LEDについて知らないこと
LED は、電流のエネルギーを光に変換する半導体デバイスであり、その基礎となるのは発光結晶です。 LED 構造のさまざまな改良が、発光 p-n 接合を備えた半導体結晶に基づいて開発されています。 LED の効率が向上するにつれて、可能なアプリケーションの数も増加します。
LEDの構築と応用
LED は、半導体材料の層から作成されます。 LED は、基板上の半導体結晶、コンタクトワイヤを備えたハウジング、および光学システムで構成されています。強力な LED ハウジングには、余分な熱を放散するヒートシンクも含まれています。
最新の LED はかなり複雑な半導体デバイスであり、その製造には物理学、化学、電気工学の分野のさまざまな技術が使用されています。各 LED の基礎は結晶 LED チップです。
SMD および COB テクノロジーで作られた LED は、ヒートシンクとして機能する共通のベースに直接取り付け (接着) されます。この場合、それは金属でできています。こうやって LEDモジュール直線、長方形、円形、50 ～ 75 mm、剛性または柔軟性があり、設計者のあらゆる気まぐれを満たすように設計されています。
かつては LED モジュールに多数の LED が含まれていました。現在、出力が増加するにつれて、LED の数はますます減少していますが、光の流れを目的の立体角に導く光学システムが果たす役割はますます重要になっています。
LED から白色光を得る方法:
1. 1 つ目の方法は、RGB テクノロジーを使用して色を混合することです。赤、青、緑の LED が 1 つのマトリックス上に密に配置され、その放射は光学システム、たとえばレンズを使用して混合されます。その結果、白色光が得られます。
2. 第 2 の方法は、それぞれ青色、緑色、赤色の光を発する 3 つの蛍光体を、紫外領域で発光する LED の表面に塗布するという事実から構成されます。これは蛍光灯が光るのと同じです。
3. 3 番目の方法 - 黄緑色または緑色と赤色の蛍光体が青色 LED に適用され、2 つまたは 3 つの発光が混合されて白色または白色に近い光が形成されます。
LEDの応用
最初の LED は 1970 年代に登場しましたが、普及したのは数十年後です。
最新の LED は、その小型寸法、耐久性、長寿命、良好な光学特性、および高い放射量子収率によって際立っています。他の多くの光源とは異なり、LED は電気エネルギーを効率よく光エネルギーに変換できます。 1に近い。
LED技術の範囲は日々拡大しています。これは主に、高い光効率によるエネルギー効率と低消費電力によるものです。
LED は現在、さまざまな照明用途に使用される光源として商業的に生産されています。これは、LED のエネルギー性能、信頼性、耐久性が急速に向上したことにより可能になりました。
LED は、電気エネルギーの消費量が少なく、二次光学系を使用したビーム形成の容易さ、制御の容易さ、そして最も重要なことに、目による放射線の特有の認識により、光源の作成に不可欠なものとなっています。
ハイパワーLEDデバイス
強力な LED には 3 つの特徴があります。
1. 熱抵抗の低いアルミニウムまたは銅のヒートシンクが含まれており、水晶振動子が金属はんだで取り付けられています。
2. LED クリスタルはシリコンで密閉されており、動作中の機械的ストレスがないことを保証します。シリコンはレンズとして機能するプラスチックコーティングで覆われています。
3. LED が取り付けられているシリコン基板は、構造に ESD 保護を提供します。
単一基板上の複数のチップを直列に接続して、動作電流を低減しながら動作電圧を高めることができます。
LED の設計により、半導体結晶からの発光の方向、空間分布、発光強度、電気的、熱的、エネルギーおよびその他の特性が決まります。そしてもちろん、これらすべてのパラメータは相互に影響を及ぼします。
LED は半導体であるため、電流は一方向にのみ伝導します。初心者の電気技師はこの点を考慮する必要があります。 LEDが電源に直接接続されている場合、LEDがまったく気に入らないことが判明したため、これがすべての問題です。問題は、LED がエネルギーを消費し始めても測定値を感知しないため、すぐに切れてしまうことです。必要な量のエネルギーをダイオードに「供給」するには、抵抗として知られる特別なリミッターが使用されます。
アノードワイヤとカソードワイヤを正確に決定するには、それらの脚の長さを推定する必要があります。一般に、アノード脚はカソード脚よりわずかに長くなければならないと考えられています。 LED のはんだ付けの経験がある場合、損傷の可能性は最小限に抑えられますが、初心者の電気技師の場合、LED が過熱する可能性があります。最初のダイオードは、脚の 1 つをピンセットで保持することではんだ付けできます。これにより、余分な熱が効率的に除去されます。
多くの人は、LED の色が「縫い付けられている」プラスチックの色によって決まると誤解しています。実際には、すべてがもう少し複雑で、ダイオードが光る色は、その製造に使用される半導体材料の種類によって決まります。光の色が異なるLEDの価格が異なるのはこのためです。赤は表示によく使用されるため最も安価ですが、最も高価な LED は青と白です。照明技術は常に進歩しているため、市場にはますます新しいダイオードが登場します。
LED の機能をすぐにテストしたい場合は、12V までのほぼすべてのダイオードに対応する 1K 抵抗器を介して接続できます。
屋外モニターやクローラーラインの製造に使用されるマルチカラー電球は、通電すると緑と赤に発光する半導体材料を組み合わせています。パルスの数や周波数、半導体の明るさを変えることで、さまざまな色や色合いを得ることができます。
単一の抵抗を使用して複数の LED を並列接続することは、一部の機能により寿命の短縮につながる可能性があるため、厳密には推奨されません。現在、LED は照明技術の世界において中小企業と大手企業の両方で広く使用されています。電気と LED の扱い方の特殊性についてさらに詳しく知りたい場合は、当社の Web サイトに掲載されている情報をよく読んでください。