ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງໂຄມໄຟ LED

LED ເປັນອຸປະກອນ semiconductor ລັດແຂງທີ່ສາມາດປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນແສງສະຫວ່າງທີ່ເບິ່ງເຫັນ. ມັນສາມາດປ່ຽນໄຟຟ້າໄປສູ່ແສງສະຫວ່າງໂດຍກົງ. ຫົວໃຈຂອງ LED ແມ່ນຊິບ semiconductor. ປາຍຫນຶ່ງຂອງຊິບແມ່ນຕິດກັບວົງເລັບ, ປາຍຫນຶ່ງແມ່ນຂົ້ວລົບ, ແລະປາຍອື່ນໆແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ pole ບວກຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ, ດັ່ງນັ້ນ chip ທັງຫມົດແມ່ນ encapsulated ໂດຍ epoxy resin.

ຊິບ semiconductor ແມ່ນປະກອບດ້ວຍສອງສ່ວນ. ສ່ວນຫນຶ່ງແມ່ນ semiconductor ປະເພດ P, ເຊິ່ງໃນຮູແມ່ນເດັ່ນ, ແລະອີກດ້ານຫນຶ່ງແມ່ນ semiconductor N-type, ເຊິ່ງເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນເດັ່ນ. ແຕ່ເມື່ອທັງສອງ semiconductors ເຫຼົ່ານີ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ P-N ລະຫວ່າງພວກມັນ. ໃນເວລາທີ່ປະຈຸບັນປະຕິບັດກ່ຽວກັບຊິບຜ່ານສາຍ, ເອເລັກໂຕຣນິກຈະຖືກ pushed ກັບພື້ນທີ່ P, ບ່ອນທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກຈະ recombine ກັບຮູ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປ່ອຍພະລັງງານໃນຮູບແບບຂອງ photons. ນີ້ແມ່ນຫຼັກການຂອງໄຟ LEDການປ່ອຍອາຍພິດ. ຄວາມຍາວຂອງແສງ, ນັ້ນແມ່ນ, ສີຂອງແສງແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍວັດສະດຸທີ່ປະກອບເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ P-N.

LED ສາມາດປ່ອຍແສງສີແດງ, ສີເຫຼືອງ, ສີຟ້າ, ສີຂຽວ, ສີຂຽວ, ສີສົ້ມ, ສີມ່ວງແລະສີຂາວໂດຍກົງ.

ໃນຕອນທໍາອິດ, LED ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຕົວຊີ້ວັດຂອງເຄື່ອງມືແລະແມັດ. ຕໍ່ມາ, ໄຟ LED ສີຕ່າງໆໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໄຟຈະລາຈອນແລະການສະແດງພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່, ຜະລິດຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດແລະສັງຄົມທີ່ດີ. ເອົາໂຄມໄຟສັນຍານຈະລາຈອນສີແດງ 12 ນິ້ວເປັນຕົວຢ່າງ. ໃນປະເທດສະຫະລັດອາເມລິກາ, ໂຄມໄຟ incandescent 140 ວັດທີ່ມີຊີວິດຍາວແລະປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຕ່ໍາແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໃນເບື້ອງຕົ້ນເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ, ເຊິ່ງຜະລິດແສງສະຫວ່າງສີຂາວ 2000 lumen. ຫຼັງຈາກຜ່ານການກັ່ນຕອງສີແດງ, ການສູນເສຍແສງສະຫວ່າງແມ່ນ 90%, ເຮັດໃຫ້ມີແສງສີແດງພຽງແຕ່ 200 lumens. ໃນໂຄມໄຟທີ່ອອກແບບໃຫມ່, Lumileds ໃຊ້ 18 ແຫຼ່ງໄຟ LED ສີແດງ, ລວມທັງການສູນເສຍວົງຈອນ. ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ພະ​ລັງ​ງານ​ທັງ​ຫມົດ​ແມ່ນ 14 ວັດ​, ຊຶ່ງ​ສາ​ມາດ​ຜະ​ລິດ​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ການ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ດຽວ​ກັນ​. ໂຄມໄຟສັນຍານລົດໃຫຍ່ຍັງເປັນພາກສະຫນາມທີ່ສໍາຄັນຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ LED.

ສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ມີແສງທົ່ວໄປ, ປະຊາຊົນຕ້ອງການແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງສີຂາວຫຼາຍ. ໃນປີ 1998, LED ສີຂາວໄດ້ຖືກພັດທະນາຢ່າງສໍາເລັດຜົນ. LED ນີ້ແມ່ນຜະລິດໂດຍການຫຸ້ມຫໍ່ຊິບ GaN ແລະ yttrium ອາລູມິນຽມ garnet (YAG) ຮ່ວມກັນ. ຊິບ GaN ປ່ອຍແສງສີຟ້າ (λ P = 465nm, Wd = 30nm), YAG phosphor ບັນຈຸ Ce3+ sintered ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງປ່ອຍແສງສະຫວ່າງສີເຫຼືອງຫຼັງຈາກຕື່ນເຕັ້ນໂດຍແສງສະຫວ່າງສີຟ້ານີ້, ທີ່ມີຄ່າສູງສຸດຂອງໂຄມໄຟ LED 550n m. substrate LED ສີຟ້າໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຊ່ອງສະທ້ອນແສງຂອງໂຖປັດສະວະ, ກວມເອົາດ້ວຍຊັ້ນບາງໆຂອງຢາງປະສົມກັບ YAG, ປະມານ 200-500nm. ແສງສະຫວ່າງສີຟ້າຈາກ substrate LED ແມ່ນບາງສ່ວນຖືກດູດຊຶມໂດຍ phosphor, ແລະອີກສ່ວນຫນຶ່ງຂອງແສງສະຫວ່າງສີຟ້າແມ່ນປະສົມກັບແສງສະຫວ່າງສີເຫຼືອງຈາກ phosphor ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ແສງສະຫວ່າງສີຂາວ.

ສໍາລັບ InGaN / YAG LED ສີຂາວ, ໂດຍການປ່ຽນອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງ YAG phosphor ແລະປັບຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ phosphor, ແສງສີຂາວຕ່າງໆທີ່ມີອຸນຫະພູມສີຂອງ 3500-10000K ສາມາດໄດ້ຮັບ. ວິທີການນີ້ໄດ້ຮັບແສງສະຫວ່າງສີຂາວຜ່ານ LED ສີຟ້າມີຂໍ້ດີຂອງໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະການເຕີບໃຫຍ່ຂອງເຕັກໂນໂລຢີສູງ, ດັ່ງນັ້ນມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.