LED ها (دیودهای ساطع کننده نور)، که با نام انگلیسی آشناتر LED (مخفف دیود ساطع نور) نیز شناخته می شوند، قهرمانان واقعی گمنام در دنیای الکترونیک هستند. آنها ده ها عملکرد مختلف را انجام می دهند و اکنون تقریباً در هر دستگاه الکترونیکی استفاده می شود. بنابراین، به عنوان مثال، آنها نمادها را بر روی پانل های روشن نشان می دهند، اطلاعات را از یک کنترل از راه دور به گیرنده سیگنال منتقل می کنند، خانه ها را روشن می کنند، یا شما را از وضعیت فعلی یک دستگاه مطلع می کنند. LEDهای سبز، قرمز و آبی در کنار هم می توانند تصویری را روی صفحه تلویزیون بزرگ تشکیل دهند یا ترافیک را در چراغ راهنمایی کنترل کنند.
می درخشد، اما گرم نمی کند
در اصل، LED ها فقط لامپ های مینیاتوری هستند که کاملاً در هر مدار الکتریکی قرار می گیرند. اما در عین حال رشته ای رشته ای ندارند که برای لامپ های معمولی اجباری است و در نتیجه زیاد گرم نمی شوند. نور ساطع شده توسط ال ای دی ها تنها به دلیل حرکت الکترون ها در نیمه هادی است، بنابراین طول عمر آنها مانند ترانزیستورهای معمولی است.
هنگام مقایسه منابع سلامتلامپ های LED و رشته ای، سپس LED هزاران ساعت بیشتر دارد. ال‌ای‌دی‌های کوچک جایگزین لوله‌هایی شده‌اند که صفحه‌های LCD با وضوح بالا را روشن می‌کنند و آنها را بسیار نازک‌تر می‌کنند.
این نور عجیب از کجا آمده است؟
بدون جستجو در جنگل فرآیندهای فیزیکی، بیایید ببینیم چه چیزی باعث درخشش LED می شود.
نور شکلی از انرژی است که توسط اتم ساطع می شود و از بسته های کوچکی از ذرات با انرژی و تکانه به نام فوتون تشکیل شده است. هنگامی که الکترون ها از مداری دور به مدار نزدیک تر حرکت می کنند، تولید می شوند. هرچه مسافت طی شده توسط یک الکترون بیشتر باشد، انرژی فوتون ساطع شده از آن بیشتر است که با فرکانس بالاتر مشخص می شود. این فرکانس دقیقاً مسئول طول موج نور است که رنگ تابش را تعیین می کند. به عنوان مثال، اتم‌های یک دیود سیلیکونی استاندارد به گونه‌ای چیده شده‌اند که یک الکترون در فاصله نسبتاً کوتاهی برخورد می‌کند. در نتیجه، فرکانس فوتون ها آنقدر کم است که برای چشم انسان نامرئی است - در قسمت مادون قرمز طیف نور قرار دارد. البته، این لزوما چیز بدی نیست: LED های مادون قرمز به ویژه برای کنترل از راه دور ایده آل هستند.
LED های با نور قرمز بخشی از تابش نور قابل مشاهده برای انسان را باز می کنند و برای مثال می توانند اعداد را در ساعت های الکترونیکی برجسته کنند. بسته به مواد استفاده شده در LED ها، می توان آنها را طوری پیکربندی کرد که در مادون قرمز بدرخشند.ماوراء بنفش و تمام رنگهای طیف قابل مشاهده بین آنها.
دو تا از سینه، از صورت یکسان
مدتی پس از توسعه LED قرمز، LED هایی با رنگ های دیگر ظاهر شدند. تقریباً بلافاصله آنها شروع به ترکیب کردند و آنها را در یک پوسته قرار دادند. یک LED دو رنگ دستگاهی با دو سرب است که در آن دو دیود با جهت مخالف با تابش رنگ های مختلف به طور موازی در یک محفظه نصب می شوند. در این حالت، رنگ به قطبیت ولتاژی که به دستگاه وارد می شود بستگی دارد.
LED های سبز-قرمز به طور گسترده ای به عنوان نشانگر آمادگی دستگاه برای عملکرد استفاده می شود (قرمز روشن - خاموش، سبز - روشن).
هیچ کمالی در جهان وجود ندارد، یا چند نقص در یک منبع نور ایده آل
بدیهی است که فناوری LED هنوز ناقص است. یکی از معایب آسیب پذیری آنها در برابر دماهای بالا است. جریان بیش از حد جریان و در نتیجه گرم شدن بیش از حد مدار LED باعث سوختن دائمی می شود که اغلب به عنوان ذوب LED شناخته می شود. علاوه بر این، LED های مبتنی بر مواد نیمه هادی پیشرفته، تا همین اواخر، برای استفاده به عنوان نور طبیعی بسیار گران بودند. اما از دهه 2000 با راه اندازی تولید انبوه، قیمت LED ها چندین بار کاهش یافت و با قیمت لامپ های معمولی متناسب شد و با توجه به عمر طولانی، نور روشن، سازگاری با محیط زیست و بهره وری انرژی شگفت انگیز، استفاده از LED ها به گزینه ای اقتصادی تر برای روشنایی تبدیل شده انددر خانه.
فانوس قرمز بزرگ و وحشتناک
بیایید با جزئیات بیشتر در مورد محل استفاده از LED قرمز صحبت کنیم. به درستی می توان آن را "برادر بزرگ" در خانواده LED در نظر گرفت، اگر فقط به این دلیل که اولین LED بود که در طیف تابش مرئی کار می کرد. طبیعتاً آنها زودتر از دیگران شروع به استفاده از آن برای نیازهای عملی کردند و اول از همه در صورت خرابی تجهیزات توجه را به خود جلب کردند. موافقم، وقتی به جای صدای یکنواخت موتور، یک LED قرمز به طور ریتمیک چشمک می زند و یکی از نمادها را بر روی پانل ماشین مورد علاقه یا ماشین لباسشویی محبوب شما برجسته می کند، حداقل این باعث ایجاد احساس اضطراب خفیف می شود. بله، برای هشدار در مورد چنین شرایط اضطراری است که بیشتر از این نوع نشانگر استفاده می شود.
راز قرمز
رنگ قرمز دارای بیشترین طول موج و کمترین حساسیت به پراکندگی است و به ترتیب از دورترین فاصله قابل مشاهده است. بنابراین، جای تعجب نیست که یک LED قرمز چشمک زن به طور گسترده برای چراغ های اضطراری و هشدار استفاده می شود. علاوه بر این، میزان مصرف الکتریسیته ال ای دی های این رنگ در بین ال ای دی های دیگر در طیف مرئی کمترین است که حداکثر زمان کارکرد دستگاه روشنایی مورد استفاده را تضمین می کند.
چراغ های LED قرمز معمولاً در جاهایی که نیاز به نور با شدت بالا وجود دارد استفاده می شود، در حالی که مزاحمتی برای افراد دیگر ایجاد نمی کند. به عنوان مثال، آنها در تئاتر، سینما و برای خواندن نقشه های نجومی ترجیح داده می شوند. چراغ قرمز نیستچشم ها را تحت فشار قرار می دهد و به انبساط بهتر مردمک ها کمک می کند و به شما امکان می دهد اشیاء بازتابنده را به خوبی ببینید.
و فناوری های LED برای باغبانان کاربرد شایسته ای یافته اند. نور آبی رشد اولیه گیاه را تحریک می کند، در حالی که استفاده از LED های قرمز باعث بهبود گلدهی و تشکیل میوه می شود. در اینجا، LED ها فراتر از رقابت هستند، زیرا، بر خلاف سایر انواع لامپ ها که می توانند به محصولات آینده آسیب برسانند، با انتشار مقدار زیادی نور، بیش از حد گرم نمی شوند و هوا را خشک نمی کنند.
هر چه جلوتر، "شگفت انگیزتر"
جایگزینی لامپ های رشته ای قدیمی با ال ای دی تنها نوک کوه یخ است، داستان LED تازه شروع شده است. به لطف پیشرفت‌های جدید، راه‌حل‌های LED به افق‌های جدیدی می‌رسند که قبلاً برای آنها غیرقابل دسترس بود. محتمل ترین جهت توسعه، دیودهای ساطع نور آلی یا OLED است.
مواد آلی مورد استفاده برای ساخت این نیمه هادی ها شکل پذیر هستند و امروزه امکان ساخت منابع نوری انعطاف پذیر و حتی نمایشگرها را فراهم می کنند. به نظر می رسد فناوری OLED راه را برای نسل بعدی تلویزیون ها و گوشی های هوشمند هموار خواهد کرد. از این گذشته، واقعاً راحت است که تلویزیون خود را از دیوار جدا کنید، آن را در یک لوله بغلتانید و با خود به عنوان مثال به خانه روستایی ببرید.
سخت است که بگوییم فناوری LED در آینده به کجا خواهد رفت، اما یک چیز واضح است - هیچ بازگشتی به لامپ ادیسون وجود نخواهد داشت.
