Beth yw'r LED melyn?

Beth yw'r LED melyn?

Mae LEDau melyn yn ddyfeisiau lled -ddargludyddion sy'n allyrru golau melyn pan fydd cerrynt trydan yn mynd trwyddynt, mae rhai pobl hefyd yn ei enwi fel 590nm LED. Gall LED melyn fod yn fath LED SMD a math lampau LED, ac mewn pecyn LED SMD, gallwn hefyd ei wneud gyda math LED cromennog. Maent yn un o'r LEDau a ddefnyddir amlaf, gan gynnig amrywiaeth o gymwysiadau mewn gwahanol feysydd gan gynnwys electroneg, goleuadau, arddangosfeydd a mwy. Yn y canllaw cynhwysfawr hwn, byddwn yn archwilio cyfansoddiad a swyddogaeth LEDau melyn yn fanwl iawn.

Cyfansoddiad LEDau Melyn

Mae LEDau melyn, fel LEDau eraill, yn cynnwys sawl cydran a deunydd allweddol sy'n gweithio gyda'i gilydd i gynhyrchu golau melyn. Prif gydrannau LED melyn yw:

a. Deunydd lled -ddargludyddion: Mae calon LED melyn yn ddeunydd lled -ddargludyddion, wedi'i wneud yn nodweddiadol o ffosffid gallium arsenide (GAASP). Mae'r cyfansoddyn penodol hwn yn caniatáu ar gyfer allyrru golau melyn pan gymhwysir cerrynt trydan.

b. Cyffordd PN: Mae'r deunydd lled -ddargludyddion yn cael ei dopio i greu cyffordd PN. Mae'r gyffordd hon yn ffurfio'r ffin rhwng dau ranbarth o'r deunydd lled-ddargludyddion, sef y rhanbarth math P a'r rhanbarth math N. Mae'r gyffordd PN yn cael ei ffurfio trwy gyflwyno amhureddau i'r deunydd lled-ddargludyddion, gan greu gormodedd o daliadau positif (math p) neu daliadau negyddol (math N) mewn rhanbarthau penodol.

c. Electrodau: Mae'r gyffordd PN wedi'i chysylltu â dau electrod, anod (positif) a chatod (negyddol). Mae'r electrodau hyn fel arfer wedi'u gwneud o aloion metel fel aur, arian neu alwminiwm, ac maent yn caniatáu ar gyfer llif y cerrynt trwy'r LED.

d. Amgáu: Er mwyn amddiffyn y deunydd lled -ddargludyddion cain a sicrhau ei hirhoedledd, mae LEDau melyn fel arfer yn cael eu crynhoi mewn pecyn tryloyw neu dryloyw wedi'i wneud o resin epocsi neu silicon. Mae'r pecyn hwn hefyd yn gweithredu fel lens, gan ganolbwyntio a chyfeirio'r golau a allyrrir i gyfeiriad penodol.

Swyddogaeth LEDau Melyn

Mae LEDau melyn yn gweithredu ar egwyddor electroluminescence, sef allyriad golau pan fydd cerrynt trydan yn mynd trwy ddeunydd lled -ddargludyddion. Gellir egluro swyddogaeth LEDau melyn yn y camau canlynol:

a. Rhagfarn ymlaen: Pan fydd foltedd yn cael ei gymhwyso ar draws cyffordd PN LED melyn i'r cyfeiriad ymlaen (foltedd positif wedi'i gymhwyso i'r anod a foltedd negyddol wedi'i gymhwyso i'r catod), mae'n creu gogwydd ymlaen. Mae'r gogwydd hwn yn caniatáu llif cerrynt trwy'r LED.

b. Ailgyfuno: Wrth i'r cerrynt lifo trwy'r gyffordd PN, mae'r electronau o'r rhanbarth math N a'r tyllau o'r rhanbarth math P yn dechrau cyfuno neu ailgyfuno ger cyffordd PN. Mae'r broses ailgyfuno hon yn rhyddhau egni ar ffurf ffotonau.

c. Allyriad golau melyn: Mae bandgap egni penodol y deunydd lled -ddargludyddion ffosffid gallium arsenide (GAASP) yn pennu tonfedd y golau a allyrrir. Yn achos LEDau melyn, mae'r bandgap egni yn cyfateb i'r ystod tonfedd o oddeutu 570 i 590 nanometr, gan arwain at allyrru golau melyn.

d. Effeithlonrwydd cwantwm: Mae effeithlonrwydd trosi egni trydanol yn olau yn nodwedd bwysig o LEDau melyn. Mae effeithlonrwydd cwantwm yn cyfeirio at ganran yr electronau a'r tyllau sy'n ailgyfuno i allyrru golau. Mae effeithlonrwydd cwantwm uwch yn dynodi allyriadau golau mwy effeithlon a llai o golli egni ar ffurf gwres.

e. CYFARWYDDIAETH: Mae pecyn crynhoi'r LED melyn yn chwarae rhan sylweddol wrth bennu cyfeiriadedd y golau a allyrrir. Mae siâp, maint a dyluniad y pecyn yn dylanwadu ar yr ongl y mae'r golau'n cael ei ollwng, gan ganiatáu gwell rheolaeth a goleuo â ffocws.

Cymhwyso LEDau Melyn

Mae LEDau melyn yn dod o hyd i ystod eang o gymwysiadau oherwydd eu nodweddion unigryw a'u amlochredd. Mae rhai o'r cymwysiadau cyffredin yn cynnwys:

a. Arwyddion traffig: Defnyddir LEDau melyn yn helaeth mewn goleuadau signal traffig, gan ddarparu dangosyddion llachar a gweladwy ar gyfer gyrwyr a cherddwyr. Mae disgleirdeb uchel, defnydd pŵer isel, a hyd oes hir LEDau melyn yn eu gwneud yn ddewis delfrydol ar gyfer cymwysiadau signal traffig.

b. Dyfeisiau electronig: Mae LEDau melyn i'w cael yn gyffredin mewn amryw o ddyfeisiau electronig, gan gynnwys offer, electroneg defnyddwyr ac offer diwydiannol. Maent yn gweithredu fel goleuadau dangosydd, yn arddangos y statws gweithredol neu'n darparu adborth gweledol ar gyfer rhyngweithio defnyddwyr.

c. Paneli arddangos: Defnyddir LEDau melyn mewn arddangosfeydd a sgriniau, fel byrddau matrics LED, arddangosfeydd alffaniwmerig, ac arddangosfeydd saith segment. Maent yn cynnig gwelededd rhagorol, cyferbyniad sydyn, ac effeithlonrwydd ynni, gan eu gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau sy'n amrywio o arddangosfeydd electronig bach i arwyddion ar raddfa fawr.

d. Goleuadau Modurol: Defnyddir LEDau melyn mewn systemau goleuo modurol, megis signalau troi, goleuadau brêc, a goleuadau mewnol. Maent yn gwella gwelededd, diogelwch ac estheteg wrth fwyta llai o bŵer o gymharu â bylbiau gwynias traddodiadol.

e. Goleuadau Addurnol: Defnyddir y golau melyn cynnes a bywiog a allyrrir gan LEDau melyn yn boblogaidd mewn cymwysiadau goleuadau addurniadol. Gall y rhain gynnwys addurniadau gwyliau, goleuadau awyr agored, goleuadau pensaernïol, a gosodiadau goleuadau creadigol.

f. Offer meddygol: Defnyddir LEDau melyn hefyd mewn offer meddygol, megis dyfeisiau diagnostig, goleuadau llawfeddygol, ac offer therapiwtig. Mae'r union rendro lliw a dwyster addasadwy LEDau melyn yn eu gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau meddygol amrywiol.

g. Goleuadau Garddwriaeth: Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae LEDau melyn wedi dod o hyd i gymwysiadau mewn systemau goleuo garddwriaeth. Gall yr ystod tonfedd benodol a allyrrir gan LEDau melyn ysgogi tyfiant planhigion, blodeuo a ffrwytho, gan eu gwneud yn ddefnyddiol wrth arddio dan do a thyfu masnachol.

Manteision a chyfyngiadau LEDau melyn

Mae LEDau Melyn yn cynnig sawl mantais dros dechnolegau goleuo traddodiadol, gan gynnwys:

a. Effeithlonrwydd Ynni: Mae LEDau melyn yn effeithlon iawn o ran ynni, gan drosi cyfran sylweddol o egni trydanol yn olau gweladwy. Mae angen defnydd pŵer is arnynt o gymharu â bylbiau gwynias traddodiadol, gan arwain at gostau trydan is ac ôl troed carbon llai.

b. Limespan Hir: Mae gan LEDau melyn hyd oes hirach o gymharu â bylbiau gwynias neu fflwroleuol. Gydag hyd oes ar gyfartaledd o 25,000 i 50,000 awr, mae angen amnewid LEDau melyn yn llai aml, gan leihau costau cynnal a chadw ac anghyfleustra.

c. Ar unwaith ymlaen/i ffwrdd: Mae gan LEDau melyn amser ymateb cyflym, gan droi ymlaen ar unwaith ac i ffwrdd pan fydd y cerrynt yn cael ei gymhwyso neu ei dynnu. Mae'r nodwedd hon yn eu gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau sy'n gofyn am reolaeth goleuadau cyflym a manwl gywir.

d. Gwydnwch: Mae LEDau melyn yn fwy cadarn ac yn gallu gwrthsefyll sioc, dirgryniadau ac amrywiadau tymheredd o gymharu â ffynonellau goleuadau traddodiadol. Maent yn llai tueddol o gael eu difrodi, gan eu gwneud yn addas ar gyfer amgylcheddau garw a chymwysiadau awyr agored.

e. Hyblygrwydd dylunio: Mae LEDau melyn yn dod mewn gwahanol siapiau, meintiau a phecynnau, gan ganiatáu ar gyfer hyblygrwydd dylunio mewn gwahanol gymwysiadau. Gellir eu hintegreiddio'n hawdd i gylchedau electronig cryno a chymhleth neu osodiadau goleuo.

Er gwaethaf eu manteision niferus, mae gan LEDau melyn ychydig o gyfyngiadau:

a. Sbectrwm cul: Mae LEDau melyn yn allyrru golau o fewn ystod tonfedd benodol, gan arwain at sbectrwm cymharol gul o'i gymharu â ffynonellau golau gwyn. Mae'r cyfyngiad hwn yn cyfyngu ar eu defnydd mewn cymwysiadau sy'n gofyn am ystod lliw ehangach neu atgenhedlu lliw cywir.

b. Effeithlonrwydd goleuol is: Yn gyffredinol mae gan LEDau melyn effeithlonrwydd goleuol is o gymharu â LEDau gwyn. Nid yw trosi egni trydanol yn olau gweladwy mor effeithlon, a all arwain at lefelau disgleirdeb cyffredinol is.

c. Cost: Er bod cost LEDau melyn wedi gostwng yn sylweddol dros y blynyddoedd, maent yn dal i fod yn gymharol ddrytach nag opsiynau goleuo confensiynol. Fodd bynnag, mae hyd oes hir ac effeithlonrwydd ynni LEDau melyn yn aml yn gwneud iawn am y buddsoddiad cychwynnol.

Datblygiadau ac ymchwil yn y dyfodol

Mae maes technoleg LED yn esblygu'n barhaus, ac mae ymchwilwyr yn archwilio deunyddiau, strwythurau a thechnegau gweithgynhyrchu newydd yn gyson i wella effeithlonrwydd, disgleirdeb ac ystod lliw LEDau. Mae rhai ymchwil barhaus a datblygiadau yn y dyfodol sy'n gysylltiedig â LEDau melyn yn cynnwys:

a. Gwella effeithlonrwydd: Mae gwyddonwyr yn ymdrechu i ddatblygu deunyddiau lled -ddargludyddion newydd a gwneud y gorau o ddyluniad a strwythur LEDs i wella eu heffeithlonrwydd cwantwm. Nod yr ymchwil hon yw gwella trosi egni trydanol yn olau a lleihau colledion ynni.

b. Rendro Lliw: Mae'r Mynegai Rendro Lliw (CRI) yn fesur o ba mor gywir y mae ffynhonnell golau yn atgynhyrchu lliwiau gwrthrychau o'i gymharu â golau naturiol. Mae ymchwilwyr yn gweithio tuag at wella CRI LEDau melyn i sicrhau ffyddlondeb lliw gwell ac atgenhedlu lliw mwy cywir.

c. Ystod lliw ehangach: Er bod LEDau melyn yn allyrru golau o fewn ystod tonfedd benodol, mae ymchwilwyr yn archwilio datblygiad LEDau a all allyrru golau ar draws sbectrwm lliw ehangach. Gallai hyn agor posibiliadau newydd ar gyfer dylunio goleuadau, arddangosfeydd a chymwysiadau gweledol.

d. Goleuadau Clyfar: Mae integreiddio LEDau melyn â systemau goleuo craff a thechnoleg Rhyngrwyd Pethau (IoT) yn faes ymchwil weithredol. Mae hyn yn cynnwys datblygu dyfeisiau LED y gellir eu rheoli o bell, newid lliw a dwyster yn ddeinamig, a rhyngweithio â dyfeisiau neu synwyryddion eraill.

e. LEDau hyblyg ac organig: Mae datblygu LEDau hyblyg ac organig yn faes arall o ddiddordeb mewn ymchwil LED. Gellir integreiddio LEDau melyn hyblyg i arwynebau crwm, dyfeisiau gwisgadwy, a chymwysiadau goleuo anghonfensiynol. Mae LEDau melyn organig, yn seiliedig ar gyfansoddion organig, yn cynnig y potensial ar gyfer datrysiadau goleuadau ardal isel cost isel.

I gloi, mae LEDau melyn yn ddyfeisiau lled -ddargludyddion sy'n allyrru golau melyn pan fydd cerrynt trydan yn mynd trwyddynt. Maent yn cynnwys cyffordd PN wedi'i gwneud o ffosffid gallium arsenide (GAASP), wedi'i grynhoi mewn pecyn amddiffynnol. Mae LEDau melyn yn dod o hyd i gymwysiadau mewn signalau traffig, dyfeisiau electronig, arddangosfeydd, goleuadau modurol, goleuadau addurniadol, offer meddygol, a goleuadau garddwriaeth. Maent yn cynnig manteision fel effeithlonrwydd ynni, hyd oes hir, amser ymateb cyflym, gwydnwch a hyblygrwydd dylunio. Nod ymchwil barhaus yw gwella effeithlonrwydd, rendro lliw, ac ehangu ystod lliw LEDau melyn, yn ogystal ag archwilio posibiliadau newydd mewn goleuadau craff, LEDau hyblyg, a LEDau organig. Mae LEDau melyn yn parhau i chwarae rhan hanfodol ym maes goleuo ac arddangosfeydd, gan gyfrannu at gadwraeth ynni, arloesi ac estheteg weledol.