Диод led: Светодиод, LED, LED-лампы
как устроен, принцип работы, применение — Asutpp
Светоизлучающий диод, называемый сокращенно LED (от light-emitting diode), подобно выпрямительному диоду, использует явления, происходящие на p-n-переходе. Однако выбор материала позволяет не столько обеспечить хорошую проводимость тока в одном направлении, сколько преобразовать энергию тока в световую энергию. Явление преобразования энергии тока в световую энергию называется электролюминесценцией.
Как устроен светодиод?
Светодиоды, как и все полупроводниковые диоды, состоят из полупроводников p-типа и n-типа, соединенных вместе. Полупроводниковые материалы названы в честь доминирующих носителей тока в соответствующем типе материала. В n-типе доминирующими носителями тока являются электроны, которые несут отрицательный — отрицательный заряд, отсюда и название n-типа. В p-типе доминирующими носителями являются дырки, которые несут положительный заряд — положительный, отсюда и название p.
Зонная теория твердых тел утверждает, что валентные электроны, получившие энергию, соответствующую зоне проводимости, оставляют состояние со свободной энергией в валентной зоне.
Это позволяет этому состоянию быть занятым другими электронами с энергией в зоне валентного уровня. Это явление можно описать как движение положительных носителей тока — т.е. дырок (рис. 1.).
В собственном полупроводнике количество электронов и дырок одинаково — каждый валентный электрон, который получает энергию из зоны проводимости, оставляет дырку в зоне проводимости. Количество электронов или дырок увеличивается при добавлении соответствующих легирующих добавок для «подпитки» одного типа носителей тока.
Если соединить p- и n-полупроводник, то в результате явления диффузии электроны из n-полупроводника «переходят» в p-полупроводник и дырки в обратном направлении.
Затем в области перехода электроны и дырки с обеих сторон объединяются. Это в конечном итоге приводит к пространственному распределению заряда на переходе — с повышенной концентрацией отрицательного заряда на стороне p-полупроводника и положительного заряда на стороне n-полупроводника — противоположно типичному распределению носителей в полупроводнике.
Такое пространственное распределение заряда достигает насыщенного состояния и образует барьер, препятствующий дальнейшему движению заряда (рис. 2.).
Если к n-стороне полупроводника приложено отрицательное напряжение, а к p-стороне — положительное, внешнее электрическое поле заставляет электроны на n-стороне двигаться к барьеру, как и дырки на p-стороне. При достижении барьера электроны и дырки объединяются — электроны с энергией в диапазоне зоны проводимости переходят в диапазон энергии валентной зоны, испуская избыточную энергию в виде электромагнитного излучения. Это явление называется радиационной рекомбинацией.
Принцип работы светодиода
Световое излучение светодиода можно представить так, как показано на рисунке 3.
Рис. 3. Схема работы светодиода. Белые точки символизируют дырки, а черные — электроны. Комбинация электронов и дырок на переходе приводит к испусканию фотонов.Энергетическое расстояние между валентной полосой и полосой проводимости называется энергетическим зазором (шириной запрещенной зоны) и обычно обозначается символом Eg.
Когда электрон переходит в более низкое энергетическое состояние, он может испускать избыточную энергию в виде электромагнитного излучения, или он может передать часть этой энергии кристаллической решетке путем увеличения тепловых колебаний. Полупроводники, в которых электроны практически всю свою избыточную энергию излучают в виде электромагнитного излучения, используются для изготовления светодиодов.
Электроны испускают электромагнитное излучение порциями, называемыми фотонами. Энергия фотонов зависит от частоты электромагнитного излучения. Связь между энергией фотона и частотой выражается формулой Планка:
Ef = h * f,
где Ef — энергия фотона, h — постоянная Планка, f — частота фотона.
Когда свет испускается в результате радиационной рекомбинации, энергия фотона приблизительно равна энергии ширины запрещенной зоны Eg.
Цвет света, который мы наблюдаем, напрямую зависит от частоты фотонов. Таким образом, цвет света, излучаемого диодом, зависит от величины энергии Eg материала диода.
Для светодиодов используются другие материалы, чем для выпрямительных диодов. Кремний и германий имеют слишком низкое значение Eg и, кроме того, передают часть энергии, потерянной при переходе в валентную зону, кристаллической решетке.
Примеры материалов, используемых для изготовления светодиодов, и цвета излучаемого ими света приведены в таблице:
| Полупроводниковый состав | Цвет испускаемого излучения |
| AlGaAs | красный, инфракрасный |
| AlGaP | зеленый |
| AlGaInP | оранжево-красный, оранжевый, желтый, зеленый |
| GaAsP | красный, красно-оранжевый, желтый |
| GaP | красный, желтый, зеленый |
| GaN | зелёный, синий |
| InGaN | зеленый, синий, ближний ультрафиолет |
| SiC | синий |
| Al2O3 | синий |
| ZnSe | синий |
Схема конструкции светодиода показана на рис.
4.
Светоизлучающим элементом является светодиодный чип — т.е. светодиод, задача термопрокладки — отводить выделяемое тепло, а задача линзы — соответствующим образом фокусировать свет, излучаемый светодиодом.
Применение светодиодов
Ширина запрещенной зоны является характеристикой материала диода — именно поэтому диоды по своей природе испускают монохроматическое излучение. Изобретение в начале 1990-х годов диода с синей подсветкой и, соответственно, способность диодов создавать любой цвет света положили начало эпохе светодиодов. Значительное снижение стоимости производства светодиодных источников света в последние годы (например, светодиодные «лампочки» за последние пять лет стали дешевле почти в десять раз) означает, что светодиоды становятся доминирующим источником света практически во всех областях.
Белый свет от светодиодных источников обычно получают тремя способами:
- Три светодиода разного цвета помещаются в один корпус, чтобы в сумме получить белый свет.
Этот тип диодов называется RGB. Если к этому типу диодов подключить регулятор, позволяющий регулировать ток, проходящий через отдельные диоды, то можно получить различные цвета света. - Светодиод, излучающий ультрафиолет, покрыт трехцветным люминофором, который преобразует ультрафиолетовое излучение в белый свет.
- Синий светоизлучающий диод покрыт люминофором, который при возбуждении синим светом излучает желтый свет. При смешивании синего и желтого света получается белый свет.
Этот тип диодов называется RGB. Если к этому типу диодов подключить регулятор, позволяющий регулировать ток, проходящий через отдельные диоды, то можно получить различные цвета света.Основными преимуществами светодиодов являются их эффективность, долговечность — светодиоды могут проработать до 100 000 часов, а также универсальность.
Эффективность источников света описывается величиной, называемой световой отдачей. Световая отдача, обозначаемая буквой , определяет общую мощность полученного света по отношению к мощности электрического тока, который этот свет производит. Она выражается формулой:
η = Ф / P
где Ф — световой поток, а P — мощность электрического тока, потребляемого источником, создающим поток.
Световой поток — это величина, характеризующая мощность излучаемого света, а его единицей является люмен (лм). Световая отдача измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Сравнение световой отдачи различных источников света показано в таблице:
| Источник света | Световая отдача [лм/Вт] | Приблизительный эквивалент традиционных ламп накаливания [единиц] |
| Традиционная лампочка | 5‑20 | 1 |
| Лампа с парами ртути | 15‑25 | 2 |
| Галогенная лампа | 20‑30 | 2 |
| Ртутная газоразрядная лампа | 30‑65 | 4 |
| Энергосберегающая люминесцентная лампа | 40‑100 | 6 |
| Светодиод (LED) | 50‑300 | 6 |
| Металлогалогенная лампа | 80‑125 | 6 |
| Галогенная ртутная лампа | 70‑100 | 7 |
Как видно из таблицы, диоды значительно превосходят по эффективности традиционные источники света: лампы накаливания, галогенные или люминесцентные лампы (флуоресцентные трубки).
Диодам уступают более дорогие натриевые и металлогалогенные лампы, в которых свет излучается в результате разрядов, возникающих в парах металлов. Эти источники используются для освещения улиц, спортивных залов и стадионов.
Универсальность светодиодов также является важным преимуществом. Мощность светодиодных источников варьируется от нескольких милливатт до нескольких десятков ватт. Они используются в качестве всех типов индикаторных лампочек в различных типах электрических и электронных устройств. Например: лампочки — индикаторы работы электрических и электронных устройств, индикаторы заряда батареи и т.д.
Светодиоды начали вытеснять традиционные источники света в подсветке ЖК-экранов телевизоров и ноутбуков несколько лет назад, что позволило уменьшить их толщину. Следующим шагом в развитии технологии стало использование органических соединений для производства светодиодов и появление технологии OLED и ее последующих вариантов (AMOLED, Super AMOLED). Дисплеи, изготовленные с использованием технологии OLED, очень тонкие, поскольку не требуют подсветки, так как диоды генерируют свет самостоятельно.
Этот тип дисплея сначала получил широкое распространение в смартфонах, а затем в телевизионных экранах.
В данной статье представлены лишь некоторые из областей применения светодиодной технологии. Практически везде, где используются источники света, можно встретить светодиоды. К вышеперечисленным преимуществам этих светодиодов можно добавить, что они начинают светить сразу после включения, достаточно устойчивы к частоте включений, устойчивы к ударам и влиянию атмосферы, а также могут быть использованы для получения практически любого цвета света.
LED-диоды в категории «Дом и сад»
Аккумуляторный LED светильник Klaus KE47712 (108 диодов) 33W
На складе в г. Винница
Доставка по Украине
1 099 грн
2 299 грн
Купить
Винница
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V BLUE BB, код: 6720297
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V RED PM, код: 6720298
Доставка по Украине
9.
98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V RED FE, код: 6720298
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V BLUE FE, код: 6720297
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V BLUE KS, код: 6720297
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V RED KS, код: 6720298
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светильник LED беспроводной с датчиком движения с аккумулятором 30 см 21 диодов
Доставка по Украине
340 грн
400 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V BLUE AG, код: 6720297
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V BLUE ES, код: 6720297
Доставка по Украине
9.
98 грн
14 грн
Купить
Світлодіодна гірлянда Led 10 м., 100 діодів на батарейка мультіколор
На складе в г. Ровно
Доставка по Украине
129.39 грн
227 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V BLUE PK, код: 6720297
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V BLUE TS, код: 6720297
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V RED TP, код: 6720298
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V RED ML, код: 6720298
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Смотрите также
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V BLUE ML, код: 6720297
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Лампочки в фару светодиодные + линза LED h5 25W 20диод
Доставка по Украине
385 грн/комплект
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V RED KB, код: 6720298
Доставка по Украине
9.
98 грн
14 грн
Купить
Светодиодная лампа AllLight T10 1 диод LED бц W2,1×9,5d 12V RED EV, код: 6720298
Доставка по Украине
9.98 грн
14 грн
Купить
Світлодіодна гірлянда Led 5м., 50 діодів на батарейках золото
На складе в г. Ровно
Доставка по Украине
106.64 грн
172 грн
Купить
Светильник LED беспроводной с датчиком движения с аккумулятором 30 см 40 диодов
Доставка по Украине
425 грн
500 грн
Купить
10 диодов 3V 635 мм LE32A7100L/LE32B510F LE32TE5 LED315D10-07 Mystery MTV323LW01273
На складе
Доставка по Украине
550 грн
Купить
Фитолампа для растений, эффективность 1000W, потребление 30W на 216 led диодов, 3 режима свечения полного
На складе
Доставка по Украине
2 280 — 3 420 грн
от 2 продавцов
2 280 грн
Купить
Светодиодный аккумуляторный фонарь Yajia-6801 33 LED светодиодная лампа, 33 диода, LED фонарь на аккумуляторе
На складе
Доставка по Украине
255 — 295 грн
от 2 продавцов
295 грн
525 грн
Купить
Зеркало для макияжа с LED подсветкой на 22 диода, настольное зеркальце, косметическое зеркало
На складе в г.
Вишнёвое
Доставка по Украине
454.35 грн
699 грн
Купить
Вишнёвое
Новогодняя гирлянда нить 230 LED мультиколор (белый провод,11 метров, 230 диодов)
На складе
Доставка по Украине
190.96 — 228 грн
от 2 продавцов
228 грн
Купить
Элемент светодиодный LED 12-30В диод G зеленый Eaton
На складе
Доставка по Украине
294 грн
Купить
Элемент светодиодный LED 12-30В диод W белый Eaton
На складе
Доставка по Украине
294 грн
Купить
Элемент светодиодный LED 12-30В диод синий Eaton
На складе
Доставка по Украине
294 грн
Купить
Драйверы для светодиодов и подключаемые адаптеры
Драйверы для светодиодов
Диодные светодиоды LED предлагает широкий выбор драйверов для светодиодов и блоков питания для различных типов установок.
21 шт.
Сортировать по Позиция Имя Установить направление по убыванию
Показать
- 25
- 50
- 100
- Все
25 50 100 Все
Драйвер OMNIDRIVE® X с регулируемой яркостью
Универсальный драйвер для большинства высокоэффективных приложений диммирования.
Драйверы с магнитной регулировкой яркости
Универсальный диммируемый драйвер для повседневных проектов с ленточным освещением.
OMNIDRIVE® Basics — Электронный диммируемый драйвер ELV
Компактный электронный диммируемый (ELV) драйвер для повседневных задач. Совместим с самыми популярными диммерами.
Драйвер SWITCHEX® и диммер
Драйвер светодиода и диммер объединены в одном корпусе.
Упростите установку и сократите трудозатраты.Распределительная коробка LO-PRO®, NEMA 1 — внесена в список UL
Корпус, внесенный в список UL, который сочетается с драйверами светодиодов для установки в соответствии с нормами.
Распределительная коробка LO-PRO NEMA3R для влажных помещений — внесена в список UL
Распределительная коробка NEMA 3R, которая сочетается с драйверами диодных светодиодов для наружной установки. Сертифицировано UL 2108, UL 508A и UL 1598
Распределительная коробка LO-PRO для MikroDIM — NEMA 1
Распределительная коробка NEMA1 для драйвера MikroDIM.
Мини-распределительная коробка LO-PRO®, NEMA 1 — внесена в список UL
Корпус, внесенный в список UL, для установки драйверов серии VLM в соответствии с кодом.
Светодиодный драйвер Lutron® Hi-lume Premier 0,1%
Высокоэффективное диммирование в системах управления Lutron.
Электронный диммируемый драйвер MikroDIM™
Компактный блок питания с регулируемой яркостью без минимальной нагрузки.
Вставной адаптер промышленного класса BNKR™
Вставной светодиодный драйвер для тяжелых условий эксплуатации.
Подключаемые драйверы коммерческого класса — внесены в список UL
Диодный светодиод сочетает в себе электронику и корпус драйвера с жесткой проводкой для тяжелых условий эксплуатации с легкостью и простотой подключаемого адаптера, что делает стационарную установку внутри помещений быстрее и проще.
Декодер DMX со встроенным драйвером светодиодов
Драйвер со встроенным DMX-контроллером для интеграции статического цвета и меняющей цвет ленты в системы DMX с минимальным количеством компонентов.
Электронные диммируемые драйверы OMNIDRIVE®
Наш самый популярный драйвер с электронной регулировкой яркости (ELV). Превосходное затемнение и широкая совместимость с популярными диммерами. Корпус, внесенный в список UL, опционально.
Драйверы для светодиодов с постоянным напряжением
Драйверы для включения/выключения или ШИМ-управления яркостью.
Драйверы постоянного напряжения для светодиодов серии VLM
Компактный светодиодный драйвер постоянного напряжения.
Коммерческие драйверы с регулируемой яркостью 0–10 В
Драйверы светодиодов с регулируемой яркостью 0-10 В промышленного класса являются важными компонентами коммерческих зданий и модернизацией низковольтных светодиодных светильников в системах управления 0-10 В.
Драйверы светодиодов с регулируемой яркостью 0–10 В
Драйверы светодиодов Lutron® Hi-lume™ с регулируемой яркостью 1%
Высокоэффективное диммирование в системах управления Lutron.
Съемные адаптеры
Распределительная коробка LO-PRO® — внесена в список ETL, NEMA 1
Низкопрофильный и прочный стальной корпус, соответствующий электротехническим нормам и правилам, требующим распределительных коробок для разделения бытовой и низковольтной проводки.
Упростите установку и сократите трудозатраты.
21 шт.
Сортировать по Позиция Имя Установить направление по убыванию
Показать
- 25
- 50
- 100
- Все
25 50 100 Все
Светодиодные светильники для коммерческих, торговых и жилых помещений
Светодиодные светильники
Эти диодные светодиодные светильники отвечают особым требованиям, таким как прямое рабочее освещение 120 В и незаметное направленное акцентное освещение.
Варианты низкого напряжения совместимы с теми же популярными драйверами светодиодов, которые мы предлагаем для нашей обширной линейки ленточных светильников.
17 Предмет(ы)
Сортировать по Позиция Имя Установить направление по убыванию
Показать
- 25
- 50
- 100
- Все
25 50 100 Все
Крепление GRAZE X™
Линейный гразер с точным управлением лучом.
Градиент с низким уровнем бликов в компактном форм-факторе.Серия FENCER® SABRE™ SELECT — система освещения с возможностью выбора цвета
SABRE™ SELECT серии FENCER® — это система освещения на 120 В с тремя встроенными вариантами цветовой температуры (3000K, 3500K и 4000K).
Светодиодная подсветка SABRE™ под шкаф
Простые в установке светильники на 120 В для подкапотного и рабочего освещения. Поле переключается между пятью встроенными опциями CCT.
Светодиодный фонарь TRIANT® 2, 12–24 В
Светодиодные светильники TRIANT® 2 Puck Lights работают на двойной платформе 12/24 В для рабочего и акцентного освещения в небольшом светильнике.
Светодиодный светильник SPOTMOD® 2 с регулируемой яркостью
SPOTMOD® 2 — это компактный светодиодный светильник с регулируемой яркостью для внутреннего и наружного освещения, который легко интегрируется в шкафы, патио, сады, стеллажи и многое другое. Доступен в 2 форм-факторах.
Светильник FOIL™ SELECT COVE серии FENCER® — система освещения с возможностью выбора цвета
Серия FENCER® FOIL™ SELECT Cove — это система освещения на 120 В с тремя встроенными вариантами цветовой температуры (3000K, 3500K и 4000K).
Светодиодная панель TRU-LINK® 24 В
Светодиодные панели TRU-LINK® 24V — это соединяемые световые панели с высоким индексом цветопередачи и превосходным рассеиванием.
MATTONE® 2 Светодиодный шаговый светильник Direct Wire
MATTONE® 2 LED Step Light — это компактный светодиодный светильник для ступеней, который подходит для освещения дорожек или витрин как внутри, так и снаружи помещений.
Светильник FENCER® Series FOIL™ 2 LED
Эти продукты, снятые с производства, не будут поддерживаться после 2019 года, а их доступность в некоторых SKU в ближайшем будущем будет ограничена.
Позвоните в службу поддержки клиентов со светодиодными индикаторами, чтобы узнать о наличии. Щелкните здесь, чтобы просмотреть обновленную модель с 3 встроенными опциями CCT.Светодиодные светильники FENCER® серии FOIL™ 2 обеспечивают освещение с высоким индексом цветопередачи и полным рассеиванием.
FENCER® Series SABRE™ Premium Diffusion LED Светильник премиум-класса
Светодиодные светильники FENCER® SABRE™ для установки под шкафы имеют уникальный дизайн с рассеивающей линзой премиум-класса для создания непрерывного линейного светового потока, который полностью устраняет традиционные «горячие точки» большинства светильников со светодиодной матрицей.
Светодиодный светильник SPOTMOD® TILE
Светодиодный светильник SPOTMOD® TILE — это ультраяркий и низкопрофильный светильник для поверхностного монтажа на большинстве поверхностей.
Светодиодный светильник SPOTMOD® LINK
SPOTMOD® LINK имеет гирляндные соединители для установки нескольких приборов (до семи) и может монтироваться на поверхности или в углублении.
Светодиодный панельный светильник серии SPOTMOD® SLIK
Светодиодные панельные светильники серии SPOTMOD® SLIK предлагают демонстрационное, акцентное и рабочее освещение в дискретном форм-факторе с высокой производительностью.
Светодиодный фонарь TRIANT®
Светодиодный светильник TRIANT® Puck — это стильный и компактный светодиодный светильник, который обеспечивает сфокусированное рабочее или декоративное освещение в любом пространстве.
Градиент с низким уровнем бликов в компактном форм-факторе.
Позвоните в службу поддержки клиентов со светодиодными индикаторами, чтобы узнать о наличии. Щелкните здесь, чтобы просмотреть обновленную модель с 3 встроенными опциями CCT.
