نظرة عامة على تقنية LED
أولاً, تاريخ الصمام
ثانية, تصنيف الصمام
ثالث, مبدأ تكنولوجيا محرك LED
الرابع, مهارات تصميم سائق LED
5. الحالات المرجعية لتصميم محرك LED وإرشادات الاختيار
ستة, حلول التبريد LED
سبعة, الشركات المصنعة لسلسلة صناعة LED
8. الفهرس المرجعي للتصميم
تاريخ الصمام
وقد لوحظ لأول مرة اللمعان الكهربائي في 1907 بواسطة هنري جوزيف جولة في قطعة من كربيد السيليكون. لأن الضوء الأصفر المنبعث منه مظلم جدًا, فهو غير مناسب للتطبيق العملي; والأكثر صعوبة هو أن كربيد السيليكون واللمعان الكهربائي لا يمكن تكييفهما بشكل جيد, تم التخلي عن الدراسة.
في أواخر عشرينيات القرن العشرين، استخدم بيرنهارد جودن وروبرت ويتشارد في ألمانيا الفوسفور الأصفر من كبريتيد الزنك والنحاس للتألق. وتوقف مرة أخرى لأن الضوء كان خافتًا.
في 1936, نشر جورج ديستياو تقريرًا عن انبعاث الضوء من مساحيق كبريتيد الزنك. مع التطبيق والفهم الواسع النطاق للتيار الكهربائي, على المدى “تلألؤ كهربائي” ظهرت في نهاية المطاف. في الخمسينيات, استخدم العلماء البريطانيون زرنيخيد الغاليوم شبه الموصل في تجارب التألق الكهربائي لاختراع أول مصباح LED ذو أهمية حديثة, وتم تقديمه في الستينيات. ويقال أنه في الاختبارات المبكرة, يجب وضع المصابيح في النيتروجين المسال, وهناك حاجة إلى مزيد من العمليات والاختراقات للعمل بكفاءة في درجة حرارة الغرفة. أول مصباح LED تجاري يمكنه فقط إصدار ضوء الأشعة تحت الحمراء غير المرئي, ولكن تم تطبيقه بسرعة على الحث والإلكترونيات الضوئية. في أواخر الستينيات, تم اختراع أول مصباح LED أحمر مرئي باستخدام الفوسفيد على مصفوفة زرنيخيد الغاليوم. التغييرات في فوسفيد الغاليوم تجعل المصابيح أكثر كفاءة, تنبعث منها ضوء أحمر أكثر إشراقا, وحتى إنتاج الضوء البرتقالي.
بحلول منتصف السبعينيات, تم استخدام فوسفيد الغاليوم كمصدر للضوء, والذي أعطى بعد ذلك الضوء الرمادي والأخضر. تستخدم المصابيح نواة فوسفيد الغاليوم مزدوجة الطبقة (واحد أحمر والآخر أخضر) الذي ينبعث منه الضوء الأصفر. في هذا الوقت, استخدم العلماء الروس الصنفرة لإنتاج المصابيح الصفراء. على الرغم من أنها ليست فعالة مثل المصابيح الأوروبية. لكن في أواخر السبعينيات, توهجت باللون الأخضر النقي.
أدى استخدام زرنيخيد الغاليوم وفوسفيد الألومنيوم في أوائل إلى منتصف الثمانينات إلى ولادة الجيل الأول من مصابيح LED عالية السطوع, الأحمر الأول, ثم الأصفر, وأخيرا الأخضر. بحلول أوائل التسعينيات, استخدام فوسفيد الألومنيوم والإنديوم الغاليوم أنتج اللون البرتقالي, البرتقالي, المصابيح الصفراء والخضراء. ظهرت أيضًا المصابيح الزرقاء التاريخية الأولى في أوائل التسعينيات, مرة أخرى باستخدام الرمال الذهبية – عقبة أمام مصادر الضوء أشباه الموصلات في وقت مبكر. وفقا للمعايير الفنية اليوم, إنها خافتة مثل المصابيح الصفراء السابقة في روسيا.
في منتصف التسعينيات, ظهرت مصابيح نيتريد الغاليوم فائقة السطوع, ومن ثم تم إنتاج مصابيح نيتريد الغاليوم الإنديوم لإنتاج ضوء أخضر وأزرق عالي الكثافة. النواة الزرقاء فائقة السطوع هي قلب LED الأبيض, وهي مغلفة بالفوسفور الفلوري, ومن ثم تحويله إلى ضوء أبيض عن طريق امتصاص مصدر الضوء الأزرق من القلب. هذه هي التقنية المستخدمة لإنشاء ضوء من أي لون مرئي. اليوم في سوق LED يمكنك رؤية إنتاج ألوان جديدة, مثل الضوء الأخضر والوردي. قد يدرك القراء ذوو التفكير العلمي الآن أن تطوير LED قد مر بعملية تاريخية طويلة ومتعرجة. في الحقيقة, لا تنبعث مصابيح LED التي تم تطويرها مؤخرًا من الأشعة فوق البنفسجية النقية فحسب، بل تنبعث منها أيضًا ضوءًا حقيقيًا “أسود” ضوء الأشعة فوق البنفسجية. حتى تاريخ التنمية LED إلى انخفاض الطاقة للذهاب بعيدا, إنه غير معروف. قد يكون من الممكن يومًا ما تطوير مصابيح LED تنبعث منها الأشعة السينية. لا يمكن تطبيق المصابيح المبكرة إلا على المؤشرات, يعرض الآلة الحاسبة المبكرة والساعات الرقمية. والآن بدأت تظهر في مجال السطوع الفائق. وسوف تستمر لبعض الوقت في المستقبل.
تصنيف الصمام
تصنيف المصابيح المشتركة
1. وفقا للون مضيئة من أنبوب الانارة, وهي مقسمة إلى اللون الأحمر, البرتقالي, أخضر (وتنقسم إلى اللون الأخضر المصفر, الأخضر القياسي والأخضر النقي), الضوء الأزرق, إلخ. فضلاً عن ذلك, تحتوي بعض المصابيح على شرائح ذات لونين أو ثلاثة ألوان. وفقا للديود الباعث للضوء مخدر أو غير مخدر وكيل التشتت, اللون أو عديم اللون, يمكن أيضًا تقسيم الألوان المختلفة المذكورة أعلاه للثنائيات الباعثة للضوء إلى ألوان شفافة, شفاف عديم اللون, التشتت الملون والتشتت عديم اللون أربعة أنواع. مؤشر LED المبعثر غير مناسب للاستخدام كمؤشر.
2. وفقا لخصائص السطح المضيء لأنبوب الانارة, وهي مقسمة إلى مصباح دائري, مصباح مربع, المستطيل, أنبوب الانارة السطحية, أنبوب جانبي, أنبوب صغير مثبت على السطح وما إلى ذلك.
المصباح الدائري مقسم إلى φ2mm, φ4.4 ملم, φ5 ملم, φ8 مم, φ10mm وφ20mm حسب قطرها. في الدول الأجنبية, عادةً ما يتم تسجيل LED φ3mm على أنه T-1; دعنا نسمي phi 5mm T-1 (3/4); دعنا نسمي phi 4.4mm T-1 (1/4) [6-8].
يمكن تقدير التوزيع الزاوي لشدة الإضاءة الدائرية بزاوية نصف القيمة. هناك ثلاث فئات من مخطط توزيع زاوية شدة الإضاءة:
1) اتجاهية عالية. عمومًا, إنها حزمة إيبوكسي مدببة, أو حزمة تجويف انعكاس معدني, ولا تتم إضافة أي عامل تشتت. زاوية القيمة النصفية هي 5° ~ 20° أو أصغر, مع اتجاهية عالية, ويمكن استخدامه كمصدر إضاءة محلي, أو دمجها مع كاشف الضوء لتشكيل نظام كشف تلقائي.
2) النوع القياسي. عادة ما تستخدم كمؤشر, زاوية نصف قيمتها هي 20 درجة ~ 45 درجة.
3) نوع التشتت. هذه زاوية رؤية كبيرة لضوء المؤشر, زاوية نصف القيمة من 45 درجة إلى 90 درجة أو أكبر, كمية عامل التشتت أكبر.
3. وفقا لهيكل LED, هناك تغليف الايبوكسي الكامل, تغليف الايبوكسي بقاعدة معدنية, تغليف الايبوكسي بقاعدة السيراميك وتغليف الزجاج.
4. LED بسطوع عادي وفقًا لكثافة الإضاءة وتيار العمل (شدة الإضاءة أقل من 10mcd); إضاءة LED فائقة السطوع (شدة الضوء أكبر من 100mcd); شدة الإضاءة بين 10 ~ 100mcd يسمى LED عالي السطوع. تيار العمل لمصباح LED العام يزيد عن عشرة مللي أمبير إلى عشرات مللي أمبير, في حين أن تيار العمل لمصباح LED منخفض التيار أقل من 2 مللي أمبير (السطوع هو نفس سطوع الأنبوب العادي الذي ينبعث منه الضوء).