Yorug'lik chiqaradigan lazer diodasi nima?

Foto lazerli diod LED elektr energiyasini yorug'lik energiyasiga aylantiruvchi yarimo'tkazgichdir. Chiqarilgan yorug'likning rangi yarimo'tkazgich materialiga va tarkibiga bog'liq. LEDlar odatda uchta to'lqin uzunligiga bo'linadi: ultrabinafsha, ko'rinadigan va infraqizil. Tijoriy LEDlar kamida 5 mVt bo'lgan bitta pikselli chiqishga va 360 nm dan 950 nm gacha bo'lgan to'lqin uzunligi diapazoniga ega, har biri ma'lum bir yarim o'tkazgich materialidan tayyorlangan.

UV LED: 320-360nm

UV LEDlar tez sur'atlar bilan tijoratlashtirilmoqda, ayniqsa sanoat davolash dasturlari va tibbiy / biotibbiyotda foydalanish uchun. Yaqin vaqtgacha past to'lqin uzunligi yuqori samarali chip chegarasi 390 nm dan 360 nm gacha o'zgardi va keyingi bir necha yil ichida o'zgarishlar mintaqada 320 nm yuqori samarali chiplarni ko'rishi mumkin.

Ultraviyoledan yashil ranggacha yaqin LED: 395nm-530nm

To'lqin uzunligi diapazoni mahsuloti uchun material 395 nm dan 530 nm gacha bo'lgan to'lqin uzunligiga texnik jihatdan qodir bo'lgan InGaN galliy nitridi indiydir. Biroq, aksariyat yirik etkazib beruvchilar fosforli oq yorug'lik ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan ko'k 450 nm-475NMledlar va svetoforning yashil chiroqlari uchun 520 nm-530nm diapazonidagi yashil LEDlarni ishlab chiqarishga e'tibor qaratishadi.

Ko'k to'lqin uzunligi diapazonida, ayniqsa, yorqinroq va yorqinroq oq yorug'lik manbalarini yaratish poygasi davom etar ekan, tez o'sishlar va samaradorlikning oshishi qayd etilmoqda.

Chuqur qizildan yaqin infraqizilgacha (IRLED): 660nm-900 nm

Ushbu mintaqada qurilma tuzilishida ko'plab o'zgarishlar mavjud, ammo barchasi alyuminiy galyum arsenid AlGaAs yoki GaAs materiallaridan foydalanadi. Ushbu qurilmalarni yanada samaraliroq qilish uchun hali ham surish bor, lekin bu yaxshilanishlar bosqichma-bosqich. Ilovalarga infraqizil IR masofadan boshqarish pulti, tungi ko'rish yoritgichi, sanoat yorug'lik nazorati va turli tibbiy ilovalar (660nm-680nm) kiradi.

LEDlar qanday ishlaydi

LEDlar yarimo'tkazgichli diodlar bo'lib, ular qurilmaning oldinga yo'nalishi bo'yicha elektr toki qo'llanilganda yorug'lik chiqaradi. Elektronlar yo'qotish zonasidan o'tib, elektron-teshik juftligini hosil qilish uchun boshqa tomondagi teshik bilan birlashishi uchun etarli kuchlanish qo'llanilishi kerak. Bu sodir bo'lganda, elektron o'z energiyasini yorug'lik shaklida chiqaradi va natijada fotonlar chiqariladi. Yarimo'tkazgichning tarmoqli bo'shlig'i chiqarilgan yorug'likning to'lqin uzunligini aniqlaydi va qisqaroq to'lqin uzunligi ko'proq energiyaga teng, shuning uchun kattaroq tarmoqli bo'shliqqa ega bo'lgan material qisqaroq to'lqin uzunligini chiqaradi. Kattaroq tarmoqli bo'shlig'iga ega bo'lgan material ham yuqori o'tkazuvchanlik kuchlanishini talab qiladi. Qisqa to'lqinli UV ko'k LED 3,5 volt to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishga ega, yaqin infraqizil LED esa 1.5-2.0 volt to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishga ega.

To'lqin uzunligi mavjudligi va samaradorligi

Yuqori samarali led har qanday to'lqin uzunligi diapazonida ishlab chiqarilishi mumkin, faqat 535nm dan 560nm gacha bo'lgan diapazon yuqori samarali led chiroqlarni ishlab chiqara olmaydi. Muayyan to'lqin uzunligini tijoratlashtirishning eng muhim omillari bozor salohiyati, talab va sanoat standartidagi to'lqin uzunliklari bilan bog'liq. Bu, ayniqsa, 420nm-460nm, 480nm-520nm va 680nm-800nm hududlarida yaqqol namoyon boʻladi, chunki bu toʻlqin uzunligi diapazonlari keng qoʻllanilmaydi. Ushbu to'lqin uzunligi diapazonlari uchun LED mahsulotlarini taklif qiluvchi ko'plab ishlab chiqaruvchilar mavjud emas. Shunga qaramay, mijozlar talabiga binoan ushbu o'ziga xos to'lqin uzunliklarini taklif qiladigan kichik va o'rta etkazib beruvchilarni topish mumkin. Har bir material texnikasi nuqta eng samarali bo'lgan bir qator to'lqin uzunliklariga ega. Bu nuqta har bir diapazonning o'rtasiga juda yaqin. Yarimo'tkazgichning doping darajasi optimal miqdordan oshishi yoki kamayishi bilan samaradorlik pasayadi, shuning uchun ko'k LEDlar yashil yoki yaqin UV nuriga qaraganda ko'proq chiqishga ega, amber sariq-yashilga qaraganda ko'proq chiqadi va yaqin infraqizil 660 nm dan ustundir. . Agar tanlov mavjud bo'lsa, chekkadan ko'ra diapazonning markazini loyihalash yaxshidir, agar siz moddiy texnologiyaning chekkasida ishlamasangiz, mahsulotni olish osonroq.

Rasm 1 - Joriy qiymatni topish uchun I=(Vcc-Vf)/RL tenglamasini qo'llang. Devrendagi oqim oqimini mutlaqo aniqlash uchun har bir LED VF o'lchanishi va tegishli yuk qarshiligini belgilash kerak. Amaliy tijorat ilovalarida Vcc VF dan ancha katta bo'lishi uchun mo'ljallangan, shuning uchun VFdagi kichik o'zgarishlar umumiy oqimga katta ta'sir ko'rsatmaydi. Ushbu sxemaning kamchiligi shundaki, RL orqali katta quvvat yo'qotadi. Ishlash harorati oralig'i juda tor (30 darajadan past) yoki LED chiqishi muhim bo'lmagan ilovalarda, rasmda ko'rsatilganidek, oqimni cheklovchi rezistordan foydalanadigan oddiy sxemadan foydalanish mumkin: Haydashning eng yaxshi usuli. LED doimiy oqim manbasini ishlatishdir (2-rasmga qarang). O'chirish qurilmadan qurilmaga bir xil oqim va harorat o'zgarishini ta'minlaydi. Bundan tashqari, oddiy oqim cheklovchi rezistorlardan foydalanishga qaraganda kamroq quvvat sarfi mavjud. Tijoriy, tayyor LED drayverlari turli xil manbalardan mavjud. Odatda, bu operatsiyalar yorqinlikni boshqarishning impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) printsipidan foydalanadi.

LEDni oqim va kuchlanish bilan ta'minlang

LEDlar yarimo'tkazgichlar bo'lsa-da va ishlash uchun minimal kuchlanishni talab qilsa-da, ular hali ham diodlar va joriy rejimda ishlashi kerak. DC rejimida LEDlar ikkita asosiy usulda ishlaydi. Eng oddiy va eng keng tarqalgan oqim cheklovchi qarshilikdan foydalanishdir (1-rasmga qarang). Ushbu usulning nochorligi qarshilikda yuqori issiqlik va quvvat yo'qotilishi hisoblanadi. Harorat o'zgarishi va qurilmalar o'rtasida oqim barqaror bo'lib qolishi uchun besleme zo'riqishida LEDning to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishidan ancha katta bo'lishi kerak.

Shakl 2 - Aniq barqaror sxemaga misol. Ushbu sxema ko'pincha doimiy oqim manbai deb ataladi. Ta'minot oqimining R1, (Vcc-VIN) / R1 ga bo'lingan minus Vin kuchlanishi (Vcc) bilan aniqlanishini unutmang.

Bog'lanish uchun ma'lumot:

Agar sizda biron bir fikr bo'lsa, biz bilan gaplashing. Mijozlarimiz qayerda bo'lishidan va bizning talablarimiz qanday bo'lishidan qat'i nazar, biz mijozlarimizga yuqori sifat, arzon narxlar va eng yaxshi xizmatni taqdim etish maqsadimizga amal qilamiz.