Hvað er ljósdíóða? (2. hluti)

Eftirfarandi vandamál er hægt að leysa með því að notaLjósdíóðaeða Phototransistor. Til dæmis þarf myndavél símans að mæla umhverfisljósið til að ákvarða hvort kveikja þurfi á flassinu. Hvernig á að meta súrefnismagn í blóði án innrásar? Þessi ljóseindatæki breyta ljósi (ljóseindir) í rafmerki sem örgjörvi (eða örstýringur) getur "séð". Þannig er hægt að stjórna staðsetningu og uppröðun hluta, ákvarða ljósstyrk og mæla eðliseiginleika efnisins út frá samspili þess við ljósið.

Nú skulum við tala um seinni hlutann.

1. Uppbygging ljósdíóða

Ein af lykilkröfum fyrir ljósdíóða er hentugt svæði til að safna ljósi. Innan hefðbundinna PN-móta er þetta tiltölulega lítið, en hægt er að auka svæðið með því að nota PIN-díóða. Þar sem innra svæðið er að finna í virku mótunum sem notuð eru til ljóssöfnunar er svæðið sem notað er til ljóssöfnunar mun stærra, sem gerir PIN ljósdíóðuna skilvirkari.

Í ljósdíóðaframleiðsluferlinu eru þykk innri lög sett á milli P-gerðarinnar og N-gerðarinnar. Eiginlaga millistigið getur verið algjörlega eigin eða mjög létt dópað til að gera það að N-lagi. Í sumum tilfellum er hægt að rækta það á undirlagið sem epitaxial lag, eða það getur verið innifalið í undirlaginu sjálfu.

Hægt er að þróa P plús dreifingarlagið á mjög dópað N-gerð epitaxial lag. Snertingin er úr málmhönnun og hægt er að búa til tvo skauta eins og rafskaut og bakskaut. Framhlið díóðunnar má skipta í tvær gerðir, svo sem virkt yfirborð og óvirkt yfirborð.

Hönnun óvirka yfirborðsins er hægt að gera með kísildíoxíði (SiO2). Á virku yfirborði getur ljós skín á það en á óvirku yfirborði getur ljós ekki skínað. Með því að hylja virka yfirborðið með endurskinsvarnarefni tapast ekki orka ljóssins og hægt er að breyta hámarkinu í rafstraum.

Ein af aðalkröfum ljósdíóða er að tryggja að hámarks magn ljóss nái innra laginu. Ein skilvirkasta leiðin til að ná þessu er að setja rafmagnssnerturnar á hlið tækisins, eins og sýnt er á myndinni. Þetta gerir hámarks ljósmagni kleift að ná til áhrifaríks svæðis. Það kemur í ljós að þar sem hvarfefnið er mikið dópað er nánast ekkert ljóstap þar sem þetta er ekki virkt svæði.

Þar sem ljós frásogast að mestu í ákveðinni fjarlægð passar þykkt innra lagsins venjulega við þetta. Öll aukning umfram þessa þykkt mun draga úr hraða vinnslunnar - mikilvægur þáttur í mörgum forritum - og mun ekki auka skilvirkni til muna.

Ljós getur einnig farið inn í ljósdíóðuna frá annarri hlið mótanna. Með því að stjórna ljósdíóðunni á þennan hátt er hægt að búa til færri innri lög til að auka vinnsluhraðann, þó með minni skilvirkni.

Í sumum tilfellum er hægt að nota heterojunctions. Þetta form byggingar hefur aukinn sveigjanleika til að taka við ljósi frá undirlaginu og hefur stærri orkubil, sem gerir það gegnsætt fyrir ljósi.

Sem minna staðlað ferli er það dýrara í framkvæmd og hefur því tilhneigingu til að nota fyrir sérhæfðari vörur.

2. Einkenni ljósdíóða

(1) volt-ampera einkenni

Það vísar til sambandsins á milli ljósstraumsins á ljósdíóðunni og spennunnar sem beitt er á hana.

(2) Lýsingareiginleikar

Það vísar til sambandsins milli ljósstreymis og ljósstraums þegar ljósdíóðaspennan milli bakskautsins og rafskautsins er stöðug. Halli ljóseiginleikaferilsins er kallað ljósdíóða næmi.

(3) Litrófseiginleikar

Tengsl ljósstraumsins og bylgjulengdar innfallsljóssins kallast litrófseiginleiki. Ljóseindaorkan er tengd bylgjulengd ljóss: því lengri bylgjulengd, því minni er ljóseindaorkan; Því styttri sem bylgjulengdin er, því orkumeiri er ljóseind.

3. Virkni ljósdíóða

(1) Ljósastýring

Hægt er að nota ljósdíóðuna sem ljósrofa og hringrás hennar er sýnd á eftirfarandi mynd. Þegar það er ekkert ljós er ljósdíóða VD1 slökkt vegna bakspennu. Transistorar VT1 og VT2 eru einnig klipptir af án grunnstraums. Relayið er í losunarstöðu.

Þegar ljós er gefið frá sér á VD1 fer það frá skerðingu yfir í leiðni. Fyrir vikið kvikna á VT1 og VT2 í röð, gengi K dregur og kveikt er á stjórnrásinni.

(2) móttaka sjónmerkis

Hægt er að nota ljósdíóða til að taka á móti ljósmerkjum. Eftirfarandi mynd sýnir ljósmögnunarljósdíóðarásina sem tekur á móti ljósmerkinu. Ljósmerkið er móttekið af ljósdíóða VD, magnað með VT og gefið út með tengiþétti C.

4. Ljósdíóða forrit

(1) Ljósmyndari

Ljósmyndarinn er í meginatriðum stórt svæði á PN mótum. Þegar ljós er sent frá sér á PN tengiyfirborði, eins og yfirborð P-svæðisins, framleiðir hver ljóseind ​​á P-svæðinu frítt rafeinda-holapar ef ljóseindarorkan er meiri en bandbreidd hálfleiðaraefnisins.

Rafeinda-hola parið dreifist hratt inn á við og myndar raforkukraft sem tengist ljósstyrk undir rafsviðinu. Á þessum tíma, ef við notum það sem aflgjafa og tengjum það við ytri hringrás, svo lengi sem það er ljós, mun það halda áfram að veita afl, sem er ljósfrumur. Með öðrum orðum, ljósselinn er PN-móta ljósabúnaður án hlutdrægni. Það getur beint umbreyta ljósorku í rafmagn.

(2) Sólarsellur

Sólarrafhlaða er hálfleiðaratæki. Þegar sólarljós lendir á hálfleiðara endurkastast hluti þess og afgangurinn frásogast eða kemst í gegnum hálfleiðarann. Sumt af frásogaða ljósinu verður að hita en aðrar ljóseindir rekast á gildisrafeindir sem mynda hálfleiðarann ​​og mynda rafeindaholapör. Þannig er ljósorku breytt í rafmagn.

Þess vegna, eftir að sólarljósið er geislað, munu tveir endar sólarsellunnar mynda DC spennu og umbreyta þannig sólarljósinu beint í DC straum. Ef við lóðum málmleiðina í P og N lögin og tengjum álagið, mun straumurinn renna í gegnum ytri hringrásina.

Á þennan hátt, ef við tengjum röð ljósfrumna samhliða, er hægt að mynda ákveðin spennu og straum til að gefa út afl.

(3) ljósaljósakerfi

Ljós raforkuframleiðslukerfi er raforkuframleiðslukerfi sem notar sólarsellur til að breyta sólarorku í rafmagn. Það notar photovoltaic áhrif.

Helstu þættirnir eru sólarsellur, rafhlöður, stýringar og inverterar. Mikill áreiðanleiki, langur endingartími, engin mengun, sjálfstæð orkuframleiðsla, ljósdíóða nettengd aðgerð.

Vegna þess að ljósdíóða photovoltaic háttur er fyrir miklum áhrifum af ytri umhverfisþáttum eins og ljósi og hitastigi, breytist vinnustaðurinn fljótt. Það eru sjálfstæð virkjunarkerfi og nettengd virkjunarkerfi.

① Sjálfstætt raforkuframleiðslukerfi

Óháð raforkuframleiðslukerfi er raforkuvinnsluaðferð sem er ekki tengd við netið. Það þarf rafhlöður til að geyma orku fyrir nóttina. Sjálfstæð sólarorkuframleiðsla er aðallega notuð í afskekktum þorpum og heimilum

Byggingarmynd af spennuframleiðslukerfinu

② nettengt raforkuframleiðslukerfi

Rafmagnstengt raforkukerfi er tengt við landsnetið til að veita orku til netsins. Það þarf ekki rafhlöður. Ljósvökvakerfi fyrir íbúðarhúsnæði eru að mestu leyti á heimilinu. Þau eru einnig notuð í almenningsveitum, næturlandslagslýsingarkerfum og sólarbúum.

(4) Önnur notkun ljósdíóða eru:

•Ljósdíóða er notuð sem ljósnemi. Þar sem straumurinn í honum er í réttu hlutfalli við ljósstyrkinn er hann einnig notaður til að mæla ljósstyrkinn.

•Myndíóða í reykskynjurum er hægt að nota til að skynja reyk og eld.

• Ljósdíóða og ljósdíóða eru sameinuð til að búa til ljóseinangrara og ljóstengi

•Notað sem sólarselli í sólarrafhlöður

•Notað fyrir strikamerkjaskanna, táknagreiningu

•Fyrir hindrunarskynjunarkerfi,

•Hægt að nota sem síðuviðveru og blaðsíðuteljara í prenturum

•Til að greina nálægð, súrefnismælir

•Það er einnig notað fyrir sjónkóðara og afkóðara

•Sjónupplýsingasending, byggt á ljósleiðarasamskiptum

•Stöðuskynjari

Samskiptaupplýsingar:

Ef þú hefur einhverjar hugmyndir skaltu ekki hika við að tala við okkur. Sama hvar viðskiptavinir okkar eru og hverjar kröfur okkar eru, munum við fylgja því markmiði okkar að veita viðskiptavinum okkar hágæða, lágt verð og bestu þjónustuna.