Светодиоды, их основные параметры и характеристики - Реферат

Светодиоды, или светоизлучающие диоды (СИД, в английском варианте LED - light emitting diode) - полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока (рисунок 1). Цвет свечения (длина волны максимума спектра излучения) определяется типом используемых полупроводниковых материалов, образующих p-n-переход.Открытие такого понятия, как «электролюминесценция» полупроводников, принадлежит нашему соотечественнику, Олегу Владимировичу Лосеву. Лосев обессмертил свое имя двумя открытиями: что полупроводниковый кристалл может усиливать и генерировать высокочастотные радиосигналы, и именно этим - обнаружением испускания ими света при протекании тока. Но лишь четверть века спустя ученые всерьез занялись «полупроводниковым светом» - промышленная разработка светоиспускающих полупроводниковых диодов (LED, СИД) началась в 1951 г. в США в Центре по разработке ламп, работающих на основе эффекта Лосева. Первые LED видимого излучения промышленного назначения на основе GAASP/GAP создал в лаборатории Университета штата Иллинойс Ник Холоньяк, он считается отцом современных светодиодов. Панков в лаборатории IBM создал на GAN светодиоды с голубым и фиолетовым излучением - однако, с малым сроком службы.Для использования в целях освещения светодиоды должны быть объединены в систему, включающую оптику, драйверы, источники питания и теплоотводы. Проектировщикам и инсталляторам светодиодных систем освещения, вероятно, никогда не придется вскрывать корпуса световых приборов, подобно тому, как пользователю персонального компьютера нет необходимости открывать системный блок ПК и разбирать его содержимое. В некоторых световых приборах, предназначенных для театрального освещения, предусмотрены замена и ремонт компонентов на месте установки, но в большинстве случаев разбирать светодиодные приборы не рекомендуется: это не одобряется производителями и может привести к аннулированию гарантии. К основным компонентам светодиодного светового прибора относятся: · собственно сами светодиоды и электроника, обеспечивающая их работу;Светодиоды, изготовленные из разных полупроводниковых материалов, излучают свет разных цветов. В первых светодиодах использовались такие материалы, как фосфид галлия (GAP), тройное соединение AIGAAS и тройное соединение GAASP. В настоящее время GAP, AIGAAS и GAASP используются только для изготовления индикаторных светодиодов, так как большие токи, необходимые для получения излучения, и большое тепло, выделяющееся при работе светодиодов, изготовленных из этих материалов, значительно сокращают срок их службы. Светодиоды, изготовленные из ALLNGAP и INGAN, в совокупности перекрывают почти всю область спектра видимого излучения с промежутком в области зелено-желтого и желтого цветов. При использовании метода RGB белый свет получается при объединении излучения красного, зеленого и синего светодиодов.Индикаторные светодиоды являются наиболее компактным видом и имеют совсем небольшую силу света (относительно) - до ста МКД. Рабочий диапазон тока здесь составляет около 20 миллиампер. Выпускается такой вид в стандартном корпусе, оснащенном выводами с диаметром основания в три миллиметра, или пять миллиметров. Индикаторные светодиоды (рисунок 7) для поверхностного монтажа широко применяются в системах отображения информации в качестве основных излучающих элементов, для подсветки жидкокристаллических матриц и др. Мощные светодиоды (рисунок 9) имеют наибольшие размеры и, как следствие, значительное значение световой отдачи - более 50 лм/Вт (белый цвет).Будучи сравнительно новой технологией, светодиоды в большинстве случаев превосходят традиционные источники света по энергоэффективности, качеству света, рентабельности и экологичности. Светодиодные осветительные приборы превосходят лампы накаливания практически во всех областях применениях, а разрядные лампы высокого давления - в областях, требующих использования цветного света. Белые светодиоды уже зарекомендовали себя в качестве альтернативы для разрядных ламп высокого давления и люминесцентных трубчатых ламп, но должно пройти еще некоторое время, пока светодиодные световые решения начнут более широко применяться в системах общего освещения. Увеличенный срок службы светодиодов существенно сокращает затраты на обслуживание светильников, установленных на высоте 24 метра над первым этажом. Последние достижения в области производства светодиодов обеспечивают постоянство цвета и цветовую температуру, эквивалентные или превосходящие эти характеристики у традиционных источников света.Белые светодиоды уже зарекомендовали себя в качестве альтернативы для разрядных ламп высокого давления и люминесцентных трубчатых ламп, но должно пройти еще некоторое время, пока светодиодные световые решения начнут более широко применяться в системах общего освещения. Освещение дорог и туннелей, спортивных сооружений и арен, улиц и площадей, городских ландшафтов и взлетно-посадочных полос аэропорта невозможно представить без светодиодных осветительных приборов белого с

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. История создания светодиодов и область применения

2. Устройство светодиодных световых приборов

2.1 Получение различных цветов видимого света

2.2 Создание белого света

3. Виды светодиодов

4. Преимущества светодиодного освещения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ