Червоний світлодіод: основні характеристики і області застосування

Опубликованно 15.04.2018 14:07

СВД (світловипромінюючі діоди), мають також більш звичне для нас англійська назва LED (абревіатура від light-emitting diode), є справжніми невоспетыми героями в світі електроніки. Вони виконують десятки різних функцій і застосовуються зараз чи не в кожному електронному пристрої. Так, наприклад, вони відображають символи на світлових табло, передають інформацію від пульта дистанційного керування до приймача сигналу, освітлюють будинки або повідомляють вам про поточний стан приладу. Зібрані разом зелені, червоні і сині світлодіоди можуть формувати зображення на великому телевізійному екрані або керування дорожнім рухом у світлофорі. Світить, але не гріє

В принципі, світлодіоди – це лише мініатюрні лампочки, які відмінно встановлюються в будь-яку електричну схему. Але при цьому у них немає нитки розжарювання, обов'язкової для звичайних ламп, внаслідок чого вони сильно нагріваються. Світло, що випромінюється СІД, виникає лише в результаті руху електронів у напівпровіднику, відповідно, і термін служби у них такий же, як і у звичайного транзистора.

Якщо порівнювати ресурс працездатності світлодіода і лампи розжарювання, то у LED він на тисячі годин більше. Крихітні світлодіоди стали заміною трубок, що висвітлюють рідкокристалічні екрани високої чіткості, дозволивши робити їх значно більш тонкими. Звідки взявся цей дивний світ?

Не заглиблюючись в нетрі фізичних процесів, подивимося, за рахунок чого світиться СІД.

Світло – це форма енергії, що виділяється атомом, що складається з безлічі невеликих пакетів частинок з енергією і імпульсом, які називали фотонами. Вони виробляються при переміщенні електронів з дальньої орбіти на ближчу. Чим більше прохідне електроном відстань, тим більше енергія виділяється їм фотона, що характеризується більш високою частотою. Ця частота якраз і відповідає за довжину світлової хвилі, яка і визначає колір випромінювання. Наприклад, атоми в стандартному кремниевом діоді влаштовані таким чином, що електрон падає на відносно короткий відстань. В результаті частота фотонів настільки мала, що невидима для людського ока – вона знаходиться в інфрачервоній частині спектру світла. Зрозуміло, це не обов'язково погано: інфрачервоні світлодіоди ідеально підходять, зокрема, для пультів дистанційного керування.

Гарячі червоним світлодіоди відкривають відрізок видимого людиною світлового випромінювання і вже в стані, наприклад, підсвічувати цифри в електронних годинниках. У залежності від матеріалів, які використовуються в СІД, вони можуть бути налаштовані для світіння в інфрачервоному, ультрафіолетовому та всіх кольорах видимого між ними спектру. Двоє зі скриньки, однакових з лиця

Незабаром після розробки червоного світлодіода з'явилися СІД і інших кольорів. Практично відразу їх стали комбінувати, розміщуючи в єдиній оболонці. Двоколірний світлодіод – це пристрій з двома висновками, де в одному корпусі паралельно встановлені два зустрічно спрямованих діода різного колірного випромінювання. При цьому колір буде залежати від полярності подається на пристрій напруги.

Широке застосування отримали червоно-зелені світлодіоди, які використовуються в якості індикатора готовності пристрою до роботи (горить червоний – вимкнено, зелений – включено). Немає у світі досконалості, або Пара недоліків ідеального джерела світла

Очевидно, що LED-технології ще недосконалі. Одним з недоліків є їх уразливість для високих температур. Перебіг занадто великого струму і, як наслідок, перегрів світлодіодним схеми викликають необоротне вигоряння, часто зване світлодіодним розплавленням. Крім того, створені на основі передових напівпровідникових матеріалів світлодіоди до недавнього часу були занадто дорогі для використання в якості природного освітлення. Але з 2000-х років, з початком масового виробництва, ціна на СІД впала в кілька разів і стала порівнянна з вартістю звичайних ламп, а з урахуванням довгого терміну служби, яскравого світла, екологічності і приголомшливої енергоефективності використання світлодіодів стало більш економічним варіантом освітлення для дому. Великий і жахливий червоний ліхтар

Зупинимося більш детально на тому, де знайшов застосування червоний світлодіод. Його по праву можна вважати «старшим братом» в сімействі СІД, хоча б тому, що він був першим світлодіодом, що працюють у видимому спектрі випромінювання. Природно, що і застосовувати його для практичних потреб стали раніше інших і в першу чергу для залучення уваги у випадку несправності обладнання. Погодьтеся, коли замість рівномірного бурчання двигуна ритмічно моргає червоний світлодіод, підсвічуючи ту чи іншу іконку на панелі вашого улюбленого автомобіля або ненаглядної пральної машинки, то як мінімум це викликає відчуття легкої тривоги. Так, саме для оповіщення про таких надзвичайних ситуаціях найчастіше і використовують індикатор такого типу. Таємниця червоного кольору

Червоний колір має найбільшу довжину хвилі і найменш схильний до розсіювання, відповідно, він видно з найбільш дальньої відстані. Тому не дивно, що блимає червоним світлодіод широко використовується для аварійних і тривожних ліхтарів. Причому рівень споживання електроенергії у СІД такого кольору найменший серед усіх інших світлодіодів видимого спектру, що забезпечує максимальний час роботи пристрою освітлення.

Червоні світлодіодні ліхтарі прийнято використовувати там, де є необхідність у світлі високої інтенсивності, при цьому не заважаючи іншим людям. Наприклад, вони є кращими в театрі, в кіно і для читання астрономічних карт. Червоне світло не напружує очі, сприяючи кращому розширення зіниць, і дозволяє добре бачити відбивають світло об'єкти.

І у городників LED-технології знайшли гідне застосування. Синій світло стимулює початковий ріст рослини, а використання червоних світлодіодів покращує процес цвітіння і зав'язування плодів. Тут СІД поза конкуренцією, оскільки, виділяючи величезну кількість світла, не перегрівають і не сушать повітря, на відміну від ламп іншого типу, здатних завдати шкоди майбутньому врожаю. Чим далі, тим дивніше»

Заміна старих ламп розжарювання на світлодіодні є лише верхівкою айсберга, LED-історія тільки починається. Завдяки новим розробкам світлодіодні рішення виходять на нові горизонти, які раніше для них були недоступні. Найбільш імовірним видається напрям розвитку, пов'язане з використанням органічних світлодіодів, або OLED.

Органічні матеріали, застосовувані для створення цих напівпровідників, є пластичними, що дозволяє вже сьогодні створювати зразки гнучких джерел світла і навіть дисплеїв. Схоже, що саме OLED-технології прокладуть дорогу для наступного покоління телевізорів і смартфонів. Адже дійсно зручно зняти свій телевізор зі стіни, згорнути в трубочку і забрати з собою, наприклад, на дачу.

Важко сказати, куди світлодіодні технології підуть в майбутньому, але ясно одне – повернення до лампочки Едісона вже не буде.

Категория: Интерьер