LED-ul este o diodă cu o joncțiune simplă P-N, principala caracteristică fiind faptul că emite lumină atunci când curentul trece prin ea. Utilizat în multe afișaje digitale, precum și în alte tipuri de dispozitive de indicare.
Cum funcționează LED-ul
Principalele caracteristici de funcționare ale oricărei diode emițătoare de lumină sunt similare cu cele ale unei diode obișnuite. Când se aplică tensiunea, electronii se deplasează de la materialul de tip N prin joncțiunea P-N și se conectează la găurile din materialul tip P. În diodele convenționale, energia care rezultă din conectarea electronilor la găuri este eliberată sub formă de căldură. Cu toate acestea, când vine vorba de LED-uri, energia din ele este alocată în principal ca lumină.
LED-urile pot fi fabricate astfel încât să emită lumină roșie, verde, albastră, infraroșie sau ultravioletă. Acest lucru se realizează prin schimbarea cantității și a tipului de materiale care sunt utilizate ca aditivi. Luminozitatea luminii poate varia de asemenea, ceea ce se realizează prin controlul cantității de curent care trece prin LED. Cu toate acestea, ca orice altă diodă, LED-ul are limitele curente pe care le poate rezista.
Când se utilizează LED-uri
Una dintre principalele aplicații ale LED-urilor este utilizarea lor ca lumini de semnalizare. De exemplu, acest dispozitiv poate fi folosit pentru a verifica dacă un curent curge prin circuit sau este dezactivat.
Circuitul cu lampă de semnalizare este o serie de dispozitive conectate în serie: LED, rezistor, comutator și sursă de curent continuu.
Schema unui circuit tipic cu o lumină indicatoare
Atunci când întreruptorul cu lampă de semnalizare este închis, tensiunea de pretensionare din sursa de curent este alimentată de LED-ul (care este proiectat să funcționeze numai atunci când există o polarizare directă). Electronii care izbucnesc prin joncțiunea P-N sunt conectați la găuri, ca urmare a faptului că energia este eliberată ca lumină. Un rezistor instalat în acest circuit limitează curentul care trece prin el, pentru a proteja LED-ul de eventuale deteriorări care pot provoca un curent excesiv.
LED-urile pot fi de asemenea utilizate în afișaje digitale, cum ar fi ceasuri de mână sau calculatoare.
Prin aprinderea diferitelor combinații de șapte elemente, puteți afișa pe ecran orice număr de la zero la nouă.
Afișaj digital pe un calculator cu șapte elemente
Fiecare LED este conectat în serie cu un rezistor și un comutator, în care fiecare comutator este un circuit de control extern. Comutatoarele sunt etichetate de la A la G pentru a se potrivi cu elementele de afișare. Șapte fire consecutive sunt conectate în paralel cu o sursă de curent continuu. Pentru alimentarea cu energie a oricărui LED, comutatorul corespunzător se închide. Fiecare rezistor conectat la serie limitează curentul care circulă prin fir și astfel împiedică deteriorarea LED-urilor de la un curent excesiv.
Diagrama circuitului de control extern pentru afișarea digitală a calculatorului
Numerele apar pe afișajul digital ca urmare a diferitelor combinații de șapte întrerupătoare. De exemplu, dacă întrerupătoarele A și B sunt închise, elementele corespunzătoare de pe afișaj se vor aprinde și vor forma cifra 1. În mod similar, cifra 2 poate fi formată cu comutatoarele A, C, D, F și G, care vor fi închise în același timp.
Prin închiderea comutatoarelor corespunzătoare în anumite combinații, pe afișaj puteți obține cifrele de la 0 la 9. Dacă elementele sunt poziționate într-o oarecare măsură, puteți obține pe afișaj un semn plus, un semn minus, zecimale sau litere ale alfabetului.
LED-urile pot fi folosite chiar și pentru a oferi iluminat artificial pentru creșterea plantelor. Principalele avantaje ale LED-urilor în acest caz sunt: consum redus de electricitate și căldură, precum și capacitatea de a regla spectrul necesar de radiații.
Punctul de tranziție P-N într-un dispozitiv semiconductor unde catodul anodului este în contact
Diodă diodă diodă, ale cărei caracteristici diferă de cele ale unei diode convenționale
Lampă electronică triodă cu trei elemente: catod, anod și grilă de control
Tetrode dioda cu patru elemente: catod, anod, grila de control și ecran-grilă
Diodă diodă diodă diodă, capabilă să funcționeze în condiții de polarizare inversă