LED คืออะไรและทำงานอย่างไร?

LEDs หรือไดโอดเปล่งแสงได้เปลี่ยนวิธีที่เราคิดเกี่ยวกับแสงเพราะประหยัดพลังงานนานขึ้นและสามารถใช้งานได้หลายวิธีซึ่งแตกต่างจากหลอดไฟที่ล้าสมัยที่ทำให้แสงโดยการให้ความร้อนลวดไฟ LED สร้างแสงโดยการเคลื่อนย้ายกระแสไฟฟ้าผ่านวัสดุพิเศษที่เรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์วิธีการสร้างแสงนี้ใช้พลังงานน้อยลงและไม่ร้อนเนื่องจากประโยชน์เหล่านี้ LED จึงใช้สำหรับทุกสิ่งตั้งแต่ไฟเล็ก ๆ ในอุปกรณ์ไปจนถึงระบบแสงขนาดใหญ่ในอาคารพวกเขามาในประเภทและสีต่าง ๆ แต่ละชนิดเหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันการเรียนรู้ว่า LED ทำงานอย่างไรและทำไมพวกเขาถึงดีกว่าแสงแบบดั้งเดิมช่วยให้เราเห็นว่าทำไมพวกเขาถึงได้รับความนิยมในวันนี้

แคตตาล็อก

รูปที่ 1: ไฟ LED หรือไดโอดเปล่งแสง

คำจำกัดความและการดำเนินการพื้นฐาน

LED หรือไดโอดเปล่งแสงเป็นอุปกรณ์ที่ปล่อยแสงเมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านผ่านพวกเขาLED แต่ละชนิดประกอบด้วยวัสดุสองชนิด: P-type ที่มีหลายหลุม (ผู้ให้บริการประจุบวก) และ N-type ที่มีอิเล็กตรอนจำนวนมาก (ผู้ให้บริการประจุลบ)เมื่อมีการใช้แรงดันไปข้างหน้าอิเล็กตรอนจากภูมิภาค N-type จะได้รับพลังงานและย้ายไปยังภูมิภาค P-typeที่ทางแยก P-N อิเล็กตรอนเติมเต็มในหลุมปล่อยพลังงานเป็นแสง

ซึ่งแตกต่างจากแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมเช่นหลอดไส้ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนและแสงไฟ LED จะแปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นแสงโดยตรงกระบวนการนี้มีประสิทธิภาพมากขึ้นผลิตความร้อนน้อยลงและใช้พลังงานน้อยลงดังนั้นไฟ LED จึงเป็นที่ต้องการสำหรับประสิทธิภาพการใช้พลังงานและอายุการใช้งานที่ยาวนานซึ่งต้องใช้การเปลี่ยนบ่อยน้อยกว่าและให้ประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งกว่า

ประเภทของ LED

ไฟ LED ประเภทหลอด (ตะกั่ว)

รูปที่ 2: ไฟ LED ประเภทหลอดไฟ (ตะกั่ว)

ไฟ LED ประเภทหลอดไฟ (ตะกั่ว) เป็นประเภทพื้นฐานของไดโอดเปล่งแสง (LED) ที่มีขาโลหะเรียกว่าตะกั่วซึ่งเชื่อมต่อ LED กับวงจรไฟฟ้าไฟ LED เหล่านี้มักจะถูกปกคลุมด้วยหลอดพลาสติกขนาดเล็กสีหลอดไฟนี้มีฟังก์ชั่นเล็กน้อยมันกระจายแสงให้เท่ากันดังนั้นจึงไม่ส่องแสงในทิศทางเดียวนอกจากนี้ยังปกป้องชิ้นส่วนเล็ก ๆ ภายใน LED จากความเสียหายและป้องกันฝุ่นและความชื้น

ไฟ LED ที่มีตะกั่วมีการออกแบบที่เรียบง่ายซึ่งทำให้พวกเขามีประโยชน์และใช้งานง่ายในโครงการอิเล็กทรอนิกส์หลายโครงการเนื่องจากการออกแบบที่ตรงไปตรงมานี้พวกเขามักจะใช้เป็นไฟแสดงสถานะเพื่อแสดงว่าอุปกรณ์เปิดหรือปิดนอกจากนี้คุณยังสามารถค้นหาได้ในจอแสดงผลดิจิตอลเช่นบนเครื่องคิดเลขและนาฬิกาที่พวกเขาช่วยแสดงหมายเลขและข้อมูลอื่น ๆ

สำหรับแสงตกแต่ง LED ที่เป็นตะกั่วเป็นที่ชื่นชอบเพราะมันง่ายต่อการตั้งค่าและสามารถใช้ในการสร้างรูปแบบแสงที่แตกต่างกันมากมายขาโลหะทำให้ง่ายต่อการติดเข้ากับแผงวงจรหรือเชื่อมต่อโดยใช้ขนมปังขนมปังสำหรับการทดสอบสิ่งนี้ทำให้พวกเขาได้รับความนิยมจากทั้งมือสมัครเล่นและวิศวกรมืออาชีพพวกเขามีหลายสีและขนาดเพิ่มประโยชน์ในการตั้งค่าแสงที่สร้างสรรค์และใช้งานได้จริง

LED ประเภทชิป (ตัวยึดพื้นผิว)

รูปที่ 3: ไฟ LED ชนิดชิป (ตัวยึดพื้นผิว)

LED ประเภทชิป (การยึดพื้นผิว) เป็นการปรับปรุงที่ทันสมัยในเทคโนโลยี LED ซึ่งทำขึ้นเพื่อติดตั้งโดยตรงกับแผงวงจรพิมพ์ (PCBs)มันมีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพมากกว่าไฟ LED แบบดั้งเดิมของหลอดไฟทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กเช่นสมาร์ทโฟนแท็บเล็ตและทีวี LED

ประโยชน์หลักของไฟ LED ชนิดชิปคือขนาดและประสิทธิภาพขนาดเล็กเนื่องจากพวกเขามีขนาดกะทัดรัดพวกเขาจึงสามารถอยู่ใกล้กันบน PCBsสิ่งนี้ช่วยให้การสร้างการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนซึ่งทำสิ่งต่าง ๆ มากมายตำแหน่งที่ใกล้ชิดนี้มีประโยชน์มากสำหรับอุปกรณ์ที่ทันสมัยที่ต้องทำงานได้ดีภายในพื้นที่ขนาดเล็กไฟ LED ประเภทชิปยังใช้พลังงานดีกว่าพวกเขาเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าให้เป็นแสงน้อยลงด้วยความร้อนน้อยลงซึ่งทำให้นานขึ้นและใช้พลังงานน้อยลงสิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในอุปกรณ์ที่ทำงานบนแบตเตอรี่ซึ่งการประหยัดพลังงานมีความสำคัญมาก

เทคโนโลยี Mount Surface (SMT) ที่ใช้สำหรับไฟ LED แบบชิปช่วยให้เครื่องวางได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำบนแผงวงจรสิ่งนี้จะเพิ่มความเร็วในกระบวนการผลิตและลดต้นทุนการผลิตนอกจากนี้วิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ว่า LED จะถูกวางไว้อย่างสม่ำเสมอและน่าเชื่อถือซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุปกรณ์ที่จะทำงานอย่างถูกต้องและมีอายุการใช้งานนาน

ไฟ LED ทั้งสองประเภททำงานบนหลักการพื้นฐานเดียวกัน: ผลิตแสงเมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านวัสดุพิเศษภายในตัวเลือกระหว่างประเภทหลอดไฟและไฟ LED ของชิปขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของโครงการเช่นขนาดประสิทธิภาพและความสะดวกในการรวม

ความยาวคลื่นและสี

สีของ LED จะถูกกำหนดโดยวัสดุที่ใช้ในการทำซึ่งปล่อยสีของแสงที่แตกต่างกันเมื่อไฟฟ้าไหลผ่านพวกเขาปัจจัยหลักสองประการที่มีอิทธิพลต่อสีของ LED:

ความยาวคลื่นสูงสุด (λp)

รูปที่ 4: กราฟแสดงความยาวคลื่นสูงสุด (λp) ของ LED

ความยาวคลื่นสูงสุด (λp) เป็นความยาวคลื่นที่ LED ปล่อยแสงมากที่สุดตัวอย่างเช่น LED สีแดงมักจะส่องสว่างที่สุดที่ประมาณ 630 นาโนเมตรซึ่งหมายความว่า LED สร้างแสงสีแดงที่แข็งแกร่งที่สุดที่ความยาวคลื่นนี้การรู้ถึงความยาวคลื่นสูงสุดนั้นมีประโยชน์มากสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันมันกำหนดสีและความสว่างของไฟ LEDในการค้นหาความยาวคลื่นสูงสุดเราวัดสเปกตรัมแสงของ LED และค้นหาจุดที่แสงนั้นรุนแรงที่สุดตัวอย่างเช่นในเทคโนโลยีหน้าจอความยาวคลื่นสูงสุดที่แน่นอนจะช่วยสร้างสีที่เหมาะสมในไฟพืชความยาวคลื่นสูงสุดควรตรงกับความยาวคลื่นที่พืชดูดซับได้ดีที่สุดเพื่อช่วยให้พวกเขาเติบโตได้ดีขึ้น

ความยาวคลื่นสูงสุดยังส่งผลต่อวิธีการสร้าง LEDวิศวกรสามารถเปลี่ยนวัสดุและการออกแบบ LED เพื่อให้ได้ความยาวคลื่นสูงสุดที่ต้องการทำให้ LED ทำงานได้ดีขึ้นสำหรับการใช้งานเฉพาะสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเลือกวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่เหมาะสมเนื่องจากวัสดุเหล่านี้กำหนดพลังงานและความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมา

ความยาวคลื่นที่โดดเด่น (λd)

รูปที่ 5: แผนภูมิที่แสดงความยาวคลื่นที่โดดเด่น (λd) ของ LED

ความยาวคลื่นที่โดดเด่น (λD) เป็นแนวคิดพื้นฐานในการศึกษาสีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเข้าใจว่าดวงตาของมนุษย์มองเห็นแสงจาก LED และแหล่งกำเนิดแสงอื่น ๆ ได้อย่างไรความยาวคลื่นที่โดดเด่นคือสีที่ผู้คนมองเห็นได้ชัดเจนที่สุดเมื่อพวกเขามองไปที่แหล่งกำเนิดแสงแม้ว่าแสงนั้นจะประกอบด้วยสีที่แตกต่างกันการวัดนี้มีความสำคัญเนื่องจากการมองเห็นของมนุษย์รวมสีหลายสีเหล่านี้เป็นสีหลักเดียวที่เรารับรู้เมื่อ LED ปล่อยแสงมันมักจะทำในช่วงของสีแต่ละสีเหล่านี้ผสมเข้าด้วยกันและความยาวคลื่นที่โดดเด่นคือสีที่โดดเด่นที่สุดในสายตามนุษย์การค้นหาสีนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไปเพราะมันขึ้นอยู่กับการผสมผสานและความแข็งแรงเฉพาะของสีที่แตกต่างกันกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการคำนวณโดยละเอียดซึ่งพิจารณาว่าดวงตาของมนุษย์ที่อ่อนไหวต่อส่วนต่าง ๆ ของสเปกตรัมแสง

ในการค้นหาความยาวคลื่นที่โดดเด่นอุปกรณ์ที่เรียกว่าสเปกโตรมิเตอร์ใช้เพื่อศึกษาแสงจาก LEDข้อมูลที่รวบรวมแสดงให้เห็นว่าแสงมีความแข็งแรงในแต่ละสีข้อมูลนี้จะถูกพล็อตบนแผนภาพ Chromaticity ซึ่งเป็นแผนภูมิที่แสดงถึงสีตามวิสัยทัศน์ของมนุษย์ความยาวคลื่นที่โดดเด่นนั้นพบได้โดยการวาดเส้นจากจุดสีขาวกลางบนไดอะแกรมผ่านพิกัดของแหล่งกำเนิดแสงและขยายไปยังขอบของแผนภูมิจุดที่เส้นนี้ตรงกับขอบคือความยาวคลื่นที่โดดเด่น

การรู้ถึงความยาวคลื่นที่โดดเด่นนั้นมีประโยชน์มากในสาขาที่จำเป็นต้องใช้สีที่แม่นยำเช่นในเทคโนโลยีการแสดงผลการออกแบบแสงและพื้นที่ใด ๆ ที่จำเป็นต้องมีการจับคู่สีที่แม่นยำด้วยการควบคุมความยาวคลื่นที่โดดเด่นผู้ผลิตสามารถสร้างไฟ LED ที่ปล่อยสีเฉพาะที่เหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันเช่นช่วยให้พืชเติบโตได้ดีขึ้นด้วยสีอ่อนบางสีหรือสร้างสีสดใสและสมจริงบนหน้าจอ

การสร้างแสงสีขาวด้วยไฟ LED

รูปที่ 6: สองวิธีในการสร้างแสงสีขาวด้วยไฟ LED

การสร้างแสงสีขาวด้วย LED นั้นเกี่ยวข้องกับสองวิธีหลักแต่ละวิธีมีข้อดีและการใช้งานของตัวเอง

วิธีหนึ่งเกี่ยวข้องกับการรวมไฟ LED สีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน (RGB)โดยการปรับความเข้มของสีหลักทั้งสามนี้อย่างระมัดระวังพวกเขาสามารถผสมกันเพื่อสร้างแสงสีขาวเทคนิคนี้ใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์ที่ต้องการการควบคุมสีที่แม่นยำและการแสดงสีที่แม่นยำเช่นจอแสดงผล LED สีเต็มรูปแบบและแสงตกแต่งแม้ว่าวิธีนี้จะให้การควบคุมที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับการส่งออกสี แต่ก็มีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าเมื่อเทียบกับ LED สีน้ำเงินด้วยวิธีฟอสเฟอร์สีเหลืองต้องใช้วงจรควบคุมขั้นสูงและการสอบเทียบเพื่อให้แน่ใจว่าสีผสมอย่างถูกต้องเพื่อผลิตแสงสีขาว

วิธีอื่นใช้ LED สีน้ำเงินจับคู่กับการเคลือบฟอสเฟอร์สีเหลืองเมื่อเปิดไฟ LED สีน้ำเงินมันจะทำให้เกิดฟอสเฟอร์สีเหลืองทำให้แสงสีเหลืองเปล่งแสงการรวมกันของแสงสีน้ำเงินที่เหลือและแสงสีเหลืองที่ปล่อยออกมาทำให้เกิดแสงสีขาววิธีนี้เป็นที่นิยมเพราะมันง่ายและประหยัดค่าใช้จ่ายทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานแสงที่หลากหลายอย่างไรก็ตามบางครั้งอาจส่งผลให้แสงสีขาวมีสีฟ้าหรือสีเทาเล็กน้อยซึ่งอาจไม่เหมาะสำหรับทุกสถานการณ์

แต่ละวิธีจะถูกเลือกตามความสมดุลที่ต้องการระหว่างต้นทุนความซับซ้อนและคุณภาพสีวิธี LED RGB ถูกเลือกสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้การปรับแต่งสีที่แม่นยำและเอาต์พุตแสงคุณภาพสูงในขณะที่ LED สีน้ำเงินที่มีวิธีฟอสเฟอร์สีเหลืองมักจะเป็นที่ต้องการเพื่อความเรียบง่ายและความสามารถในการจ่าย

ประสิทธิภาพของแสง LED

LED ใช้พลังงานน้อยกว่าหลอดไส้แบบดั้งเดิมประหยัดพลังงานได้มากถึง 90%พวกเขาผลิตแสงโดยผ่านกระแสไฟฟ้าผ่านชิปขนาดเล็กส่องสว่างแหล่งกำเนิดแสงเล็ก ๆ ที่เรียกว่า LEDซึ่งแตกต่างจากหลอดไส้ซึ่งผลิตแสงโดยการให้ความร้อนเส้นใยจนกว่ามันจะส่องแสงไฟ LED จะสร้างแสงด้วยพลังงานน้อยกว่ามาก

LED มีชิ้นส่วนที่เรียกว่า Sinks Heat ที่ช่วยจัดการกับความร้อนที่พวกเขาทำความร้อนเหล่านี้ใช้เวลาและกระจายความร้อนเพื่อให้ไฟ LED ทำงานได้ดีการจัดการความร้อนที่ดีทำให้ LED อยู่ได้นานขึ้นและทำให้พวกเขาสดใสหากความร้อนไม่ได้รับการจัดการดี LED สามารถสึกหรอได้เร็วขึ้นและกลายเป็นหรี่ลงLED นานแค่ไหนและพวกเขาทำงานได้ดีเพียงใดขึ้นอยู่กับความดีของพวกเขาและความร้อนของพวกเขาทำงานได้ดีเพียงใด

อายุการใช้งานและความเสื่อมโทรม

อายุการใช้งานและการสลายเป็นประเด็นหลักในการทำความเข้าใจประสิทธิภาพ LED (ไดโอดเปล่งแสง)ซึ่งแตกต่างจากหลอดไฟปกติซึ่งมักจะถูกไฟไหม้อย่างกะทันหันไฟ LED จะค่อยๆหรี่ลงเมื่อเวลาผ่านไปกระบวนการหรี่แสงช้านี้เรียกว่าค่าเสื่อมราคาลูเมน

ค่าเสื่อมราคาของลูเมนเกิดขึ้นเนื่องจากวัสดุภายใน LED เสื่อมสภาพทำให้เกิดแสงน้อยลงเรามักจะวัดชีวิตของ LED ตามจุดที่ความสว่างของมันลดลงเหลือ 70% ของระดับดั้งเดิมตัวอย่างเช่นหาก LED เริ่มต้นที่ 1,000 lumens อายุการใช้งานของมันจะได้รับการพิจารณาเมื่อความสว่างของมันลดลงถึง 700 lumens

หลายสิ่งอาจทำให้ค่าเสื่อมราคาลูเมนใน LED เช่นอุณหภูมิความเครียดไฟฟ้าและคุณภาพของวัสดุที่ใช้ในการสร้างอุณหภูมิสูงสามารถเพิ่มความเร็วในการสึกหรอของชิ้นส่วน LED ทำให้พวกเขาสลัวเร็วขึ้นในทำนองเดียวกันความเครียดทางไฟฟ้าเช่นกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้ามากเกินไปสามารถทำให้ชีวิตของ LED ลดลงได้โดยทำให้เกิดความเสียหายต่อชิ้นส่วนภายใน

คุณภาพของวัสดุที่ใช้ในการสร้าง LED นั้นมีผลต่อระยะเวลานานไฟ LED ที่ทำด้วยวัสดุที่ดีกว่าและวิธีการก่อสร้างมักจะอยู่ได้นานขึ้นและสลัวช้ากว่าในทางกลับกันไฟ LED ที่มีคุณภาพต่ำอาจสลัวได้เร็วขึ้นและมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่า

ค่าเสื่อมราคาของลูเมนเกิดขึ้นเมื่อไฟ LED สูญเสียความสว่างเมื่อเวลาผ่านไปอาจเกิดจากปัจจัยหลักหลายประการ:

•ความร้อนที่มากเกินไปสามารถทำลายส่วนภายในของ LED ได้Sinks Heat ช่วยจัดการความร้อนนี้ แต่ถ้าพวกเขาทำงานได้ไม่ดีชิ้นส่วน LED อาจได้รับอันตราย

•กระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าสูงสามารถเสื่อมสภาพส่วนประกอบภายใน LED ได้การสึกหรอนี้สามารถทำให้ LED สว่างขึ้นได้น้อยลง

•วัสดุที่ใช้ใน LED โดยเฉพาะอย่างยิ่งสีขาวสามารถลดลงได้เมื่อเวลาผ่านไปการสลายวัสดุนี้ยังนำไปสู่การสูญเสียความสว่าง

•สภาพแวดล้อมเช่นความชื้นและฝุ่นอาจส่งผลกระทบต่อ LEDความชื้นสามารถทำให้ชิ้นส่วนเกิดสนิมหรือลัดวงจรและฝุ่นสามารถปิดกั้นแสงหรือรบกวนการทำงานของ LED

แอปพลิเคชันของ LED

LED หรือไดโอดเปล่งแสงได้เปลี่ยนอุตสาหกรรมแสงสว่างมากเพราะมันมีความหลากหลายและมีประสิทธิภาพพวกเขาสามารถใช้งานได้หลายวิธีตั้งแต่หลอดไฟปกติไปจนถึงการติดตั้งในตัวหนึ่งในประโยชน์หลักของ LED คือขนาดเล็กของพวกเขาซึ่งช่วยให้การออกแบบแสงที่สร้างสรรค์และสร้างสรรค์สิ่งนี้ทำให้ LED สมบูรณ์แบบสำหรับการแทนที่หลอดไฟแบบดั้งเดิมและถูกสร้างขึ้นในการติดตั้งแบบกำหนดเองให้บริการโซลูชั่นแสงที่ยาวนานและประหยัดพลังงาน

ในโซลูชันแสงไฮบริด LED จะรวมกับการออกแบบแสงแบบดั้งเดิมระบบเหล่านี้มักจะมีชิ้นส่วน LED แบบเปลี่ยนได้ภายในอุปกรณ์ติดตั้งที่ออกแบบมาเป็นพิเศษทำให้ง่ายต่อการบำรุงรักษาและอัพเกรดการรวมกันนี้ใช้ส่วนที่ดีที่สุดของเทคโนโลยีแสงทั้งเก่าและใหม่เพื่อปรับปรุงประสบการณ์การใช้งานโดยรวม

LED สามารถใช้ในสถานที่ต่าง ๆ ได้หลายแห่งตั้งแต่บ้านไปจนถึงการตั้งค่าอุตสาหกรรมประสิทธิภาพการใช้พลังงานของพวกเขาเป็นข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่เพราะ LED ใช้พลังงานน้อยกว่าเมื่อเทียบกับแสงแบบดั้งเดิมซึ่งหมายถึงค่าพลังงานที่ลดลงและผลกระทบที่น้อยลงต่อสิ่งแวดล้อมนอกจากนี้ไฟ LED จะใช้งานได้นานขึ้นดังนั้นพวกเขาจึงไม่จำเป็นต้องถูกแทนที่บ่อยครั้งประหยัดเวลาและเงิน

การจัดการความร้อนใน LED

รูปที่ 7: การจัดการความร้อนใน LEDS

การจัดการความร้อนที่เหมาะสมมีประโยชน์มากสำหรับการทำงานของ LED และระยะเวลานานแค่ไหนเมื่อใช้ไฟ LED พวกเขาจะสร้างความร้อนหากความร้อนนี้ไม่ได้รับการจัดการอย่างดีมันสามารถทำลาย LED ได้อย่างรวดเร็วทำให้มีประสิทธิภาพน้อยลงและทำให้ชีวิตของพวกเขาสั้นลง

ส่วนสำคัญของการจัดการความร้อน LED คืออ่างล้างจานSinks Heat Sinks ช่วยด้วยการแช่และกระจายความร้อนออกไปจากการเชื่อมต่อของชิป LED กับแผงวงจรทำให้เย็นลงการทำงานของอ่างล้างจานความร้อนนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งที่ทำและการออกแบบได้ดีเพียงใด

วัสดุเช่นอลูมิเนียมและทองแดงมักจะใช้สำหรับอ่างล้างมือด้วยความร้อนเพราะสามารถเคลื่อนย้ายความร้อนออกไปได้อย่างมีประสิทธิภาพนอกจากนี้การออกแบบของอ่างล้างมือความร้อนมักจะมีคุณสมบัติเช่นครีบซึ่งเพิ่มพื้นที่ผิวที่สามารถปล่อยความร้อนได้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่นี้ช่วยให้ความร้อนลดลงจากความร้อนจาก LED ทำให้เครื่องทำความเย็น LED เย็นลงและทำให้แน่ใจว่าทำงานได้ดีเป็นเวลานาน

ความแตกต่างระหว่าง LED และแสงแบบดั้งเดิม

LED นำเสนอข้อได้เปรียบหลายประการเหนือแสงแบบดั้งเดิมและโคมไฟ CFL (โคมไฟฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทิศทางแสงและช่วงสี:

•แสงทิศทาง: LED ปล่อยแสงในทิศทางที่เฉพาะเจาะจงเหมาะสำหรับความต้องการแสงที่กำหนดเป้าหมายเช่นโคมไฟอ่านหรือสปอตไลท์ในทางตรงกันข้ามหลอดไส้และหลอดไฟ CFL ปล่อยแสงและความร้อนในทุกทิศทุกทางซึ่งมักจะต้องใช้ตัวสะท้อนแสงหรือเฉดสีเพื่อโฟกัสแสงทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน

•ตัวเลือกสี: LED ให้สีที่หลากหลายรวมถึงอำพันสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินแสงสีขาวสามารถสร้างขึ้นได้โดยการผสม LED สีที่แตกต่างกัน (เช่นสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน) หรือใช้ไฟ LED ที่เคลือบด้วยฟอสเฟอร์ที่ปล่อยแสงสีขาวเมื่อแสงสีน้ำเงินหรืออัลตราไวโอเลตผ่านฟอสเฟอร์ช่วงสีที่กว้างนี้ช่วยให้ LED สามารถตอบสนองความต้องการด้านแสงที่หลากหลายตั้งแต่แสงที่อบอุ่นและอบอุ่นไปจนถึงแสงสว่างที่สว่างไสวเหมือนกลางวัน

LED ทำงานอย่างไร?

รูปที่ 8: โครงสร้างของ LED

LED (ไดโอดเปล่งแสง) ทำงานเหมือนไดโอดและให้แสงสว่างเมื่อพวกเขามีอคติไปข้างหน้าในการตั้งค่านี้ด้านลบ (แคโทด) เชื่อมต่อกับขั้วลบของแหล่งพลังงานและด้านบวก (ขั้วบวก) เชื่อมต่อกับขั้วบวกการจัดเรียงนี้ช่วยให้อิเล็กตรอนจาก N-region ได้รับพลังงานและย้ายไปยัง P-regionเมื่ออิเล็กตรอนเหล่านี้ข้ามทางแยกและพบกับหลุมใน P-Region พวกเขาปล่อยพลังงานเป็นแสง

สีของแสงไฟ LED จะขึ้นอยู่กับวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ตัวอย่างเช่น Gallium Arsenide ผลิตแสงอินฟราเรดในขณะที่แกลเลียมฟอสฟอรัสสามารถผลิตแสงสีเขียวหรือสีแดงความแตกต่างของสีเหล่านี้มาจากระดับพลังงานที่หลากหลายของวัสดุซึ่งเป็นตัวตัดสินความยาวคลื่นของแสงที่ให้ออก

LED ถูกสร้างขึ้นด้วยกรอบตะกั่วซึ่งมักเรียกว่าทั่งซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วแคโทดเฟรมนี้ถือวัสดุเซมิคอนดักเตอร์P-region ของเซมิคอนดักเตอร์ถูกวางไว้ใกล้พื้นผิวเพื่อให้แน่ใจว่าแสงออกมาจาก LED มากขึ้นแทนที่จะติดอยู่ข้างในการออกแบบนี้ช่วยเพิ่มความสว่างและประสิทธิผลของ LED

บทสรุป

LED มีข้อได้เปรียบมากมายมากกว่าแสงแบบดั้งเดิมพวกเขาใช้พลังงานน้อยลงนานกว่าและให้คุณภาพแสงที่ดีขึ้นLED ทำงานโดยการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนผ่านเซมิคอนดักเตอร์เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นแสงโดยตรงด้วยความร้อนน้อยมากพวกเขาสามารถผลิตสีที่แตกต่างกันตามวัสดุที่ใช้และการออกแบบที่แตกต่างกันของประเภทหลอดไฟและไฟ LED ประเภทชิปทำให้พวกเขามีประโยชน์มากยิ่งขึ้นเมื่อเทคโนโลยีดีขึ้นไฟ LED ก็ยังคงดีขึ้นนำเสนอผลประโยชน์มากขึ้นและใช้ในหลายวิธีโดยการทำความเข้าใจว่า LED ทำงานอย่างไรและผลประโยชน์ของพวกเขาเป็นที่ชัดเจนว่าทำไมพวกเขาถึงกลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการให้แสงสว่างในบ้านสำนักงานและอื่น ๆ

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. การแสดงผล LED ทำงานอย่างไร?

จอแสดงผล LED ทำงานได้โดยใช้ไฟเล็ก ๆ จำนวนมากที่เรียกว่าไดโอดเปล่งแสง (LED)ไฟเล็ก ๆ เหล่านี้เรืองแสงในสีที่แตกต่างกันเพื่อสร้างรูปภาพและข้อความวงจรอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมไฟเหล่านี้เปิดและปิดอย่างรวดเร็วเพื่อแสดงภาพและลวดลายที่ต้องการ

2. มีการใช้ไฟ LED หลักสองอย่างสำหรับอะไร?

LED ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับแสงและจอแสดงผลสำหรับแสงสว่างพวกเขามีแสงสว่างที่สว่างและประหยัดพลังงานสำหรับบ้านถนนและยานพาหนะสำหรับการแสดงจะใช้ในหน้าจอสำหรับโทรทัศน์คอมพิวเตอร์และป้ายโฆษณา

3. หลักการของ LED และงานคืออะไร?

หลักการของ LED ขึ้นอยู่กับกระบวนการที่เรียกว่าอิเล็กโทรลูมิเนสเซนต์เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวัสดุของ LED มันจะให้แสงสว่างสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานไฟฟ้าทำให้อิเล็กตรอนรวมกับอนุภาคอื่น ๆ ปล่อยพลังงานเป็นแสง

4. ทำไม LED จึงมีความสำคัญ?

LED มีความสำคัญเพราะพวกเขาประหยัดพลังงานใช้เวลานานและดีต่อสิ่งแวดล้อมพวกเขาใช้ไฟฟ้าน้อยกว่าแสงแบบดั้งเดิมและมีชีวิตที่ยาวนานขึ้นดังนั้นพวกเขาจึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง

5. ข้อดีของ LED คืออะไร?

ข้อดีของไฟ LED รวมถึงการใช้พลังงานน้อยลงมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นมีความทนทานมากขึ้นมีขนาดเล็กลงและเปิดและปิดเร็วขึ้นพวกเขายังผลิตความร้อนน้อยลงและมีหลายสีทำให้มีประโยชน์สำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน