demo-attachment-93-Rectangle-80
لامپ های LED فرنام الکترونیک

فهرست مطالب

خلاصه مقاله

دیود یکی از مهم‌ترین قطعات در دنیای الکترونیک است که نقش کلیدی در هدایت جریان برق دارد. از طرفی LEDها که نوعی خاص از دیودها هستند، امکان تولید نور با بازده بالا و مصرف انرژی پایین را فراهم کرده‌اند. در این مقاله، ساختار و عملکرد دیود و LED را به زبان ساده اما علمی بررسی می‌کنیم. دیود از خانواده ی نیمه هادی ها است و کاربردهای گوناگونی دارد. یکی از موارد استفاده ی آن، کنترل جهت جریان الکتریکی است. این کنترل جریان از طریق پیوند P-N اتفاق می افتد. ساختار دیود شامل دو ناحیه ی نیمه رسانا است. به یک ب ...

دیود یکی از مهم‌ترین قطعات در دنیای الکترونیک است که نقش کلیدی در هدایت جریان برق دارد. از طرفی LEDها که نوعی خاص از دیودها هستند، امکان تولید نور با بازده بالا و مصرف انرژی پایین را فراهم کرده‌اند. در این مقاله، ساختار و عملکرد دیود و LED را به زبان ساده اما علمی بررسی می‌کنیم.

دیود از خانواده ی نیمه هادی ها است و کاربردهای گوناگونی دارد. یکی از موارد استفاده ی آن، کنترل جهت جریان الکتریکی است. این کنترل جریان از طریق پیوند P-N اتفاق می افتد. ساختار دیود شامل دو ناحیه ی نیمه رسانا است. به یک بخش آن ناخالصی هایی اضافه می شود که آن بخش را حاوی حامل های بار منفی می کند و به آن نیمه هادی نوع N می گوییم. در نیمه دیگر ناخالصی هایی اضافه شده که حاوی حامل های بار مثبت هستند. این حامل های بار مثبت را به صورت حفره هایی در نظر می کیریم که می توانند با الکترون ها پر شوند. به این بخش، نیمه هادی نوع P می گوییم.

مرز بین این دو ناحیه پیوند P-N (P-N junction) نامیده می شود که تمام پدیده های مورد نیاز در آن رخ می دهد. ساختار دیود موجب می شود که جریان الکتریکی از یک ناحیه به ناحیه دیگر حرکت کند ولی در جهت عکس آن جریان الکتریکی نداشته باشیم. بنابراین می توان جهت جریان الکتریکی را طبق نیاز خود در مدار کنترل کرد.

ساختار دیود: پیوند P-N

در ساختار دیود، ناحیه‌ی N حاوی الکترون‌های آزاد است و ناحیه‌ی P شامل حفره‌هایی با بار مثبت است. مرز بین این دو ناحیه، پیوند P-N نام دارد که قلب عملکرد دیود در آن قرار دارد. این پیوند باعث می‌شود که جریان تنها در یک جهت از دیود عبور کند و از عبور در جهت مخالف جلوگیری شود.

تولید نور در لامپ‌های LED چگونه رخ می دهد؟

تولید نور در LED

وقتی که جریان الکتریکی از ناحیه P-N عبور می کند، الکترون ها از ناحیه N حفره ها در ناحیه P را پر می کنند. طی این فرآیند الکترون ها تغییر وضعیت می دهند و در این تغییر وضعیت یک فوتون ساتع می شود. به طور دقیق تر الکترون هایی که در اطراف هسته ی اتم در حرکت هستند، در مدارهای مختلف اتمی دارای مقادیر متفاوتی از انرژی اند طوری که الکترون های نزدیک هسته انرژی کمتر و الکترون های دورتر انرژی بیشتری دارند. بنابراین الکترون ها برای تغییر مدار خود یا باید انرژی از دست دهند و یا انرژی جذب کنند.

برای تولید نور در LED ها نیاز داریم که الکترون ها از مدارهای بالاتر انرژی خود را به صورت تولید فوتون از دست بدهند و به مدارهای پایین تر بروند. وقتی که الکترون ها از ناحیه N حفره ها در ناحیه P را پر می کنند انرژی خود را به صورت تولید فوتون از دست می دهند. هرچه انرژی آزاد شده بیشتر باشد فرکانس فوتون تولید شده بیشتر است و بنابراین تغییر رنگ رخ می دهد. اگر فرکانس در ناحیه طیف قابل مشاهده انسان باشد نور LED را می بینیم. در غیر این صورت، مثلا در ناحیه مادون قرمز نور دیده نمی شود ولی هم چنان می تواند مفید باشد، از جمله کاربردی که در کنترل تلویزیون ها دارد و می توانیم با استفاده از آن کانال ها را عوض کنیم.

در LED ها نوری که تولید می شود بستگی به مواد استفاده شده و جریان عبوری از آن دارد. در یک دیود استاندارد اتم ها طوری قرار گرفته اند که کاهش انرژی الکترون ها کم است و درنتیجه فرکانس فوتون تابشی در ناحیه مرئی قرار نمی گیرد. بنابریان LED ها را از مواد نیمه رسانایی می سازند که نور تولید شده از آن ها قابل دیدن باشد. آن ها حتی می توانند طوری طراحی شوند که فرکانس تولیدی قابل کنترل باشد و درنتیجه LED های چند رنگ داشته باشیم.

کاربردهای LED در زندگی روزمره

LEDها امروزه در طیف وسیعی از کاربردها مانند روشنایی محیطی، نمایشگرها، چراغ خودروها، وسایل الکترونیکی و کنترل‌های مادون‌قرمز (مانند ریموت تلویزیون) استفاده می‌شوند. طراحی‌های جدید حتی امکان ساخت LEDهای چند رنگ را نیز فراهم کرده‌اند.

لامپ‌های ال‌ای‌دی فرنام الکترونیک با گارانتی ۳ ساله

در میان انواع لامپ‌های LED موجود در بازار، لامپ‌های ال‌ای‌دی فرنام الکترونیک با بهره‌گیری از تکنولوژی روز دنیا، طول عمر بالا و بازده نوری مطلوب، انتخابی مطمئن برای مصارف خانگی، تجاری و صنعتی هستند. این محصولات با طراحی مهندسی‌شده و قطعات باکیفیت، نه‌تنها مصرف انرژی را کاهش می‌دهند، بلکه با گارانتی معتبر ۳ ساله، خیال مشتریان را از بابت عملکرد و دوام، آسوده می‌سازند.

لامپ های LED، محصولات روشنایی فرنام الکترونیک

برای مشاهده مشخصات فنی، انواع مدل‌ها و ثبت سفارش، به صفحه محصولات روشنایی فرنام الکترونیک مراجعه کنید.

سبد خرید