Wat is een LED-lamp? - Ontwerp, functie, voordelen en gebruik
LED verlichting
LED-lampen (Light Emitting Diode) zijn opto-elektronische apparaten die licht uitstralen op basis van het elektroluminescentieprincipe.
De emissie van licht als gevolg van de interactie van een elektrisch veld met een geschikte stof staat bekend als elektroluminescentie. Een voorwaarts gerichte gallium-arsenide-overgang bleek in 1962 een effectieve stralingszender te zijn.
Wanneer elektroluminescente pn-overgangen naar voren worden voorgespannen, wordt een deel van de verloren energie omgezet in licht. Daarom worden deze apparaten ook wel halfgeleiderlampen genoemd.
Ontwerp van een LED-lamp
De volgende halfgeleidercomponenten worden gebruikt om LED-lampen te maken:
(Groen/Rood) Galliumfosfide
Geel/rood galliumarsenidefosfide
Nitride van gallium (wit)
Bovenop de N-type halfgeleiderlaag wordt een laag P-type halfgeleidermateriaal geplaatst om een LED-lamp te creëren. De P-type laag is bedekt met een metalen film, die dient als anodeverbinding van het apparaat. Op de N-type laag wordt ook een goudfilm gemaakt om kathodeconnectiviteit te bieden. Ook de onderkant van het toestel weerkaatst licht dankzij de goudfilm. Hierdoor wordt de effectiviteit van de LED-lamp verhoogd. Het fundamentele ontwerp van een LED-lamp is weergegeven in de bovenstaande afbeelding.
Gebruik van LED-lamp
De meeste ladingsdragers beginnen te drijven, waarbij elektronen naar de positieve pool van de bron bewegen en gaten naar de negatieve pool, wanneer een gelijkstroomvoeding wordt toegepast op een LED-lamp onder voorwaartse voorspanning. De recombinatie van elektronen en gaten op de PN-overgang maakt energie vrij in de vorm van warmte of licht, afhankelijk van welke ladingsdrager het betreft.
De recombinatie van elektronen en gaten op de PN-overgang zorgt ervoor dat halfgeleidermaterialen zoals galliumfosfide (GaP), galliumarsenidefosfide (GaAsP), galliumnitride (GaN), enz. Licht produceren. Door het uitzenden van lichtfotonen verliezen de elektronen in deze halfgeleidermaterialen energie. Het uitgezonden licht op de PN-overgang zal naar buiten worden verzonden als het halfgeleidermateriaal transparant is. Een LED lamp geeft op deze manier licht.
Voordelen van LED-verlichting
Dit zijn de voordelen van het gebruik van LED-lampen:
De bedrijfskosten zijn extreem laag.
Ze zijn klein van stuk.
Licht kan eenvoudig worden geregeld met LED-lampen.
De LED-lampen zijn voorzien van schakel- en besturingsmogelijkheden op afstand.
LED-lampen hebben een langere levensduur, tot wel 100.000 uur.
LED-lampen verbruiken weinig stroom en zijn energiezuinig.
Deze lampen zijn mechanisch sterk.
LED-verlichting biedt een uitstekende kleurweergave.
Aangezien er geen gevaarlijke stoffen in deze lampen zitten, zijn ze milieuvriendelijk.
Negatieve aspecten van LED-lampen
De volgende zijn enkele nadelen van het gebruik van LED-verlichting:
De LED-lampen hebben relatief hoge initiële kosten.
Als halfgeleiderapparaten, LED-lampen. Ze zijn dus afhankelijk van en gevoelig voor temperatuur.
Aangezien LED-lampen een gelijkstroomvoedingsbron nodig hebben, heeft het lampcircuit ook een gelijkrichter nodig.
Het hoge lichtintensiteit van een LED-lamp heeft effect op de insecten.
LED verlichting toepassingen
de volgende toepassingen gebruiken LED-lampen:
voor verlichting in woningen en bedrijven.
gebruikt als signaallampen.
tweekleurige indicatoren worden gebruikt.
In bedieningspanelen worden ook LED-lampen gebruikt als storingsindicatie.
op prikborden.
gebruikt om decoraties te verlichten.
In schermen van mobiele telefoons en polshorloges.
gebruikt in auto's als koplampen.
Ook maken een verscheidenheid aan tools in tal van sectoren gebruik van LED-lampen.
Voor meer informatie, let opBENWEI's officiële website
