Hvad er den gule LED?

Hvad er den gule LED?

Gule LED'er er halvlederenheder, der udsender gult lys, når en elektrisk strøm passerer gennem dem, nogle mennesker navngiver det også som 590nm LED. Gul LED kan være SMD LED -type og LED -lamper type, og i SMD LED -pakke kan vi også gøre det med kuppel LED -type. De er en af ​​de mest almindeligt anvendte LED'er, der tilbyder en række anvendelser inden for forskellige felter, herunder elektronik, belysning, skærme og mere. I denne omfattende guide vil vi udforske sammensætningen og funktionen af ​​gule LED'er i detaljer.

Sammensætning af gule lysdioder

Gule LED'er, som andre LED'er, består af flere nøglekomponenter og materialer, der fungerer sammen for at producere gult lys. Hovedkomponenterne i en gul LED er:

en. Halvledermateriale: Hjertet af en gul LED er et halvledermateriale, typisk lavet af galliumarsenidphosphid (GAASP). Denne særlige forbindelse muliggør emission af gult lys, når der påføres en elektrisk strøm.

b. PN -kryds: Halvledermaterialet er dopet for at skabe et PN -kryds. Dette kryds danner grænsen mellem to regioner i halvledermaterialet, nemlig P-typen og N-Type-regionen. PN-krydset dannes ved at indføre urenheder i halvledermaterialet, hvilket skaber et overskud af positive ladninger (P-type) eller negative ladninger (N-type) i specifikke regioner.

c. Elektroder: PN -krydset er forbundet til to elektroder, en anode (positiv) og en katode (negativ). Disse elektroder er typisk lavet af metallegeringer såsom guld, sølv eller aluminium, og de giver mulighed for strømmen af ​​strømmen gennem LED.

d. Indkapsling: For at beskytte det delikate halvledermateriale og sikre dets levetid er gule LED'er normalt indkapslet i en gennemsigtig eller gennemsigtig pakke lavet af epoxyharpiks eller silikone. Denne pakke fungerer også som en linse og fokuserer og dirigerer det udsendte lys i en bestemt retning.

Funktion af gule lysdioder

Gule LED'er fungerer efter princippet om elektroluminescens, som er emission af lys, når en elektrisk strøm passerer gennem et halvledermateriale. Funktionen af ​​gule LED'er kan forklares i følgende trin:

en. Fremadrettet bias: Når der påføres en spænding på tværs af PN -krydset mellem en gul LED i den forreste retning (positiv spænding påført anoden og negativ spænding påført katoden), skaber det en fremadrettet bias. Denne bias tillader strømmen af ​​strøm gennem LED.

b. Rekombination: Når strømmen strømmer gennem PN-krydset, begynder elektronerne fra N-type-regionen og hullerne fra P-typen-regionen at kombinere eller rekombiner nær PN-krydset. Denne rekombinationsproces frigiver energi i form af fotoner.

c. Emission af gult lys: Det specifikke energibandgap af galliumarsenidphosphid (GAASP) halvledermateriale bestemmer bølgelængden af ​​det udsendte lys. I tilfælde af gule LED'er svarer energibandgap til bølgelængdeområdet på ca. 570 til 590 nanometer, hvilket resulterer i emission af gult lys.

d. Kvanteffektivitet: Effektiviteten af ​​konvertering af elektrisk energi til lys er et vigtigt træk ved gule LED'er. Kvanteffektivitet henviser til procentdelen af ​​elektroner og huller, der rekombineres for at udsende lys. Højere kvanteeffektivitet indikerer mere effektiv lysemission og mindre energitab i form af varme.

e. Direktivitet: Indkapslingspakken for den gule LED spiller en betydelig rolle i bestemmelsen af ​​retningen af ​​det udsendte lys. Formen, størrelsen og designen af ​​pakken påvirker den vinkel, hvorpå lyset udsendes, hvilket giver mulighed for bedre kontrol og fokuseret belysning.

Anvendelser af gule lysdioder

Gule LED'er finder en lang række applikationer på grund af deres unikke egenskaber og alsidighed. Nogle af de almindelige applikationer inkluderer:

en. Trafiksignaler: Gule LED'er bruges i vid udstrækning i trafiksignallys, hvilket giver lyse og synlige indikatorer for drivere og fodgængere. Den høje lysstyrke, lavt strømforbrug og lang levetid for gule LED'er gør dem til et ideelt valg til trafiksignalanvendelser.

b. Elektroniske enheder: Gule LED'er findes ofte i forskellige elektroniske enheder, herunder apparater, forbrugerelektronik og industrielt udstyr. De tjener som indikatorlys, viser den operationelle status eller giver visuel feedback til brugerinteraktion.

c. Displaypaneler: Gule LED'er bruges i skærme og skærme, såsom LED-matrixplader, alfanumeriske skærme og syv-segmentskærme. De tilbyder fremragende synlighed, skarp kontrast og energieffektivitet, hvilket gør dem velegnede til applikationer, der spænder fra små elektroniske skærme til storskala skiltning.

d. Bilbelysning: Gule LED'er anvendes i bilbelysningssystemer, såsom blinklys, bremselys og indvendig belysning. De øger synligheden, sikkerhed og æstetik, mens de indfører mindre strøm sammenlignet med traditionelle glødepærer.

e. Dekorativ belysning: Det varme og livlige gule lys, der udsendes af gule LED'er, bruges populært i dekorative belysningsanvendelser. Disse kan omfatte feriepynt, udendørs belysning, arkitektonisk belysning og kreative belysningsinstallationer.

f. Medicinsk udstyr: Gule LED'er bruges også i medicinsk udstyr, såsom diagnostiske enheder, kirurgisk belysning og terapeutisk udstyr. Den nøjagtige farve gengivelse og justerbar intensitet af gule LED'er gør dem velegnede til forskellige medicinske anvendelser.

g. Havebrugsbelysning: I de senere år har gule LED'er fundet applikationer i havebrugsbelysningssystemer. Det specifikke bølgelængdeområde, der udsendes af gule LED'er, kan stimulere plantevækst, blomstring og frugtning, hvilket gør dem nyttige i indendørs havearbejde og kommerciel dyrkning.

Fordele og begrænsninger af gule lysdioder

Gule LED'er tilbyder adskillige fordele i forhold til traditionelle belysningsteknologier, herunder:

en. Energieffektivitet: Gule LED'er er meget energieffektive og konverterer en betydelig del af elektrisk energi til synligt lys. De kræver lavere strømforbrug sammenlignet med traditionelle glødepærer, hvilket resulterer i reducerede elektricitetsomkostninger og et mindre kulstofaftryk.

b. Lang levetid: Gule LED'er har en længere levetid sammenlignet med gløde eller fluorescerende pærer. Med en gennemsnitlig levetid på 25.000 til 50.000 timer kræver gule LED'er mindre hyppig udskiftning, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostninger og ulemper.

c. Øjeblikkelig tænd/slukning: Gule LED'er har en hurtig responstid, der øjeblikkeligt tænder og slukker, når strømmen påføres eller fjernes. Denne funktion gør dem velegnede til applikationer, der kræver hurtig og præcis belysningskontrol.

d. Holdbarhed: Gule LED'er er mere robuste og resistente over for chok, vibrationer og temperaturvariationer sammenlignet med traditionelle lyskilder. De er mindre tilbøjelige til skader, hvilket gør dem velegnede til robuste miljøer og udendørs applikationer.

e. Designfleksibilitet: Gule LED'er findes i forskellige former, størrelser og pakker, hvilket giver mulighed for designfleksibilitet i forskellige applikationer. De kan let integreres i kompakte og komplekse elektroniske kredsløb eller belysningsarmaturer.

På trods af deres mange fordele har gule LED'er et par begrænsninger:

en. Smalt spektrum: Gule LED'er udsender lys inden for et specifikt bølgelængdeområde, hvilket resulterer i et relativt smalt spektrum sammenlignet med hvide lyskilder. Denne begrænsning begrænser deres brug i applikationer, der kræver et bredere farveområde eller nøjagtig farvegengivelse.

b. Nedre lysende effektivitet: Gule LED'er har generelt en lavere lysende effektivitet sammenlignet med hvide LED'er. Konvertering af elektrisk energi til synligt lys er ikke så effektiv, hvilket kan resultere i lavere samlede lysstyrke niveauer.

c. Omkostninger: Mens omkostningerne ved gule LED'er er faldet markant gennem årene, er de stadig relativt dyrere end konventionelle belysningsmuligheder. Imidlertid kompenserer den lange levetid og energieffektivitet af gule LED'er ofte for den oprindelige investering.

Fremtidig udvikling og forskning

Feltet med LED -teknologi udvikler sig kontinuerligt, og forskere undersøger konstant nye materialer, strukturer og fremstillingsteknikker til at forbedre effektiviteten, lysstyrken og farveområdet for LED'er. Nogle løbende forskning og fremtidige udviklinger relateret til gule LED'er inkluderer:

en. Effektivitetsforbedring: Forskere stræber efter at udvikle nye halvledermaterialer og optimere design og struktur af LED'er for at forbedre deres kvanteeffektivitet. Denne forskning sigter mod at forbedre omdannelsen af ​​elektrisk energi til lys og reducere energitab.

b. Farve gengivelse: Color Rendering Index (CRI) er et mål for, hvor nøjagtigt en lyskilde gengiver farverne på genstande sammenlignet med naturligt lys. Forskere arbejder på at forbedre cri af gule lysdioder for at opnå bedre farvefidenskab og mere nøjagtig farvegengivelse.

c. Bredere farveområde: Mens gule LED'er udsender lys inden for et specifikt bølgelængdeområde, undersøger forskere udviklingen af ​​LED'er, der kan udsende lys over et bredere farvespektrum. Dette kan åbne nye muligheder for belysning af design, skærme og visuelle applikationer.

d. Smart belysning: Integration af gule LED'er med smarte belysningssystemer og Internet of Things (IoT) -teknologi er et område med aktiv forskning. Dette involverer udvikling af LED -enheder, der kan kontrolleres eksternt, ændre farve og intensitet dynamisk og interagere med andre enheder eller sensorer.

e. Fleksible og organiske LED'er: Udviklingen af ​​fleksible og organiske LED'er er et andet område af interesse i LED -forskning. Fleksible gule LED'er kan integreres i buede overflader, bærbare enheder og ukonventionelle belysningsapplikationer. Organiske gule LED'er, der er baseret på organiske forbindelser, tilbyder potentialet for lave omkostninger, belysningsløsninger med stor område.

Afslutningsvis er gule LED'er halvlederenheder, der udsender gult lys, når en elektrisk strøm passerer gennem dem. De består af et PN -kryds lavet af galliumarsenidphosphid (GAASP), indkapslet i en beskyttende pakke. Gule LED'er finder applikationer i trafiksignaler, elektroniske enheder, skærme, bilbelysning, dekorativ belysning, medicinsk udstyr og gartneri -belysning. De tilbyder fordele såsom energieffektivitet, lang levetid, hurtig responstid, holdbarhed og designfleksibilitet. Løbende forskning sigter mod at forbedre effektiviteten, farvegengivelse og udvide farvesortimentet af gule LED'er samt udforske nye muligheder inden for smart belysning, fleksible LED'er og organiske LED'er. Gule LED'er spiller fortsat en vigtig rolle inden for belysning og skærme, hvilket bidrager til energibesparelse, innovation og visuel æstetik.