Úsáid agus anailís phrionsabail na dé-óidí astaithe solais

2021-12-28

Is gléas taispeána astaithe solais é dé-óid astaithe solais (LED) déanta as ábhair leathsheoltóra cosúil le fosfíd Gailliam (GaP) ar féidir leo fuinneamh leictreach a thiontú go díreach i bhfuinneamh solais. Nuair a bhíonn sruth áirithe ag dul tríd, scaoilfidh sé solas.
Déantar dé-óid astaithe solais freisin de struchtúr PN cosúil le gnáth-óid, agus tá seoltacht aontreoch acu freisin. Úsáidtear go forleathan é i gciorcaid leictreonacha éagsúla, fearais tí, méadar agus trealamh eile le haghaidh tásc soláthair cumhachta nó tásc leibhéal.
(1) Úsáidtear dé-óid astaithe solais mar lampaí táscaire. Taispeántar san fhigiúr gnáthchiorcad feidhme na dé-óidí astaithe solais. Is é R an friotóir teorannaithe srutha, agus is é I an sruth chun tosaigh tríd an dé-óid astaithe solais. Tá an titim voltas feadán dé-óid astaithe solais go ginearálta níos mó ná an gnáth dé-óid, thart ar 2V, agus ní mór voltas an tsoláthair cumhachta a bheith níos mó ná an titim voltas feadáin chun go n-oibreoidh na dé-óidí astaithe solais de ghnáth.
Úsáidtear dé-óid astaithe solais i gciorcaid táscairí cumhachta AC. Is dé-óid coigeartóra é VD1, is dé-óid astaithe solais é VD2, is friotóir a theorannú srutha é R, agus is claochladán cumhachta é T.
(2) Úsáidtear dé-óid astaithe solais mar fheadáin astaithe solais. I gcianrialtáin infridhearg, cluasáin infridhearg gan sreang, aláraim infridhearg agus ciorcaid eile, úsáidtear dé-óid astaithe solais infridhearg mar fheadáin astaithe solais, is trasraitheoir modhnaithe lasc é VT, agus is dé-óid astaithe solais infridhearg é VD. Tiomáineann agus modhnaíonn foinse an chomhartha an VD tríd an VT, ionas go n-astaíonn an VD solas infridhearg modhnaithe amach.
Anailís phrionsabail ar dé-óidí astaithe solais
Is cineál dé-óid leathsheoltóra é is féidir fuinneamh leictreach a thiontú go fuinneamh solais. Tá an dé-óid astaithe solais comhdhéanta d'acomhal PN cosúil le feadán forbartha an ghnáth-sliseanna LED dhá-cuaille, agus tá seoltacht aontreoch aige freisin. Nuair a chuirtear voltas chun tosaigh ar an dé-óid astaithe solais, tá na poill a instealladh ó limistéar P go dtí an limistéar N agus na leictreoin a instealladh ó limistéar N go dtí an limistéar P i dteagmháil leis na leictreoin sa limistéar N agus na folúntas faoi seach. sa limistéar P laistigh de chúpla miocrón den acomhal PN. Déanann na poill fhluaraiseacht astaithe spontáineach a chomhcheangal agus a tháirgeadh. Tá staid fuinnimh na leictreon agus na poill in ábhair leathsheoltóra éagsúla difriúil. Nuair a chomhcheanglaíonn leictreoin agus poill, bíonn an fuinneamh a scaoiltear beagán difriúil. Dá mhéad fuinnimh a scaoiltear, is ea is giorra tonnfhad an tsolais a astaítear. Úsáidtear go coitianta dé-óid a scaoileann solas dearg, glas nó buí. Tá voltas miondealaithe droim ar ais an dé-óid astaithe solais níos mó ná 5 volta. Tá a chuar sainiúil volta-aimpéar chun tosaigh an-ghéar, agus ní mór é a úsáid i sraith le friotóir teorannaithe srutha chun an sruth a rialú tríd an dé-óid. Is féidir an fhriotaíocht reatha-theorannú R a ríomh leis an bhfoirmle seo a leanas
R=(Eï¼ UF)/IF

I gcás gurb é E ​​an voltas soláthair cumhachta, is é UF an titim voltais ar aghaidh den stiúir, agus is é IF gnáthsruth oibriúcháin an LED. Is é an croíchuid den dé-óid astaithe solais ná wafer comhdhéanta de leathsheoltóir P-cineál agus leathsheoltóir N-cineál. Tá ciseal aistrithe idir an leathsheoltóir P-cineál agus an leathsheoltóir N-cineál, ar a dtugtar acomhal PN. In acomhal PN ábhair leathsheoltóra áirithe, nuair a athcheanglaíonn na hiompróirí mionlaigh insteallta agus na hiompróirí tromlaigh, scaoiltear an fuinneamh breise i bhfoirm solais, rud a thiontú go díreach fuinneamh leictreach i bhfuinneamh solais. Le voltas droim ar ais i bhfeidhm ar an acomhal PN, tá sé deacair iompróirí mionlaigh a instealladh, mar sin ní scaoileann sé solas. Tugtar dé-óid astaithe solais ar an gcineál dé-óid seo a dhéantar trí phrionsabal electroluminescence insteallta, ar a dtugtar LED go coitianta. Nuair a bhíonn sé i stát oibre dearfach (is é sin, cuirtear voltas dearfach i bhfeidhm ar an dá chríoch), nuair a shreabhann an sruth ón anóid stiúir go dtí an catóide, astaíonn an criostail leathsheoltóra solas dathanna éagsúla ó ultraivialait go infridhearg, agus an déine. den solas a bhaineann leis an sruth.