Trang chủ > Tin tức > Công nghiệp Tin tức

Việc sử dụng và phân tích nguyên lý của điốt phát quang

2021-12-28

Điốt phát quang (LED) là một thiết bị hiển thị phát sáng được làm bằng vật liệu bán dẫn như gali photphua (GaP) có thể chuyển đổi trực tiếp năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng. Khi có một dòng điện nào đó chạy qua nó sẽ phát ra ánh sáng.
Điốt phát quang cũng được cấu tạo từ cấu tạo PN như điốt thông thường và chúng cũng có tính dẫn điện một chiều. Nó được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử, thiết bị gia dụng, đồng hồ đo và các thiết bị khác để chỉ báo nguồn điện hoặc chỉ báo mức.
(1) Điốt phát quang được dùng làm đèn báo. Mạch ứng dụng điển hình của điốt phát quang được thể hiện trong hình. R là điện trở hạn chế dòng điện, và I là dòng điện thuận qua điốt phát quang. Điện áp ống của điốt phát quang nói chung lớn hơn của điốt thường khoảng 2V và điện áp nguồn phải lớn hơn điện áp của ống để điốt phát sáng hoạt động bình thường.
Điốt phát quang được sử dụng trong các mạch chỉ thị nguồn AC. VD1 là điốt chỉnh lưu, VD2 là điốt phát sáng, R là điện trở hạn chế dòng điện và T là biến áp nguồn.
(2) Điốt phát quang được dùng làm ống phát quang. Trong bộ điều khiển từ xa hồng ngoại, tai nghe không dây hồng ngoại, báo động hồng ngoại và các mạch khác, điốt phát sáng hồng ngoại được sử dụng làm ống phát sáng, VT là bóng bán dẫn điều chế công tắc và VD là điốt phát sáng hồng ngoại. Nguồn tín hiệu điều khiển và điều chế VD thông qua VT, để VD phát ra ánh sáng hồng ngoại đã điều chế ra bên ngoài.
Phân tích nguyên lý của điốt phát quang
Nó là một loại diode bán dẫn có thể chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng. Đi-ốt phát sáng được cấu tạo bởi một điểm nối PN giống như ống phát triển của chip LED hai cực thông thường và nó cũng có khả năng dẫn điện một chiều. Khi đặt một điện áp thuận vào điốt phát sáng, các lỗ trống được tiêm từ vùng P sang vùng N và các điện tử được tiêm từ vùng N sang vùng P lần lượt tiếp xúc với các điện tử ở vùng N và các khoảng trống. trong khu vực P trong vòng vài micrômet của đường giao nhau PN. Các lỗ liên kết lại và tạo ra huỳnh quang phát xạ tự phát. Các trạng thái năng lượng của electron và lỗ trống trong các vật liệu bán dẫn khác nhau là khác nhau. Khi các electron và lỗ trống tái kết hợp, năng lượng giải phóng có phần khác nhau. Năng lượng giải phóng càng nhiều thì bước sóng của ánh sáng phát ra càng ngắn. Thường được sử dụng là điốt phát ra ánh sáng đỏ, xanh lá cây hoặc vàng. Điện áp đánh thủng ngược của điốt phát sáng lớn hơn 5 vôn. Đường đặc tính vôn-ampe thuận của nó rất dốc, và nó phải được sử dụng nối tiếp với điện trở hạn chế dòng điện để điều khiển dòng điện qua điốt. Điện trở giới hạn dòng điện R có thể được tính theo công thức sau
R = (Eï¼ UF) / IF

Trong đó E là điện áp nguồn cung cấp, UF là điện áp giảm phía trước của đèn LED và IF là dòng điện hoạt động bình thường của đèn LED. Phần lõi của điốt phát sáng là một tấm wafer được cấu tạo bởi chất bán dẫn loại P và chất bán dẫn loại N. Có một lớp chuyển tiếp giữa bán dẫn loại P và bán dẫn loại N, lớp này được gọi là tiếp giáp PN. Trong tiếp giáp PN của một số vật liệu bán dẫn nhất định, khi hạt tải điện thiểu số tiêm vào và hạt tải điện đa số tái kết hợp, năng lượng dư thừa được giải phóng dưới dạng ánh sáng, do đó trực tiếp chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng. Với điện áp ngược đặt vào tiếp giáp PN, rất khó để tiêm hạt tải điện thiểu số, do đó nó không phát ra ánh sáng. Loại điốt này được chế tạo bằng nguyên lý điện phát quang phun được gọi là điốt phát quang, thường được gọi là LED. Khi nó ở trạng thái làm việc tích cực (nghĩa là đặt một điện áp dương vào hai đầu), khi dòng điện chạy từ cực dương của đèn LED sang cực âm, tinh thể bán dẫn phát ra ánh sáng có màu sắc khác nhau từ tia cực tím đến tia hồng ngoại, và cường độ của ánh sáng có liên quan đến dòng điện.

Trước:Cách sử dụng điốt phát quang

Kế tiếp:Giới thiệu sơ lược về nguyên lý điốt phát quang