LED diody

Nejrozšířenější polovodičový zdroj záření je elektroluminiscenční dioda (ELD, svítivá dioda, LED - Light Emiting Diode).
Prochází-li přechodem PN proud v propustném směru, dochází v oblasti přechodu k rekombinacím, vzniká elektromagnetické záření. Vlnová délka elektromagnetického záření je závislá na druhu použitého polovodiče. Voltampérové charakteristiky některých používaných materiálů jsou uvedeny na obr. 1. Pro každou diodu výrobce udává nejvyšší hodnotu proudu v přímém směru IF . Ve zpětném směru je průrazné napětí asi 15 V. U polovodičů složených ze lze změnou poměru jednotlivých složek měnit vlnovou délku a tím barvu.

Obr. 1. Voltampérové charakteristiky některých LED diod
Obr. 1. Voltampérové charakteristiky některých LED diod

Složení elektroluminiscenční LED diody je uvedeno na obr. 2. Na kovovém kontaktu tvořícím zároveň nosnou destičku je polovodič typu N. Vrstva P přechodu PN je velmi tenká, takže záření vznikající v oblasti přechodu může toto vrstvou pronikat ven. Přívod proudu do přechodu je kovovými kontakty ve spodní vrstvě. Čip diody je zalit průhlednou zalévací hmotou, jejíž tvar současně určuje vyzařovací charakteristiku diody. Dnes jsou diody vyráběny celoplastové, u kterých je čip připájen přímo na jeden vývod. 

Obr. 2. Elektroluminisčenční – LED dioda: a) uspořádání vrstev b)  řez diodou
Obr. 2. Elektroluminisčenční – LED dioda: a) uspořádání vrstev b) řez diodou

Elektroluminiscenční diody mohou být žluté, červené, zelené, modré jsou méně časté a jsou dražší. Barva LED je udávána pomocí vlnové délky v nanometrech.
Dvoubarevné LED diody jsou tvořeny jsou obvykle tvořeny dvěma LED diodami v jednom pouzdře se společnou katodou, v tomto provedení mají tři vývody. Toto uspořádání je znázorněno na obr. 3. V tomto provedení je možné znázornit tři barvy a to tak, že současně svítí obě části LED diody. Jiné dvoubarevné provedení je rovněž tvořeno dvěma diodami LED v jednom pouzdře, které jsou zapojeny antiparalelně. Při změně polarity proudu se změní barva. Pokud přivedeme střídavé napětí svítí obě diody společně.

Obr. 3. Uspořádání dvoubarevné LED diody se společnou katodou
Obr. 3. Uspořádání dvoubarevné LED diody se společnou katodou
Trojbarevné LED (RGB – červená, zelená, modrá) se nečastěji vyrábí se šesti nebo čtyřmi vývody. Tyto diody jsou schopné vytvářet bílé světlo. Jednodušeji lze bílé světlo vytvořit modrou LED diodou s luminoforem – jde o perspektivní způsob.
Pro optoelektronické účely se často používají diody infračervené, v poslední době se začínají uplatňovat také ultrafialové. V tomto pásmu se již neprojevují rušivé vlivy okolního prostředí ( teplo = infračervené záření ). Vyzařovací charakteristika udává rozložení záření do prostoru. Její tvar je dán tvarem diody a je možné jej upravit pomocí zalévací hmoty.
Svítivost LED diody je přímo úměrná velikosti proudu procházejícího diodou. Podle svítivosti lze LED diody rozdělit na:
  • standardní, 3 ÷ 30 mcd/10 mA
  • se zvýšenou svítivostí, 100 ÷ 1000 mcd / 20 mA
  • vysoce svítivé, nad 1000 mcd  ÷ 10 cd
  • vysoce svítivé moduly LED, skládají se z několika diod
LED diody se používají ve velmi mnoha aplikacích. Nejrozšířenější jsou použity pro indikační účely buď samostatně nebo ve formě displeje. V současnosti se rozšiřuje použití LED diod v automobilovém průmyslu a také ve funkci klasické žárovky. V automobilovém průmyslu je využito jak velké životnosti tak i to, že LED dioda začne vyzařovat světlo téměř bez zpoždění, klasická žárovka má zpoždění asi 0,1 s. Proti klasickým žárovkám se vyznačují velmi velkou životností ~ 100 000 hodin. Jsou nezastupitelné v optických spojích, kde se používají pro vybuzení optických vláken. Vazba s vláknem je znázorněna na obr. 4. Pokud je optické vlákno ukončeno sférickou čočkou, je struktura znázorněna na obr. 4a). Druhý způsob je na obr. 4b).
Obr. 4. Vazba LED diody s optickým vláknem: a) vlákno ukončeno sférickou čočkou b) vlákno ukončeno rovně
Obr. 4. Vazba LED diody s optickým vláknem: a) vlákno ukončeno sférickou čočkou b) vlákno ukončeno rovně

Komentáře



RussellAmbut

05.06.2017 10:56

x payday loans no credit check man http://paydaysam.com through

Tangela

06.03.2012 07:02

Well done atrcile that. I'll make sure to use it wisely.