ال‌ئی‌دی
 سه ال‌ئی‌دی ۵ میلیمتری به رنگ‌های آبی، سبز و قرمز | |
| نوع | Passive, optoelectronic |
|---|---|
| اصول کارکرد | برق‌درخشی |
| اختراع شده |
اولگ لسف (۱۹۲۷) James R. Biard (1961) Nick Holonyak (1962) |
| اولین تولید | October 1962 |
| تنظیمات پین | آند (شیمی) و کاتد |
| نمادهای الکترونیک | |
 | |
دیود نورافشان (به انگلیسی: Light-Emitting Diode) یا ال‌ای‌دی (به انگلیسی: LED) که دیود نورانی، دیود گسیل نور، دیود نور دهنده نیز نامیده شده‌است، یک قطعهٔ الکترونیک از خانوادهٔ دیودها است. در زبان محاورهٔ الکترونیک، گاهی به آن لِد (به انگلیسی: Led) نیز می‌گویند. ال‌ای‌دی‌های تک‌رنگ، همانند بقیهٔ دیودها، دارای دو پایهٔ آنُد و کاتُد هستند. ال‌ای‌دی‌های دورنگ (یا بیشتر) دارای یک پایهٔ مشترک (معمولاً کاتد، معروف به «کاتُد-مشترک») و به‌ازای هر رنگ یک پایهٔ دیگر (معمولاً آند) دارند.
محتویات
تاریخچه[ویرایش]
اولین ال‌ای‌دی‌های تولید صنعتی در ۱۹۶۲ میلادی و تنها با رنگ قرمز (ترکیب آلومینیم، گالیم و آرسناید) وارد بازار شدند. ال‌ای‌دی‌های سبز، آبی، زرد و نارنجی در دههٔ ۷۰ میلادی تولید شدند. بهرهٔ نوری ال‌ای‌دی‌ها رفته‌رفته افزایش یافت تا اینکه در دههٔ ۸۰ و اوایل دههٔ ۹۰ میلادی ال‌ای‌دی‌ها به صورت گروهی و با کارایی بسیار بالا وارد بازار شدند. ال‌ای‌دی‌های اولیه به علت بهرهٔ پایینشان تنها در مدارات الکترونیکی استفاده می‌شدند. اثرگذاری نوری ال‌ای‌دی‌های سفید امروزی تا ۷۰ لومن بر وات و ال‌ای‌دی‌های رنگی تا ۵۰ لومن بر وات است و پیش‌بینی می‌شود تا ۱۴۰ لومن بر وات نیز برسد.[۱]
طرز کار[ویرایش]
ال‌ای‌دی‌ها از پدیدهٔ الکترولومینانس برای تولید نور بهره می‌برند.[۱]
طیف نور[ویرایش]
| نوع نیمه‌هادی | رنگ نور ال‌ای‌دی |
|---|---|
| آلومینیم، گالیوم، آرسنیک | قرمز |
| آلومینیم، ایندیوم، گالیوم، فسفر | قرمز، نارنجی، زرد |
| گالیوم، آرسناید، فسفر | قرمز، نارنجی، زرد |
| ایندیوم، گالیوم، نیتروژن | سبز، آبی |
طیف نور لامپ‌های ال‌ای‌دی شامل تمام طیف‌های مرئی و پرتوهای فرابنفش و مادون قرمز می‌شود و بسیار باریک است. رنگ نور ال‌ای‌دی‌ها بستگی به جنس کریستال تشکیل‌دهندهٔ آن‌ها دارد.[۱] مقدار و رنگ نور ال‌ای‌دی‌ها تا حد زیادی به جریان آن‌ها نیز بستگی دارد، به همین دلیل استفاده از منبع جریان برای تغذیهٔ آن‌ها معمول است.[۲]
برتری[ویرایش]
دیودهای نورافشان برتری‌های بسیاری بر منابع نور سنتی دارند که مصرف کمتر، عمر بیشتر،[۳] استحکام بیشتر، اندازهٔ کوچکتر و سرعت بیشتر در خاموش و روشن شدن[۴] از آن جمله‌اند.
کاربردها[ویرایش]
دیودهای نورافشان مصارف متفاوتی در نورپردازی شهری، علائم عبور و مرور و چراغ‌های امروزی خودرو دارند.[۵] همچنین اندازهٔ بسیار کوچک آن‌ها باعث شده‌است تا در نمایشگرهای گرافیکی نسل جدید بکار روند.[۶] سرعت بسیار بالای آن‌ها در خاموش و روشن شدن کاربردهای ویژه‌ای در فناوری مخابرات برای آن‌ها به ارمغان آورده‌است.
با توجه به اینکه ال‌ای‌دی‌ها می‌توانند نورهای رنگی مختلفی تولید کنند، در نورپردازی‌های تزئینی کاربر دارند. از سوی دیگر این لامپ‌ها نور مخرب ماورای بنفش تولید نمی‌کنند و به همین سبب در موزه‌ها برای روشنایی اشیاء قیمتی به کار می‌روند. به علت توان مصرفی پایینشان می‌توان از آن‌ها در روشنایی اضطراری استفاده کرد. در چراغ‌های راهنمایی و رانندگی، طول عمر، ضریب اطمینان روشنایی، درخشندگی بالا و دید در روز اهمیت زیادی دارند و به همین علت ال‌ای‌دی‌ها برای این منظور بسیار مناسبند. بسیاری از شرکت‌های معتبر خودروسازی، در چراغ راهنما، خطر و برخی چراغ‌های داخلی خودروهایشان از لامپ ال‌ای‌دی استفاده می‌کنند.[۷]
دبلیو ال‌ای‌دی (ال‌ای‌دی سفید)[ویرایش]
نوع سفید آن دیود نورافشان سفید (به انگلیسی: White LED) (به اختصار دبلیو ال‌ای‌دی (به انگلیسی: WLED)) که در سال‌های اخیر تکمیل شده و به بهره‌برداری رسیده‌است، رفته رفته کاربردهای زیادی در شاخه‌های مختلف پیدا کرده‌است.[۸]
اندازه لامپ‌های LED[ویرایش]
لامپ‌های LED در سایزهای مختلف موجود می‌باشد از ۲ تا ۸ میلی‌متر و از ۱ تا ۲۰ میلی‌آمپر است و بر اساس تراکم پانل لامپ، نیاز به خنک کردن پیدا می‌کنند. معمولاً از هیت سینک‌های آلومینیومی برای خنک کردن استفاده می‌شود. انواع حباب لامپ شامل گرد با رویه مسطح یا گرد، مستطیلی با با رویه مسطح یا مثلثی یا مربعی با رویه مسطح هستند. همچنین کپسول حباب می‌تواند شفاف یا رنگی باشد تا بتواند کنتراست بهتر یا زاویه دید مناسب‌تر ایجاد کرد.
محققان در دانشگاه واشینگتن نازکترین LED را ساخته‌اند که دوبعدی است و از مواد انعطاف‌پذیر ساخته شده‌است که در حد ۳ اتم ضخامت دارد که ۱۰۰۰۰ برابر کوچکتر از تار موی انسان است که علم را به سمت ساخت وسایل نوری عمومی و نانو لیزرهای کوچکتر با بهینه تر شدن نور-انرژی سوق می‌دهد.
سه نوع دسته‌بندی لامپ‌های LED وجود دارد:
خروجی کم[ویرایش]
معمولاً حدود ۲ mA و 2V هستند که در حدود ۴ mW می‌شود.
خروجی استاندارد[ویرایش]
حدود ۲۰ mA با ولتاژهای:
قرمز، نارنجی، زرد و سبز پررنگ با ولتاژی حدود ۱٫۹-۲/۱ V
سبز کمرنگ و آبی با ولتاژ حدودی ۳-۳/۴ V
بنفش، صورتی و سفید با ولتاژ حدودی ۲٫۹-۴/۲ V
خروجی بالا[ویرایش]
لامپ‌های با ۲۰ mA و حدود ۲-۵ V که بیشتر برای لامپ‌های خورشیدی مستقیم استفاده می‌شود.
دسته‌های لامپ LED پر قدرت[ویرایش]
این دسته‌های پر قدرت می‌تواند شامل تعداد زیادی از لامپ‌های کم مصرف یا تعداد کمی از لامپ‌های پرمصرف باشند که معروف به قدرت بالا (HP-LEDs) یا خروجی بالا (HO-LEDs) می‌شون که می‌تواند تا هزاران لومن ایجاد کنند. خنک نگه‌داشتن این لامپ‌ها بسیار مهم است، زیرا داغ شدن باعث خرابی آن‌ها می‌شود.
جستارهای وابسته[ویرایش]
پانویس[ویرایش]
- ↑ ۱٫۰ ۱٫۱ ۱٫۲ اسلامی، خدادادی و حجرگشت، «لامپ‌های خاص»، روشنایی فنی و نقشه‌کشی رایانه، ۱۲۰.
- ↑ ۲٫۰ ۲٫۱ اسلامی، خدادادی و حجرگشت، «لامپ‌های خاص»، روشنایی فنی و نقشه‌کشی رایانه، ۱۲۱.
- ↑ «مقایسهٔ ال‌ای‌دی و منابع نور سنتی» (انگلیسی). وزارت نیروی ایالات متحده. بازبینی‌شده در ۱۰ مهٔ ۲۰۰۹.
- ↑ «جدول داده‌های ال‌ای‌دی‌های ریز نصب سطحی سری ۵۹۸» (انگلیسی) (PDF). دایالایت. بازبینی‌شده در ۱۰ مهٔ ۲۰۰۹.
- ↑ «انقلاب نورپردازی با ال‌ای‌دی» (انگلیسی). فوربز. بازبینی‌شده در ۱۰ مهٔ ۲۰۰۹.
- ↑ «لپ‌تاپ‌های ال‌ای‌دی: نازکتر، سبکتر، پر عمرتر، بهتر» (انگلیسی). سی‌نت. بازبینی‌شده در ۱۰ مهٔ ۲۰۰۹.
- ↑ اسلامی، خدادادی و حجرگشت، «لامپ‌های خاص»، روشنایی فنی و نقشه‌کشی رایانه، ۱۲۱ و ۱۲۲.
- ↑ «ال‌ای‌دی‌های سفید چیستند؟» (انگلیسی). دیو ایروین هلیدی. بازبینی‌شده در ۱۰ مهٔ ۲۰۰۹.
منابع[ویرایش]
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Light-emitting diode». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۱۰ مهٔ ۲۰۰۹.
- اسلامی، محمدحسن، شهرام خدادادی و علیرضا حجرگشت. روشنایی فنی و نقشه‌کشی رایانه. گویش نو، ۱۳۹۰. شابک ۹۷۸-۶۰۰-۸۴۵۰-۷۰-۲.
پیوند به بیرون[ویرایش]
کاهش اثر مسافرت‌های طولانی با لامپ ال ای دی
نگارخانه[ویرایش]
ال‌ای‌دی‌ها در انواع شکل و اندازه تولید می‌شود.
سمبل الکترونیک دیود نورافشان
دیودهای نورافشان ۵ میلیمتری در رنگ‌های قرمز، سبز و آبی
 |
این یک مقالهٔ خرد الکترونیک است. با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید. |
