Устройство и принцип работы светодиодного экрана

Светодиодный экран — это прибор для трансляции видеоконтента, работающий на полупроводниковых светодиодах.

Полупроводниковый светодиод (светодиод) — это полупроводниковый прибор (проводящий ток только в одном направлении), в котором электрический ток вызывает световое излучение.

Цвет светового излучения зависит от химического состава кристалла.

Полноцветное изображение создают путем использования светодиодов 3-х цветов:

• красного (red, R),
• зеленого (green,G),
• синего (blue, B)

в матрице или кластере, которые образуют единичный пиксель (точку).

Матрица светодиодного экрана — это управляющая плата, с интегрированными в нее светодиодами, коммутационными проводящими контактами и защитными фильтрами.

Светодиоды в матрице располагаются в строгом порядке с равным интервалом по горизонтали (пиксельный шаг) и равным «межстрочным» интервалом (расстояния между линиями светодиодов по вертикали тоже одинаковое).

Кластер — это элемент светодиодного экрана, представляющий собой отдельный герметичный корпус, в котором содержится 3 (красный, зеленый, синий) и более светодиодов. С внешней стороны кластер закрыт пластиковой линзой. В кластерных светодиодных экранах/полотнах кластер является единичным пикселем.

Разрешение светодиодного экрана – плотность пикселей на единицу поверхности. Чем выше данный показатель, тем качественнее изображение.

Другой параметр, определяющий качество изображения – частота обновления картинки за 1 секунду (рефреш), измеряется в герцах.

Минимально допустимый рефреш в светодиодных дисплеях – 600 Гц.

Более медленная смена приводит к возникновению эффекта мерцания экрана, что заметно ухудшает восприятие видеоряда и негативно влияет на здоровье, физиологическое, эмоциональное состояние зрителя, вызывая глазные, головные боли.

Принципиальное устройство светодиодного дисплея

Содержание

• 1 Принципиальное устройство светодиодного дисплея
  • 1. 1 DIP типа
  • 1.2 SMD типа
  • 1.3 OLED типа
• 2 Принцип работы светодиодного экрана

DIP типа

Светодиодные экраны DIP типа собирают из отдельных модулей (кабинетов). Светодиоды DIP типа представляют собой полупроводниковый кристалл, помещенный в герметичный корпус из пластика, стела или керамики, от которого отходят длинные клеммы. Такие кристаллы дают очень яркое свечение.

При изготовлении светодиодного модуля клеммы DIP светодиоды вставляют в предварительно подготовленные отверстия в плате и припаивают на расстояниях, обычно, от 10 мм и более. Платы производят из стекла или специального пластика. На этой же плате размещается коммутативная электроника. Припаянные DIP светодиоды возвышаются над платой, образуя свободное пространство, которое заполняют компаундом – герметизирующим составом.

Компаунд защищает от влаги и грязи, служит дополнительной механической защитой.

Экраны данного типа обычно предназначаются для улицы, поэтому с лицевой стороны устанавливают фильтры серого и УФ-фильтры, покрывают конструкцию внешним прозрачным защитным слоем.

С обратной стороны коммутационные контакты подводят к гнездам, закрывают внешним пластиковым или алюминиевым корпусом, который предотвращает попадание влаги и пыли.

Механически соединяют кабинеты посредством пластмассовых или металлических замков; при подключении модули последовательно (1 со 2, 2 с 3 и т.д.) соединяют интерфейсными кабелями, подключает кабели питания (силовые кабели).

Светодиодный экран также включает контроллеры с принимающими и передающими платами. Принимающая плата получает сигнал с управляющего компьютера/ноутбука, сигнал преобразуется и передающей платой отправляется на дисплей через интерфейсный кабель.

SMD типа

SMD светодиоды менее яркие, чем DIP, но их размеры и конструкция позволяют располагать их значительно ближе друг к другу.

Минимальное расстояние на сегодняшний день составляет 0,5 мм (Full HD).

Экраны данного типа часто применяют внутри помещений, но если корпус герметичен и электроника рассчитана на работу в большом интервале температур, они могут работать и на улице.

Светодиоды SMD типа представляют собой корпус, внутри которого расположены кристаллы трех цветов (красный, зеленый, синий), оснащенный короткими клеммами. Кристаллов может быть 3, 4 (например, 2 красных, зеленый, синий) или более. Такие светодиодные колбы интегрируют непосредственно на проводящую подложку. Компаундом их не заливают. Подложку изготавливают из стекла (модульный экран) или силикона (гибкий экран).

Сверху светодиоды покрывают специальной прозрачной защитной пленкой, повышающей механическую прочность экрана (для уличных она еще и служит гидроизоляционным слоем).

Если светодиодный экран изготавливают для улицы, на него также устанавливают УФ-фильтры.

С обратной стороны кабинетные светодиодные экраны закрывают корпусом, герметичность которого зависит от назначения (интерьерный/экстерьерный), последовательно соединяются интерфейсными кабелями; собранный дисплей/светодиодное полотно через контроллер подключают к управляющему компьютеру.

OLED типа

OLED экраны принципиально отличаются от SMD LED дисплеев природой кристаллов, способом изготовления платы и качеством видео.

OLED светодиоды содержат кристаллы органического происхождения. Тончайшие слои разных полимеров образуют структуру кристалла.

Размеры OLED диодов настолько малы, что на проводящую подложку их наносят методом, аналогичным печати на струйном принтере.

Это позволяет изготовить сверхтонкие, легкие, высокопрозрачные стеклянные OLED витрины магазинов, невероятно гибкие экраны на силиконовой основе, сенсорные OLED экраны для примерочных кабин, которые служат зеркалами и помогают клиентам найти нужную информацию одним прикосновением, и многое другое.

OLED дисплеи подключаются к компьютеру управления через контроллер по интерфейсному кабелю или беспроводной связи.

Обслуживание гибких светодиодных экранов должно проводиться только высококвалифицированными специалистами.

Чем внутренние светодиодные экраны отличаются от внешних? Узнайте об этом здесь.

Какими достоинствами обладает гибкий светодиодный экран по сравнению с модульными? Мы рассказали об этом здесь.

Принцип работы светодиодного экрана

Управляющий компьютер с видеокартой, управляющее ПО, контроллеры с принимающими и передающими картами, набор интерфейсных кабелей составляют систему управления светодиодным дисплеем, которая обеспечивает работу самого дисплея.

Управление дисплеем происходит с компьютера (в т.ч. удаленно по проводной/беспроводной связи) с помощью специального программного обеспечения. ПО создается под конкретный тип экранов и поставляется вместе с ними; при необходимости управляющую программу можно купить или бесплатно скачать вместе с инструкцией.

Управляющие ПО имеют одинаковый принцип работы и схожие основные функции: загрузка контента на дисплей, создание расписаний показа роликов, защита от взлома и пр.

С компьютера видеоматериал отправляется на контроллер, где адаптируется к показу на экране. Фактически, система управления светодиодным экраном каждый кадр изображения «дробит» на множество частей, и на каждый участок LED дисплея посылает соответствующий фрагмент, что позволяет получать целостное изображение на большом экране. Без этой опции, каждый модуль экрана показывал бы одно и то же.

Большинство ПО поддерживают опцию показа видеоконтента с Интернета и прямые трансляции событий в режиме «Live» (спортивные игры, прямые включения новостных репортажей и пр.).

На тех экранах, где технически возможно создать виртуальный пиксель (мнимый пиксель, создаваемый программой, путем передачи сигнала на части соседних пикселей для визуального увеличения их количества), именно система управления его воспроизводит.

LED — технология, принцип работы. Плюсы и минусы LED.

LED (Light-emitting diode) — технология, которая позволяет получить световое излучение в месте соприкосновения катода и полупроводника соединённого с анодом (электроны взаимодействуют с излучением фотонов при переходе через полупроводник на катод).

Для достижения всевозможных типов излучения, применяются различные типы полупроводников. Считается, что первый светодиод, излучающий в видимом диапазоне, был разработан в университете Иллинойса под руководством

Ника Холоньяка («отец современного диода») в 1962 году. Но первое упоминание о подобном эффекте было ещё в 1907 году от Генри Раунда, экспериментирующего с различными материалами.

Светодиод был открыт случайно, когда во время экспериментов было обнаружено, что в определённых случаях при переносе заряда возникает свечение в видимом диапазоне. Позже были открыты диоды излучающие и в других спектрах. Развитие диоды получили лишь в середине 80-х, когда начали требоваться компактные и долговечные источники света для индикаторов, освещения и в тех местах где невозможно использовать лампы накаливания и лампы холодного катода. Диоды выгодно отличаются от них малыми габаритами, малым энергопотреблением, отсутствием необходимости особой подготовки напряжения, практически отсутствием нагрева, высокой выносливостью к ударам и перегрузкам.

Стоимость светодиодов постоянно падает из-за улучшения технологии и удешевления производства. Они применяются в карманных фонарях, прожекторах, фарах автомобилей, индикаторах, подсветках ЖК — матриц, телескопах, приборах ночного видения и многих других приборах.

У LED технологии есть несколько неоспоримых преимуществ в сравнении с другими источниками света:

• · Способность выдерживать относительно тяжёлые условия эксплуатации (вибрации, небольшие удары, попадание воды, низкие температуры, давление).

• · Низкое энергопотребление (примерно в 7-10 раз меньше чем у стандартных ламп накаливания) и высокий уровень КПД.

• · Практически не содержат вредных для здоровья и окружающей среды соединений (в отличии от люминисцентных ламп и CCFL, которые содержат ртуть).

• · Долговечность (в 70-80 раз выше чем обычные лампы с нитью накаливания, до
  80 000 часов и до 2-х раз долговечнее ламп с холодным катодом).

Минусы LED технологии:

• · Плохая переносимость высоких температур, что вызывает помутнение источника света и окружающего материала по причине распада полупроводника.

• · Узкий спектр излучения (хотя в определённых случаях, это может быть и плюсом). Сейчас ведётся довольно успешная работа по расширению спектра для ЖК мониторов и ТВ.

Мировыми лидерами по производству светодиодов являются компании Philips и Osram (подразделение Siemens).

Также, активным изучением и производством светодиодов занимается немало известная TSMC.

Существует разновидность дисплейной технологии под названием

OLED, диоды которой, излучают свет благодаря органическим соединениям. Применяются в сверх-контрастных и гибких экранах мобильных устройств, имеют великолепную яркость и контрастность, но имеют один существенный минус – малая долговечность. Каждый суб пиксель в OLED дисплеях это отдельный органический светодиод.

Факты о светодиодных дисплеях

| Знание светодиодных экранов

Что такое

LED?

Светодиод — это сокращение от Light Emitting Diode. Светодиод излучает свет в результате электрического свечения. Он также известен как «холодный свет», поскольку, в отличие от устаревших ламп накаливания, свет не производится путем нагревания металлической нити. Диод, с другой стороны, излучает свет, проходя через два кремниевых полупроводника со специальным покрытием. Это один из самых энергоэффективных и энергосберегающих способов получения света.

Светодиод состоит из твердых материалов без подвижных частей и часто отлит из прозрачного пластика. Это обеспечивает высокую износостойкость. Когда светодиод горит, он почти не выделяет тепла. Это уменьшает проблему охлаждения электронных частей.

Первый светодиод был создан русским изобретателем Олегом Лосевым в 1927 году. Долгие годы можно было производить только инфракрасные, красные и желтые светодиоды. Эти диоды были повсюду, от пультов дистанционного управления до радиочасов.

Не было до 1994, японский ученый Сюдзи Накамура смог продемонстрировать эффективный синий светодиод. Вскоре последовали белые и зеленые светодиоды, заложившие основу светодиодной революции, которую мы наблюдаем в технологиях освещения и отображения.

Хотите узнать больше?

Как работает светодиодный дисплей

?

Светодиодный дисплей состоит из множества близко расположенных светодиодов. Изменяя яркость каждого светодиода, диоды совместно формируют изображение на дисплее.

Для создания яркого цветного изображения используются принципы аддитивного смешения цветов, при которых новые цвета создаются путем смешивания света разных цветов. Светодиодный дисплей состоит из красных, зеленых и синих светодиодов, установленных по фиксированной схеме. Эти три цвета объединяются, чтобы сформировать пиксель. Регулируя интенсивность диодов, можно сформировать миллиарды цветов. Когда вы смотрите на светодиодный экран с определенного расстояния, массив цветных пикселей воспринимается как изображение.

Что такое

RGB ?

RGB — это сокращение от Red, Green и Blue. Это цветовая схема, которая использует тот факт, что все видимые цвета могут быть смешаны из этих трех основных цветов. Он используется практически во всех типах дисплеев, включая светодиодные дисплеи.

Посмотреть видео

Что такое

SMD ?

SMD означает устройство для поверхностного монтажа. Это электронные компоненты, которые монтируются непосредственно на печатной плате, а не путем пайки металлического штифта на нижней стороне печатной платы.

В технологии светодиодных дисплеев концепция поверхностного монтажа используется несколько иначе. SMD-дисплей представляет собой светодиодный дисплей, в котором красный, зеленый и синий диоды залиты в небольшой пластиковый корпус, который монтируется на поверхности печатных плат дисплея. Когда диоды инкапсулированы таким образом, они занимают намного меньше места, что позволяет производить дисплеи с меньшим расстоянием между диодами и более высоким разрешением.

Сколько энергии

потребляет светодиодный дисплей?

Светодиод — это высокоэффективная технология, поэтому сегодня энергосберегающие светодиодные лампы широко используются. Количество энергии, используемой диодами в светодиодном дисплее, зависит от типа дисплея, яркости и использования.

Существует множество различных типов светодиодов и дисплеев. Потребляемая мощность внутреннего дисплея, например, будет отличаться от энергопотребления наружного цифрового знака, который приходится видеть под прямыми солнечными лучами. Яркость дисплея также является важным фактором. Изображения должны быть четкими, но свет от дисплея не должен ослеплять. Наружный светодиодный дисплей должен быть намного ярче при дневном свете, чем в темноте.

То, что отображается, также имеет значение. Светодиодные дисплеи отображают изображения за счет включения и регулировки яркости цветных диодов. Таким образом, для полностью белого изображения с черным текстом потребуется гораздо больше светящихся диодов и гораздо больше энергии, чем для белого текста на черном фоне.

Как долго

служит светодиодный дисплей?

Трудно сказать что-то конкретное о сроке службы светодиодного дисплея, так как на него влияет множество факторов. Однако при надлежащем уходе дисплей может прослужить более десяти лет. Как и в случае со всеми типами электроники, ожидаемый срок службы также зависит от ежедневного использования и окружающей среды вокруг дисплея. Светлые изображения и высокий уровень яркости больше утомляют дисплей, чем более темные изображения и низкий уровень яркости. Также могут играть роль такие факторы, как влажность и содержание солей в воздухе.

В течение срока службы светодиодного дисплея светоотдача диодов будет уменьшаться. На сколько зависит от типа и поколения диодов. Многие светодиодные дисплеи никогда не используют полную силу света, поэтому снижение редко будет проблемой.

Что такое шаг

пикселей и разрешение экрана ?

Расстояние между диодами светодиодного дисплея определяет разрешение дисплея. Расстояние до центра соседней группы измеряется от центра каждой группы красных, зеленых и синих диодов. Это расстояние известно как шаг пикселя. Каждая группа диодов образует пиксель.

Если светодиодный дисплей имеет шаг пикселя 1 см, на квадратный метр экрана может приходиться 100 x 100 пикселей. Разрешение дисплея задается парой чисел, которые обозначают ширину и высоту в пикселях. Если у вас есть экран размером 6 x 8 метров с шагом пикселя 1 см, его разрешение составляет 600 x 800 пикселей.

Существуют светодиодные экраны с шагом пикселя от нескольких сантиметров до одного миллиметра.

Посмотрите на наш прекрасный экран eXview PLUS

What

разрешение следует выбрать?

Разрешение, необходимое для светодиодного дисплея, зависит от расстояния просмотра. С какого расстояния ваша аудитория будет смотреть на дисплей? Если вы находитесь рядом со светодиодным дисплеем с низким разрешением (далеко между диодами), вам будет трудно увидеть, что на дисплее.

Как правило, существует связь между разрешением экрана и ценой. Чем выше разрешение, тем больше диодов на м2 и, следовательно, выше цена м2.

Если вы устанавливаете цифровой знак на главной дороге или на фасаде здания, он будет виден с определенного расстояния. Здесь дисплей с высоким разрешением был бы ненужным и неоправданно дорогим. Если это дисплей на уровне пола в центре универмага, аудитория приблизится к нему. Здесь дисплей с высоким разрешением работает лучше всего.

Хорошее эмпирическое правило для светодиодных дисплеев: шаг пикселя 1 мм на каждый метр расстояния просмотра.

Прочтите наши статьи, чтобы узнать больше

Что такое

нит ?

Измерение нит используется при анализе яркости светодиодного дисплея. Нит — это другое название канделы на квадратный метр. Кандела — это единица СИ (метровая система) яркости. Это единица, которая учитывает восприятие человеческим глазом яркости различных цветов. Это делает его очевидной единицей измерения яркости дисплея. Одна кандела — это примерно свет, излучаемый обычной свечой.

Единица нит полностью отличается от измерения люменов ANSI, которое используется для оценки яркости видеопроектора. Их нельзя сравнивать.

Что такое

EMC ?

EMC расшифровывается как электромагнитная совместимость. Это исследование в области электротехники, которое исследует влияние электромагнитного излучения электрических устройств. Все электрические устройства излучают излучение в большей или меньшей степени. Излучение не вредно для человека, но может воздействовать на другие электрические устройства. Например, когда вы подносите мобильный телефон к старому динамику, и возникает слышимый шум.

Чтобы предотвратить неблагоприятное влияние электрических устройств друг на друга, ЕС ввел директиву по электромагнитной совместимости. Директива гарантирует, что электрическое и электронное оборудование не создает и не подвергается воздействию электромагнитных помех. Оборудование также не должно влиять на радио и телекоммуникации. Это важная директива, так как, например, в аэропортах и ​​больницах может быть опасно, если устройства оказывают неблагоприятное воздействие друг на друга. Все дисплеи Expromo соответствуют директиве ЕС по электромагнитной совместимости.

Принцип работы светодиодов. Инженерные знания

Здравствуйте, ребята, надеюсь, у вас все хорошо. В сегодняшнем уроке мы рассмотрим принцип работы светодиода . Полная форма светодиода — это светоизлучающий диод. Это диод, излучающий свет при подаче входного питания. Это полупроводниковые приборы и, как и другие диоды, имеют PN-переход. Свет, излучаемый диодом, зависит от энергии, необходимой для ширины запрещенной зоны полупроводникового материала. Для излучения белого света используется более одного слоя полупроводникового материала и может использоваться люминофор. Это время использовалось для общих целей в 1962, но их интенсивность света была меньше и они излучали инфракрасный свет.

Светодиоды, излучающие инфракрасный свет, используемые в схемах дистанционного управления, таких как пульт ЖК-дисплея и т. д. Используемые в настоящее время светодиоды излучают свет в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазоне длин волн. Старые типы светодиодов использовались в различных лампах накаливания небольшого размера, индикаторных лампах и 7-сегментных дисплеях. В настоящее время светодиоды, производящие свет высокой интенсивности, используются в зданиях и помещениях для освещения. У светодиодов есть многочисленные преимущества перед лампами накаливания, такие как меньшее энергопотребление, более длительный срок службы, меньшие габариты и т. д. Диоды используются в светофорах, камерах, различных медицинских инструментах. В сегодняшнем посте мы подробно рассмотрим его работу, приложения и некоторые другие связанные параметры. Итак, начнем с Принцип работы светодиода.

Принцип работы светодиода

• LED означает светоизлучающий диод, и на рисунке ниже вы можете увидеть символ светодиода.
• Работа светодиода очень проста, когда светодиод находится в условиях прямого смещения, электроны, находящиеся на стороне N диода, пересекают PN-переход и входят в область P, объединяются с дырками, существующими в этой области, и излучают свет.

• Как мы обсуждали в учебнике об атоме, существуют две основные энергетические зоны: первая — это зона проводимости с большим количеством электронов, в данном случае это N-область.
• Второй — это валентная зона, представляющая собой P-область диода и имеющая в себе отверстия. Поэтому, когда электроны перемещаются из зоны высокой проводимости в валентную зону или соединяются с дырками, высвобождается энергия в виде света.
• Тип излучаемого света зависит от типа запрещенной зоны и других связанных параметров.
• Большая видимая область на одном листе полупроводникового вещества позволяет испускать фотоны в виде видимого света.
• Эта процедура известна как электролюминесценция и описана на рисунке ниже.
• Для поддержания длины волны излучаемого света в процессе добавляются многочисленные материалы. Цвет видимого света зависит от излучаемой длины волны.
• Некоторые светоизлучающие диоды излучают свет, который не находится в спектре видимого света, но его длина волны больше и выходит в инфракрасной области спектра.

Полупроводниковые материалы для светодиодов

• В более старых светодиодах использовался GaAs, испускающий невидимое инфракрасное излучение.
• Для производства видимого первого светодиода, излучающего видимый свет, используется галлий, фосфид арсенида (GaAsP) на подложке GaAs.
• Для увеличения яркости этого светодиода в качестве подложки использован фосфид галлия (GaP), в результате чего были созданы красные светодиоды большой интенсивности и светодиоды оранжевого цвета.
• Для получения бледно-зеленого света для излучения света использовался GaP.
• Для излучения желтого света в светодиоде использовались чипы красного и зеленого цвета.
• Впервые сверхяркие красные, желтые, зеленые и светоизлучающие диоды были созданы с использованием фосфида арсенида галлия-алюминия.

• В начале 1990-х годов были созданы сверхъяркие светодиоды с использованием InGaAlP, излучающие оранжевый, красный и зеленый цвета света.

Смещение светодиода

• Напряжение, необходимое для прямого смещения светодиода, больше, чем у диода, изготовленного из силикона.
• Обычно прямое смещение напряжения для светодиода составляет от 1,2 до 3,2 вольт в зависимости от используемого материала.
• Напряжение для обратного смещения светодиода меньше, чем у диода, используемого для цепей выпрямителя, обычно от 3 до 10 вольт.
• Излучаемый свет зависит от тока, используемого для прямого смещения светодиода. Вы можете видеть на схеме, обозначенной как (а).

• График на рисунке показывает, что излучаемый свет прямо пропорционален току, необходимому для прямого смещения диода.
• Приращение I _F увеличивает свет, излучаемый светодиодом.
• Интенсивность света также зависит от температуры. На рисунке видно, что интенсивность жизни уменьшается с увеличением температуры.

Световое излучение светодиода

• Светодиод излучает свет в определенном диапазоне длин волн, как показано на рисунке через спектральную кривую.
• Кривая на графике (a) объясняет соотношение излучаемого света с длиной волны соответствующих видимых светодиодов.
• График (b) для инфракрасного светодиода. Используемая единица длины волны (нм).
• Стандартные пики излучения видимого красного светодиода составляют 660 (нм), максимальная длина волны желтого — 590 нм, зеленого — 540 нанометров и синего — 460 нанометров. Инфракрасный светодиод находится на 490 нм.

• На рисунке ниже показана диаграмма направленности светодиодов малого размера.
• Свет, излучаемый светодиодами, имеет направления, в отличие от ламп накаливания и люминесцентных ламп.
• Диаграмма испускаемого излучения находится под углом 90 градусов к поверхности, из которой исходит излучение.
• Это может быть очень за счет использования линзы, изменения формы излучающей поверхности и использования диффузионных пленок в заданном направлении.
• Указанная диаграмма направленности имеет множество преимуществ для различных приложений, таких как сигнал светофора, где свет должен быть виден только определенным водителям.
• На рисунке обозначено как (а) показан шаблон для светодиода в прямом направлении.
• Используется в индикации панелей.

• На рисунке, обозначенном как (b) , показана схема для более широкого угла обзора, используемая во многих сверхъярких светодиодах.
• С помощью этих двух шаблонов можно создать множество шаблонов длин волн светодиода.

• Малогабаритный светодиод, используемый в различных индикаторах, показан на рисунке ниже. С небольшими светодиодами, используемыми в индикаторах, светодиоды большого размера используются для целей освещения из-за их большой эффективности и долговечности.
• Обычный светодиод может излучать от пятидесяти до шестидесяти люменов на ватт, что почти в пять раз больше, чем у обычной лампы накаливания.
• Различные конфигурации светодиодов показаны на рисунке ниже.

 

Спецификация светодиода

• Спецификация инфракрасного светодиода TSMF1000 показана на рисунке ниже. Вы можете видеть, что значение максимального напряжения для обратного смещения составляет всего пять вольт, предельный ток для прямого смещения составляет сто миллиампер, а падение напряжения для прямого смещения составляет почти 1,3 вольта при значении тока прямого смещения в двадцать миллиампер.
• На графике, обозначенном как (c), , видно, что пиковая выходная мощность этого диода приходится на длину волны 870 нм, а его диаграмма направленности показана на рисунке, обозначенном (d).

Применение светодиодов

Семисегментный дисплей

• Обычные светоизлучающие диоды используются в различных индикаторных лампах на различных устройствах, от бытовых приборов до приборов, используемых в исследовательских целях.
• Обычное устройство, в котором используется светодиод, представляет собой 7-сегментный дисплей. Расположение светодиодов для 10 десятичных цифр показано на рисунке ниже.
• Путем прямого смещения определенной комбинации светодиодов мы можем получить каждую десятичную цифру и десятичную точку.
• На соответствующем рисунке 2 показана схема конфигурации светодиодов первой категории с общим анодом и второй категории с общим катодом.

• Обычно светодиоды, излучающие инфракрасное излучение, используются для телевизоров, DVD, доводчиков и т. д.
• Инфракрасный луч передается через ИК-светодиод и обнаруживается приемником, установленным в телевизоре.

• Например, для каждой кнопки пульта ДУ телевизора есть специальный код,
• При нажатии любой кнопки пульта ДУ для смены канала вырабатывается специальный электрический кодированный сигнал, который передается на светодиод, который трансформируется в кодированный ИК световой сигнал.

• Приемник, установленный в телевизоре, считывает сигнал кода и выполняет соответствующую задачу, которую вы отправляете на телевизор, либо изменение канала, либо уровень громкости.
• Эта особая конструкция используется для подсчета бейсбольных мячей, когда они по желобу подаются в коробку для доставки.
• Когда каждый шар движется по желобу, инфракрасный луч, испускаемый светодиодом, искажается.
• Это воспринимается фотодиодом, а результирующее изменение тока обнаруживается схемой восприятия.
• Электронная схема подсчитывает каждый раз, когда ИК-луч нарушается, определенное количество шаров проходит через желоб, срабатывает техника остановки, чтобы остановить движение шаров до тех пор, пока следующий незаполненный ящик не будет самопроизвольно перемещаться на место на конвейере.
• Этот метод используется для подсчета и контроля упаковки многих других типов вещей.

Светодиоды высокой интенсивности

• Светодиоды, которые генерируют большую мощность, чем обычные светодиоды, используются во многих приложениях, таких как светофоры, автомобильные фонари, внутреннее и наружное освещение, рекламные вывески и т. д.

Использование светодиодов в светофорах

• Использование ламп накаливания в светофорах заменено на светодиоды. Светодиоды небольшого размера используются в виде матрицы для получения красного, зеленого и желтого света.
• Есть 2 преимущества светодиодов по сравнению с лампами накаливания. Во-первых, светодиоды ярче, срок службы больше и потребляет меньше энергии почти на 90 процентов меньше, чем лампы накаливания.
Светодиодные светофоры
• собраны в массивы с линзами, которые усиливают и направляют излучаемый свет.
• На рисунке ниже показана работа светофорной решетки с использованием красного светодиода
• Для пояснения показана сравнительно меньшая плотность светодиодов.
• Количество светодиодов и расстояние между ними при использовании в светофорах зависит от диаметра блока, категории линз, цвета и интенсивности излучаемого света.
•  При использовании подходящей плотности светодиодов и линз восьми- или двенадцатидюймовый светофор будет выглядеть как сплошная сфера.
• В светофорной матрице используется параллельная и последовательная комбинация светодиодов. Комбинация последовательностей какое-то время не использовалась, так как если один светодиод поврежден или выключен, все остальные будут выключены.
• Обладая преимуществом параллельной комбинации, у него есть недостаток, заключающийся в том, что требуется сопротивление, что делает его дорогостоящим.
• Чтобы свести к минимуму использование ограничительных сопротивлений, используется последовательное и параллельное сочетание светодиодов, как показано на рисунке ниже.

• Для максимального эффекта излучаемого света некоторые линзы светофоров имеют отражатели небольшого размера.
• Оптическая линза также используется для покрытия передней стороны массива, чтобы обеспечить правильное направление света, излучаемого диодом. Эта линза также сводит к минимуму нежелательную дисперсию света.
• На приведенном ниже рисунке показано использование линзы для правильного направления света на наблюдателя.

• Конкретное расположение схем светодиодов зависит от приложенного напряжения и цвета светодиода.
• Для получения разных цветов светодиодов предусмотрено разное значение напряжения. Для красного светодиода требуется меньшее напряжение, и если мы перейдем от красного к синему цвету в спектре, необходимое напряжение для цветов увеличится.
• Обычно для красного светодиода требуется два вольта, для синего светодиода требуется три-четыре вольта.
• Обычно для светодиодов требуется от двадцати миллиампер до тридцати миллиампер тока, независимо от их желаемого напряжения.
• На рисунке ниже показана общая кривая характеристик V-I для красного, желтого, зеленого и синего цветов.

Светодиодные дисплеи

• В наружных и внутренних вывесках, досках объявлений и больших телевизорах используются светодиоды. Эти вывески могут иметь один или несколько цветов или полноцветные.
• Полноцветные экраны имеют небольшие группы высокоинтенсивных зеленых, красных и синих светоизлучающих дидо, образующих пиксели.
• Обычный экран состоит из тысяч красных, зеленых и синих пикселей или пикселей цвета RGB.
• Сине-зеленый и красный являются основными цветами при слиянии друг с другом в различной концентрации, чем можно использовать для получения любого цвета, существующего в видимом диапазоне.
• На рисунке ниже показан основной пиксель, созданный с использованием 3-х светодиодов.

•  Светоотдача от каждого из 3 диодов может быть изменена автономно путем изменения количества прямого тока.

Похожие сообщения

• Диод регулятора тока
• Стабилитрон
• Диод ступенчатого восстановления
• PIN-диод
• Диод Шоттки
• Фотодиод
• Варакторный диод
• Диод
• Стабилитрон Применение
• Лазерный диод
• Светодиод

Итак, друзья, это законченный пост о принципе работы светодиода.