مطالب کمک درسی جهت تدریس پودمان کاربابرق کاروفناوری هشتم
آشنایی با ال ای دی ها ی نورانی و طرز کار آنها
دیود های ساطع کنندۀ نور ال ای دی
منابع نوری هر چه کوچک تر، کم مصرف تر و با طول عمر بالاتر باشند بهترند. ساطع کنندۀ نور تنها منابع نوری هستندکه این ویژگی را دارند. ابعاد آن ها کوچک تر از سایر انواع لامپ های موجود است. طول عمر بسیار بالایی دارند و با مصرف کم انرژی الکتریکی راندمان بسیار خوبی دارند.به همین دلایل در سال های اخیر برای تامین روشنایی توجه ویژه ای به LEDال ای دی ها شده است.
تاریخچه
ال ای دی اولین بار در سال 1962در مقیاس صنعتی تولید و به بازار عرضه شد در آن سال این محصول تنها به رنگ قرمز و با ترکیب آلومینیوم،گالیم و آرسناید بود و اوایل دهۀ 70میلادی ، در رنگ های سبز، آبی، زرد و نارنجی تولید شد.در این سال ها کارایی ال ای دی و بهرۀ نوری آن ها در حال افزایش بود. در سال های دهۀ 80میلادی و اوایل دهۀ 90، کارایی LEDبه میزان قابل توجهی افزایش پیدا کرد و به صورت گروهی به بازار عرضه شد در سال 1977ال ای دی LEDهایی که نور سفید را به روش الکترولومینانس تولید می کردند به بازار معرفی شدند. در سال های اولیه بهرۀ نوری ال ای دی ها پایین بود و تنها در مدارات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گرفت اما امروزه بهرۀ نوری ال ای دی های حدود 30لومن بر وات است و بهره ی نوری ال ای دی های رنگی تا 50لومن بر وات نیز می رسد و پیش بینی می شود بهره ی نوری آن ها تا 100لومن بر وات برسد.
ساختمان و طرز کار ال ای دی
نور می تواند توسط ملتهب شدن رشته فیلامان یا تخلیه الکترکی در گاز منتشر شود یک روش دیگر برای تولید نور تشعشع کریستال هاست در LEDنور توسط تحریک کریستال ها که از عناصر نیمه هادی هستند تولید می شود به این روش الکترولومینانس نیز می گویند. ساختمان LED شامل دو ناحیه Pو Nاست در ناحیۀ Nاتم های کریستال الکترون های مازاد دارند و در ناحیه P کمبود الکترون وجود دارد.با اعمال ولتاژ به دو سر LED بین این دو ناحیه یک ناحیۀ PNتشکیل می شود که به آن ناحیۀ تخلیه نیز می گویند. در اثر عبور جریان الکتریکی،الکترون ها با اتم هایی که کمبود الکترون دارند ترکیب می شوند و به این ترتیب نور تولید می شود.طیف نور منتشر شده توسط LEDبسیار باریک است و اشعۀ ماوراء بنفش و مادون قرمز در آن وجود ندارد و رنگ نور بستگی به جنس کریستال دارد.برای محافظت نیمه هادی ها، یک لایۀ محافظ بر روی نیمه هادی قرار می گیرد.
جریان عبوری از LEDباید مستقیم ( DC) باشد.همچنین نحوه ی اتصال ولتاژ اعمالی به دو سر LEDنیز اهمیت دارد و چنانچه به صورت معکوس وصل شود ال ای دی روشن نمی شود. ضمن اینکه اگر مقدار ولتاژ بیشتر از حد مجاز باشد به LEDآسیب می رسد.
رنگ نور منتشر شده از LED به کریستال به کار رفته و ترکیبات آن بستگی دارد. در جدول زیر نوع ماده بکاررفته در ال ای دی و رنگ حاصل از آن را مشاهده می نمایید.
