, слой под ним, делают изолятором, и ещё более нижний слой делают опять проводником.
Таким образом получается какбы сэндвич из проводника, диэлектрика и опять проводника.
Вот таким вот образом научились делать интегральные схемы из катушек, конденсаторов и других вещей, которые ранее изготовляли в очень больших и громоздких корпусах из металла и пластика.
В качестве примесей в будущие схемы вводят такие элементы, как бор, водород и другие.
К классу полупроводников относятся такие элементы, как селен, кремний, германий галий и их сплавы.
Для приготовления светодиодов, да и других электронных приборов современности чаще всего используют кремний, так как кремний более всего доступен, и, следовательно дешевле обходится. Такие, как германий галий и селен, это очень дорогие элементы, так как редки в природе земли, и их более тяжелее добывать, чем кремний.
Так вот, для изготовления светодиводов кремний проходит очень сложные процедуры очистки. Его очищают так, чтобы он был как можно чище, доводят почти до стапроцентной чистоты. После этого пластины из кремния проходят обработку, в него внедряются элементы, которые позволяют при включении светодиода светиться, что-то напоминает лампочку, но в отличии от лампочки светодиод не греется, или греется, но очень слабо. На одной пластине может быть несколько десятков светодиодов. После интеграции нужных примесей в нужном количестве, пластины нарезают соответственно нужным размерам кристаллики. Всё это делают В условиях, где не должно проникать воздуха, ибо кислород воздуха может испортить схемы, ибо кремний элемент амфотерный, имеет свойства металла и неметалла, и может на воздухе окислиться. тогда вся микросхема будет безнадёжно испорчена.
так вот, эти пластины нарезают на нужные по размерам куски. Испорченые идут на переплавку и на новое изготовление. К готовым кристалам припаивают очень тонкие нити, которые позолачиваются для того, чтобы меньше окисляться на воздухе. Не знаю, может это и правда, но сами нити, говорят, делают из стопроцентного золота, а контакты, которые к ним припаиваются уже позолоченые.
Для того, чтобы поделка не портилась, её заливают пластиком, или другими материалами. Потом это всё ставится на плату, и можно использовать для освещения, или индикации, вопрос в том, для чего нужен светодиод.
Для того, чтобы светодиод светился разными цветами, при изготовлении добавляют специалные примеси, которые при свете окрашивают этот свет в определённые цвета.
Эффективность светодиодов в том, что они очень экономят электроэнергию, если их использовать в качестве лампочек, но невыгодны в цене, ибо слишком дорого стоят.
может в будущем они станут дешевее, и окончательно заменят лампочки накаливания.
О схеме производства светодиодов я рассказал в общем, на самом деле технология эта намного сложнее.

Ответил Валентин 1 месяц назад Пожаловаться

Добавить комментарий

Оценить: 1 2 3 4 Средний рейтинг: 0.00 / 0 Проголосовавших

Елена

+
-

Светоизлучающие диоды ( светодиоды ) представлют собой полупроводниковый источник света.  Светодиоды используются в качестве указателей поворота во многих автомобилях и спецтехнике, и все чаще используются  других видах освещения .Представленный в качестве практического электронного компонента в 1962 году,  светодиодами излучался низкочастотный  красный свет, однако современные версии способны  излучать все видимые, ультрафиолетовые и инфракрасные длины волн, с очень высокой яркостью. Когда светодиод находится в активном режиме  (включен),  электроны могут рекомбинировать  с электронных дырок в устройство, высвобождая энергию в виде фотонов . Этот эффект называется электролюминесценцией, а цвета излучения (свет,соответствующий энергии фотона) определяется энергетической щелью полупроводника. Светодиоды часто небольшие по площади (менее 1 мм 2 ), поэтому их  интегрированные оптические компоненты могут быть использованы для формирования диаграммы направленности. Светодиоды в настоящее время имеют ряд преимуществ над лампами накаливания: низкое потребление энергии , более продолжительный срок службы жизни , повышенную надежность, меньшие размеры и быстрое переключение. Индикаторы, достаточно мощные для освещения помещения, являются относительно дорогими и требуют более точного тока и  управления , в сравнении с компактными люминесцентными лампами. Светодиоды используются в разнообразных сферах, таких как авиационное освещение , автомобильная светотехника , реклама, общее освещение и светофоры . Светодиоды создали новый текст, видео дисплеев и датчиков, которые были разработаны, в то время как их высокие темпы переключения полезны также в области передовых технологий связи. Инфракрасные светодиоды используются в пультах дистанционного управления, в единицах многих коммерческих продуктов, включая телевизоры, DVD проигрыватели, и другие бытовые приборы.
Практическое использование. Первые коммерческие светодиоды широко используются в качестве замены ламп накаливания и неоновых ламп показатель, и в семи сегментных дисплеях , в дорогом оборудовании, таком как оборудование испытательной лаборатории и электроники, а потом в таких устройствах как телевизоры, радиоприемники, телефоны, калькуляторы, и даже часы. Эти красные светодиоды были достаточно яркими для использования только в качестве индикаторов, так как световой поток был недостаточен, чтобы осветить площадь. Показания в калькуляторах были настолько малы, что пластиковые линзы были построены за каждую цифру, чтобы сделать их читаемыми. Позже, другие цвета стали широко доступны, а также появилась техника и оборудование. Как светодиодные технологии материалов появились более продвинутые с  увеличенным световым потоком, сохраняя при этом эффективность и надежность на приемлемом уровне. Изобретение и развитие мощного белого света светодиодов привело к использованию их для освещения помещений, которые быстро заменили лампы накаливания и люминесцентные лампы. Большинство индикаторов были сделаны в очень распространенных моделях 5 мм T1 ¾ и 3 пакета мм T1, но с ростом мощности, оно становится все более необходимым, чтобы уменьшить количество избыточного тепла для поддержания надежности,  так более сложные пакеты были приспособлены для эффективного отвода тепла . Пакеты из самых современных мощных светодиодов имеют мало общего с ранними светодиодами. Светодиод состоит из полупроводникового материала , легированного примесями для создания р-п перехода . Как и в других диодах, ток легко из р-зоны, или анода , перемещается к n-зоне или катоду , а не в обратном направлении. Заряд-носителей, электроны и дырки  в соединении с электродами имеют различные напряжения. Когда электрон встречает дырку, он попадает в нижний энергетический уровень , и освобождает энергию в виде фотонов . Длина волны излучаемого света, и, следовательно, его цвет зависит от ширины запрещенной зоны энергии материалов, образующих р-п переход . В кремнии или германии диоды, электроны и дырки рекомбинируют с безызлучательной переход , который не производит оптическое излучение, потому что это материал с непрямой запрещенной зоной . Материалы, используемые для светодиодов имеют прямую запрещенную зону с энергиями, соответствующими ближнему инфракрасному, видимому и ближнему ультрафиолетовому лучу. Светодиодные развитие началось с инфракрасных и красных устройств, изготовленных из арсенид галлия . Достижения в области материаловедения позволили делать устройства с постоянно короткими волнами, излучающими свет различны цветов. Светодиоды, как правило, построены на п-подложке, с электродом прикрепленным к р-типу слоя, нанесенного на ее поверхность. P-типа подложки используются. Многие коммерческие светодиоды, особенно GaN / InGaN, также используют сапфир субстрата. Большинство материалов, используемых для светодиодов имеют очень высокие показатели преломления . Это означает, что много света будет отражаться обратно на материал. Таким образом, выделение света светодиодами является важным аспектом светодиодной продукции, с учетом многочисленных исследований и развития. Показатель преломления Полупроводники без покрытия, такие как кремний обладают очень высоким показателем преломления по отношению к открытому небу, который препятствует прохождению фотонов при острых углах к поверхности полупроводника. Это свойство влияет как на эффективность излучения светодиодов, а также на эффективность  поглощения света фотоэлектрических элементов . Показатель преломления кремния 4.24, в то время как воздух 1,0002926. В общем, плоские поверхности без покрытия светодиодных полупроводников будут излучать свет только перпендикулярно к поверхности полупроводника, и на несколько градусов в сторону, в форме конуса, который называется световой конус либо конус света, а максимальный угол падения называется критическим углом .При этом когда критический угол превышен, фотоны не проникают в полупроводник. Внутренних отражений можно избежать с помощью других кристаллических граней, если угол падения достаточно низок, а кристалл достаточно прозрачен, чтобы повторно не поглощать излучение фотонов. Но для простых квадратных светодиодов перпендикулярными поверхностями со всех сторон, они действуют как равные зеркала. В этом случае свет не может вырваться и теряется в виде тепла в кристалле. Запутанная поверхность полупроводника с угловыми гранями похожими на драгоценный камень или линзы Френеля можно увеличить световой поток, позволяющий свету выделяться перпендикулярно поверхности полупроводника и рассеиваться в стороны от точки излучения. Идеальной формой полупроводника с максимальным световым потоком является микросфера.  Все лучи света, исходящие из центра будут перпендикулярны по всей поверхности сферы, в результате чего не будет внутреннего отражения. Полусферический полупроводниковых также будет работать, а плоская задняя поверхность, будет выступать в качестве зеркала, чтобы отражать обратно рассеянные фотоны.
Преимущества
Эффективность: светодиоды излучают больше света на ватт, чем лампы накаливания . Их эффективность не зависит от формы и размера, в отличие от люминесцентных ламп и ламп накаливания.
Цвет: светодиоды могут излучать свет необходимого цвета без использования цветных фильтров, как нужно традиционным методам освещения. Это более эффективно, и они могут снизить первоначальные затраты.
 Размер: светодиоды могут быть очень маленькими (меньше 2 мм 2  ) и легкомонтируются на печатные платы.
On / Off время: светодиоды загораются очень быстро. Типичный красный индикатор достигнет максимальной яркости в  микросекунды .  Светодиоды, используемые в устройствах связи могут обладать ещё более быстрым временем отклика.
Велоспорт: светодиоды являются идеальными для использования, при условии частого включения-выключения на велосипеде, в отличие от люминесцентных ламп, которые требуют длительного времени до перезагрузки.Холодный свет: В отличие от большинства источников света, светодиоды излучают очень мало тепла в виде инфракрасного . Потери энергии рассеивается в виде тепла через основание светодиодов.
 Срок службы: светодиоды имеют относительно большой срок эксплуатации. В одном из докладов оценивает от 35.000 до 50.000 часов срока службы, хотя времени может быть больше.  Люминесцентные лампы обычно рассчитаны на 10000-15000 часов.
Ударопрочность: светодиоды, являются твердотельными компонентами, поэтому их трудно повредить внешними факторами, в отличие от люминесцентных и ламп накаливания, которые являются хрупкими.
 

Ответил Елена 1 месяц назад Пожаловаться

Добавить комментарий

Оценить: 1 2 3 4 Средний рейтинг: 0.00 / 0 Проголосовавших

Олег

+
-

На самом деле, светодиодная технология освещения становиться всё популярнее и популярнее. Она всё стремительнее и стремительнее захватывает рынок светотехники. Да, сегодня распространенность этого направления достигает более 20 процентов.

Определенно, если светодиодное освещение становится все распространеннее, то на это есть свои объективные причины. И самая первая из них – экономичность по сравнению с другими видами освещения. Это становиться очевидным в сравнении с обыкновенными лампами накаливания. Световая отдача светодиодов в 5 (!) раз больше чем светоотдача обычных ламп и равна 132 люменов на ватт. Более того, в процессе прогрева, в результате работы, потребление мощности светодиодов падает еще ниже – на 30 процентов. И при этом они совсем не теряют яркости. Если сравнивать, например, с люминесцентными лампами, то они наоборот повышают потребление энергии в результате прогрева.  Кроме того, светодиоды и подольше поработают для вас. Срок службы светодиодных ламп выше чем срок службы ламп накаливания в более чем 60 раз! Впечатляюще, не так ли? Еще один заметный плюс – их относительно малый размер. Благодаря этому их гораздо проще вписать в интерьер комнаты, или встроить для освещения в какой ни будь шкаф. С ними гораздо проще работать дизайнерам, их легче вписать в какие-то композиции.

А теперь, что касается основного – здоровья. Светодиодное освещение и тут держит верх!  Прочные, надежные и абсолютно безопасные. Никаких газов внутри ламп нету, а соответственно и получить отравление парами ртути или чем-либо другим невозможно ни в быту, ни в процессе переработки. Опасного для здоровья излучения нету. Светодиод отличается очень небольшим инфракрасным и более опасным ультрафиолетовым излучением.  (И здесь обыкновенные лампы накаливания ему существенно уступают)

Итак, именно все перечисленные факторы стали залогом успеха этой технологии освещения, но есть у нее и недостатки. И первая из них – цена на единицу мощности. В случае светодиодов она может быть в 100 раз выше, чем у обычных ламп накаливания.  Но все же, как правило эти деньги возвращаются за счет экономии и долговечности. Есть у них и еще один недостаток – низкий предельный уровень температуры. Причиной этого есть как раз размеры светодиодных конструкций. Слишком много тепла выделяется в слишком малом объеме, таким образом провоцируя перегрев  светодиода. Поэтому использование этой технологии требует использование радиатора. Например, имея светодиодную конструкцию, мощностью в 10 ватт требуется радиатор, аналогичный тому, который используется в процессоре Pentium. Таким образом, повышается не только площадь места, где размещается конструкция, но и еще большей становиться и ее цена. Питается светодиод исключительно низковольтными источниками электричества, тем самым снижая надежность увеличив нагрузку на сеть.

Не смотря на выше перечисленные недостатки, сегодня светодиоды активно используются для освещения как улиц, так и домов. Они широко используются для подсветки рекламных щитов. Все чаще их используют для уличного освещения. В интерьере они обычно используются для освещения больших комнат и предметов интерьера.

Как же они работают – эти светодиоды? Работают они на основе не хитрой полупроводниковой конструкции – электронно-дырочный переход. Если сквозь него пропустить ток, то происходит рекомбинация электронов и дырок, что и сопровождается излучением.

И на конец немного о производителях. Лидером по производству светодиодов на данный момент является компания Siemens. Также, крупными производителями разных светодиодных конструкций являются Samsung и Philips.

Ответил Олег 1 месяц назад Пожаловаться

Добавить комментарий

Оценить: 1 2 3 4 Средний рейтинг: 0.00 / 0 Проголосовавших


Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:

Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить

Нашли ответ на свой вопрос?
Помогите и другим пользователям: