L'appareil et le principe de fonctionnement de la lampe à LED. Le dispositif des lampes à LED, la disposition des composants. Lampes LED modernes

Diodes électroluminescentes colorées

Cela donne un écran couleur irisé très attrayant.

Diode infrarouge - source de lumière invisible

Le fonctionnement de base d'une photodiode repose sur l'absorption de photons dans un matériau semi-conducteur. Les porteurs photogénérés sont séparés par un champ électrique appliqué et le photocourant résultant est proportionnel à la lumière incidente. La vitesse à laquelle les porteurs se déplacent dans la région d'appauvrissement est liée à la force du champ électrique à travers la région et à la mobilité des porteurs. Un photon absorbé par un semi-conducteur dans la région d'appauvrissement provoquera la formation d'un électron-trou. Le trou et l'électron seront transportés par le champ électrique jusqu'aux bords de la région de déplétion.

Dès que les porteurs sortent de la zone de déplétion, ils se dirigent vers les bornes de la photodiode pour former un photocourant circulant dans le circuit externe. Dans la plupart des circuits, la photodiode est polarisée en inverse afin que la charge soit portée par des porteurs de charge externes. Le temps de réponse de la photodiode est typiquement de 250 nanosecondes.

Dans un faisceau laser, un certain nombre d'atomes vibrent de telle manière que tous les rayonnements émis de même longueur d'onde sont en phase les uns avec les autres. La lumière laser est monochromatique et se déplace en faisceaux étroits. Par conséquent, il est très utile dans les systèmes de télécommunication. Étant donné que le laser génère de la chaleur lorsqu'il frappe les tissus corporels, il est utilisé en chirurgie pour traiter des lésions dans des parties très sensibles telles que la rétine, le cerveau, etc.

Les LED sont devenues éclairantes dans dernières années. Mais saviez-vous que ces centrales d'éclairage existent depuis plus d'un demi-siècle ? Plus surprenant encore, Holonyak n'a pas essayé de créer une lumière qui remplacerait les lampes à incandescence ; son objectif était de fabriquer un laser à semi-conducteur visible.

Ces fibres doivent être chauffées à une température qui produit de la lumière, c'est pourquoi les ampoules à incandescence sont si chaudes au toucher. Faire passer l'électricité dans les gaz pour produire de la lumière. Ils sont connus sous le nom d'éclairage «à semi-conducteurs» car la matière solide produit de la lumière; aucun filament ou gaz requis. Jetons un coup d'œil à la technologie et à la science à l'œuvre dans la plupart des lampe efficace incandescent.

En fait, c'est l'un des types les plus simples de dispositifs à semi-conducteurs. En général, un semi-conducteur est une substance ou un matériau capable de conduire électricité. Lorsqu'une tension est appliquée au dispositif, les électrons remplissent les trous d'électrons dans le semi-conducteur et libèrent simultanément de l'énergie sous forme de photons dans un processus connu sous le nom d'électroluminescence. Un trou d'électrons se produit lorsqu'un atome n'a pas d'électrons, ce qui crée charge négative et donc l'atome a une charge positive.

Ce processus est connu sous le nom de dopage. Le dopage des semi-conducteurs vous permet de fabriquer deux types de semi-conducteurs distincts dans le même matériau. La connexion est un trajet à sens unique; le courant ne peut circuler que dans un sens. Pour faciliter ce cheminement, les diodes ont un fil d'anode et un fil de cathode. Lorsque les électrons passent d'un cristal à l'autre, ils remplissent des trous et relâchent leur niveaux d'énergie, émettant les photons dont nous avons parlé plus tôt. Les diodes sont montées sous la forme d'un cylindre s'étendant sur près de 360 ​​degrés horizontalement.

Des diodes sont également placées au-dessus du réseau cylindrique pour fournir un éclairage vers le haut. Cette formation permet à la lumière d'imiter la propagation du faisceau des lampes à incandescence. C'est parce que Shuji Nakamura, ingénieur en électronique et professeur à l'Université de Californie à Santa Barbara, est co-fondateur. Alors que la plupart d'entre nous connaissent la lueur chaleureuse des ampoules à incandescence traditionnelles, beaucoup ne savent peut-être pas comment ce type d'ampoule fonctionne réellement. Voici un peu de contexte : les ampoules à incandescence produisent de la lumière en chauffant un filament jusqu'à ce qu'il s'allume - en fait, jusqu'à 90 % de l'énergie utilisée pour allumer une ampoule à incandescence sert à produire cette chaleur !

Les deux premières parties de ce nom sont faciles à comprendre - "émettre de la lumière" signifie qu'elle émet de la lumière, mais qu'est-ce qu'une "diode" et que fait-elle ? Pour répondre à cette question, nous avons besoin d'apprendre un peu. Toutes les diodes émettent des photons, mais seuls certains types de diodes émettent cette énergie électromagnétique sous forme de lumière au lieu de chaleur. Une diode électroluminescente est un type de technologie d'éclairage à semi-conducteurs, ce qui signifie qu'elle émet de la lumière à partir d'un morceau de matière solide. Dans ce cas, ce morceau de solide est un semi-conducteur à deux fils.

Nous expliquerons comment cela fonctionne dans la section suivante. Un indicateur est un appareil peu coûteux et à faible consommation d'énergie utilisé comme indicateur dans les automobiles, les tableaux de bord et d'autres appareils électroniques. Ils peuvent être trouvés dans différents styles, formes et couleurs pour s'adapter à pratiquement toutes les applications. Spotlight - un appareil puissant qui fournit un éclairage. . Lorsque des électrons supplémentaires traversent des trous supplémentaires, ils émettent de la lumière. Les matériaux sont choisis spécifiquement car ils créent des photons qui seront libérés dans la partie visible du spectre lumineux.

Le type de matériau choisi et la quantité utilisée modifient la couleur de la lumière car chaque matériau génère des photons à différentes longueurs d'onde, affectant son apparence à l'œil humain. Qui n'aimerait pas les flashs de lumière? L'électronique est beaucoup plus compliquée que la programmation. Il m'était difficile de comprendre le fonctionnement des matrices LED. Qui La meilleure façon apprendre quelque chose?

Les matrices LED ont deux saveurs. Anode de rangée commune et cathode de rangée commune. La figure ci-dessus montre les différentes configurations. La différence entre ces deux configurations est la façon dont vous allumez la LED. Lors du collage des LED, assurez-vous que les pattes longues et courtes sont alignées de manière égale.


Une fois que la colle a séché, il est temps de plier et de souder. Pliez d'abord toutes les cathodes sur la gauche aussi près que possible de la carte de prototypage. Soudez toutes les cathodes de chaque rangée ensemble. Lorsque les cathodes sont prêtes, pliez toutes les anodes.

Les anodes ne doivent pas toucher les cathodes.


Soudez maintenant toutes les anodes de chaque rangée. Soudez les en-têtes et connectez les rangées de cathodes directement à l'en-tête.


Les rangées d'anodes sont connectées à l'en-tête avec résistances de limitation de courant.








L'intuition dira que l'éclairage à la fois et en même temps connecte simplement les quatre fils.

Multiplexage et préservation de la vision

Le multiplexage peut être utilisé pour afficher des modèles arbitraires avec Matrices LED. Le multiplexage est parfois également appelé numérisation. Il scanne les rangées et les lumières n'ont besoin que d'une rangée de LED à la fois. Suivez les mêmes étapes une par une pour toutes les lignes puis recommencez depuis le début.

• Commencez avec tout désactivé.
• Connectez la tension positive de tous les haut-parleurs requis.
• Connectez la chaîne à la terre.
• Cela allume les LED requises dans la rangée.
• Désactivez la ligne et toutes les colonnes.

Le phénomène s'appelle la persistance de la vision. Écrivons un code simple pour dessiner un motif sur une matrice. Commençons par configurer les contacts et leur statut par défaut. Le délai sert uniquement à démontrer la persistance de la vision. Pour tester la cohérence de l'effet de vision, nous dessinons le modèle avec différents retards.

Il s'agit d'un équipement électronique commun utilisé dans de nombreux appareils pour indiquer des cibles. La coupelle métallique est placée sur la borne négative, qui contient la matrice semi-conductrice. Le corps extérieur est formé de verre époxy, qui assure la directivité de la lumière ainsi que la protection de la matrice et des fils. Un examen plus approfondi montre clairement la structure des différents composants. Une coupelle en forme de cône qui contient un cristal semi-conducteur. La forme conique joue rôle important pour réfléchir la lumière émise par la matrice semi-conductrice.

Les deux fils sont reliés à la matrice par une liaison filaire. L'ensemble est encapsulé dans un boîtier en verre époxy. La forme du verre donne une directionnalité à la lumière émise par la matrice semi-conductrice. La borne négative a une cavité dans laquelle la matrice semi-conductrice est placée. Cette cavité est conformée pour réfléchir la lumière reçue vers le haut.

Cela est dû à la chute de la bande de conduction vers l'orbite inférieure, et les électrons libèrent de l'énergie sous forme de photons. La fréquence et la longueur d'onde des photons lumineux dépendent du matériau et du niveau de dopage du semi-conducteur. La lumière est émise lorsqu'un courant électrique traverse des molécules organiques.

Couche émissive : constituée de molécules organiques ou de polymères qui transportent les électrons de la couche cathodique. Couche conductrice : composée de molécules organiques ou de polymères qui portent des trous à partir de la couche anodique. Substrat : Plaque de verre.

• Joint : plaque supérieure en verre.
• Cathode : électrode chargée négativement.
• Anode : Une électrode chargée positivement.