Diody LED – zasada działania i budowa

Oświetlenie wykorzystujące technologię LED jest powszechnie stosowane nie tylko w naszych domach, ale też w przestrzeni publicznej. Oświetlenie LED ma tylu zwolenników ze względu na ogromną ilość zalet, jakie posiada. Energooszczędność czy dbałość o ekologię to tylko niewielka ich część. Skoro tak często sięgamy po tego typu oświetlenie, warto wiedzieć, jak zbudowana jest dioda LED oraz na jakiej zasadzie działa.

Diody LED i czwarta generacja źródeł światła

Źródła światła podzielone są na cztery generacje. Diody LED należą do czwartej grupy, w której światło oparte jest na zjawisku elektroluminescencji. W dużym uproszczeniu zjawisko to polega na bezpośredniej przemianie prądu elektrycznego w światło.

Dioda LED – budowa

Centralnym punktem każdej diody LED jest chip półprzewodnikowy. Jego zadaniem jest przetwarzanie prądu elektrycznego w światło. Chip jest zbudowany z materiału, który przewodzi prąd tylko w jedną stronę. Tym materiałem są najczęściej kryształy i krzem z różnymi dodatkami. Kryształ w diodzie LED składa się z dwóch warstw. Warstwa „n” ma w sobie dużo elektronów, a druga warstwa „p” ma wiele tzw. dziur. Gdy do kryształu podepnie się prąd, elektrony z warstwy „n” zaczynają przeskakiwać na warstwę „p” i w tym czasie powstaje spory nadmiar energii, który jest wyrzucany w postaci światła.

W zależności od tego, z jakiego materiału są kryształu i jaką odległość muszą „przeskoczyć” elektrony, może powstawać światło o różnych długościach fali, czyli w różnych kolorach. Tutaj pojawia się pierwsza różnica między diodami LED a innymi źródłami światła: diody LED produkują światło w konkretnym kolorze. Inne źródła światła potrzebują filtrów, dzięki którym ze światła białego można uzyskać inny kolor. Dioda LED od razu może świecić jednym kolorem, co sprawia, że światło jest intensywne i nasycone.

Jak działają białe diody LED?

Białe światło w przyrodzie nie istnieje. Jest tak naprawdę połączeniem kilku kolorów w odpowiednich proporcjach. Jak w takim razie diody LED mogą świecić białym światłem? Otóż białe diody LED tak naprawdę świecą na niebiesko, ale odcień światła jest zamieniany na biały poprzez specjalny luminofor, który znajduje się na soczewce diody. Takie rozwiązanie ma swoje wady. Luminofor charakteryzuje się krótką żywotnością, białe diody LED mają mniejszą wydajność niż kolorowe, a poza tym luminofor ma skłonności do zmiany barwy i wypalania się wraz z upływem czasu.

dioda

Diody RGB

Inną techniką na otrzymanie białej barwy światła jest technika RGB, która pozwala na zachowanie sprawności diody LED. Technika ta polega na zmieszaniu trzech barw podstawowych (czerwonej, zielonej, niebieskiej – nazwa RGB pochodzi od angielskich nazw tych barw). Zamykając w jednej diodzie trzy miniaturowe diody w tych kolorach, po dobraniu odpowiednich proporcji tych barw, otrzymujemy kolor biały.

Diody RGB pozwalają także na sterowanie jasnością poszczególnych barw, co pozwala otrzymać niemal każdy kolor. Ta funkcjonalność sprawia, że diody RGB najczęściej stosowane są jako oświetlenie dekoracyjne.

diody rgb

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *