Как же все таки устроен светодиод? Иногда лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать...
Как мы уже знаем, существует 3 способа получения белого света от светодиодов.
1) Смешивание цветов по технологии RGB (red, green, blue). На одной плате рядом плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при прохождении через оптическую линзу. В результате смешивания получается белый свет. 2) На поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне, наносится три люминофора, преобразующих ультрафиолетовый свет в голубой, зеленый и красный, соответственно. Отдаленно это напоминает работу люминисцентной лампы.
3) Желтый люминофор наносятся на голубой светодиод. Голубой свет, проходя через желтый люминофор приобретает белый свет. В зависимости от количества и консистенции люминофора, цвет светодиода может быть в диапазоне от 3200 до 7000 градусов кельвина (от теплого белого до голубоватого, соответственно). При этом, чем ниже температура света (чем желтее), тем ниже будет яркость светодиода. Связано это с тем, что больше света теряется при проходе через люминофор.
Рассмотрим третий вариант (самый распространенный). Производство светодиодов начинается с "выращивания" кристаллов. Подложка, сделанная из искусственного сапфира, покрывается тончайшими слоями индия, галия и алюминия. Данный процесс происходит несколько часов при высокой температуре. Из одного кристалла округлой формы (диаметром около 5 см) можно получить несколько тысяч светодиодов. Кристалл разрезается алмазными лезвиями специальным оборудованием. После чего, к светодиоду припаиваются золотые нити - контакты.
Свечение происходит на кристалле сапфира, когда в нем сталкиваются электроны и "дырки". При их столкновении выделяется некоторео количество света. При этом происходит прямое преобразование электрического тока в световое излучение. У других источников искусственного света преобразование происходит через процесс нагрева.
Подробнее о работе светодиодов и их производстве в видео ролике:
Телеканал "Санкт-Петербург". Программа "Как это работает". Журналист - ведущий: Кирилл Пищальников; операторы: Александр Чудин, Андрей Жохов, Дмитрий Емельянов; режиссер - Софья Иофа, монтаж - Андрей Алексеев, продюсеры:- Анна Агеева, Анна Тятте; редактор - Родион Чепель, руководитель проекта - Михаил Бергарт, видеоинженеры: Шамиль Фабриков, Юрий Степанов.
Светодиоды работают в более широком диапазоне температур. В последнее время они нашли применение в домашнем освешении, рекламных конструкциях и автомобильных лампах. Более подробно о производстве светодиодов в телевизионной передаче "Галилео":
Galileo: Как устроен и работает светодиод? В чем его преимущество перед обычными лампами?
А как же устроено большинство светодиодных ламп? Не достаточно же одних светодиодов. Самое опасное для светодиодов - это повышенный ток. Для того, чтобы светодиоды не выходили из строя, в лампах обязательно устанавливают сопротивление повышающий преобразователь с ограничением по току. Как собрать это устройство, какие детали для этого необходимы? - смотрите в следующем ролике...
ChipiDip: Драйвер управления белыми светодиодами. Сделай сам
Для тех, кто хочет попробовать сделать светодиодную лампу своими руками, необходимо рассчитать характеристики используемых резисторов. Данный видео ролик дает подробное представление о том, как правильно произвести расчет при подключении к повышенному напряжению (12 вольт). При этом учитываются такие характеристики, потребляемый светодиодом ток, коэффицент надежности светодиода, падение напряжения на светодиоде и существующее напряжение.
ChipiDip: Расчет резистора и его мощности для одного светодиода.
Спасибо за внимание!