ال‌ای‌دی

ال‌ای‌دی

Blue, pure green, and red LEDs in 5 mm diffused cases
نوع	Passive، optoelectronic
اصول کارکرد	برق‌درخشی
اختراع شده	اولگ لسف (1927) James R. Biard (1961) Nick Holonyak (1962)
اولین تولید	October 1962
تنظیمات پین	آند (شیمی) و کاتد
نمادهای الکترونیک

با فتودیود اشتباه نشود.

دیود نورافشان (به انگلیسی: Light-Emitting Diode) یا ال‌ئی‌دی (به انگلیسی: LED) که در ترجمهٔ بعضی جزوه‌ها، کتاب‌ها و رساله‌های الکترونیک دیود نورانی، دیود گسیل نور، دیود نور دهنده نیز نامیده شده است، یک قطعهٔ الکترونیک از خانوادهٔ دیودها است. در زبان محاورهٔ الکترونیک گاهی آنرا لِد (به انگلیسی: Led) نیز گویند. ال‌ئی‌دی‌های تک رنگ همانند بقیه دیودها دارای دو پایهٔ آنُد و کاتُد هستند. ال‌ئی‌دی‌های دو رنگ (یا بیشتر) دارای یک پایهٔ مشترک (معمولاً کاتد، معروف به «کاتُد-مشترک») و به ازای هر رنگ یک پایهٔ دیگر (معمولاً آند) هستند.

تاریخچه

اولین ال‌ئی‌دی‌های تولید صنعتی در ۱۹۶۲ میلادی و تنها با رنگ قرمز (ترکیب آلمینیوم، گالیم و آرسناید) وارد بازار شدند. ال‌ئی‌دی‌های سبز، آبی، زرد و نارنجی در دههٔ ۷۰ میلادی تولید شدند. بهرهٔ نوری ال‌ئی‌دی‌ها رفته‌رفته افزایش یافت تا اینکه در دههٔ ۸۰ و اوایل دههٔ ۹۰ میلادی ال‌ئی‌دی‌ها به صورت گروهی و با کارایی بسیار بالا وارد بازار شدند. ال‌ئی‌دی‌های اولیه به علت بهرهٔ پایینشان تنها در مدارات الکترونیکی استفاده می‌شدند. اثرگذاری نوری ال‌ئی‌دی‌های سفید امروزی تا 70 لومن بر وات و ال‌ئی‌دی‌های رنگی تا ۵۰ لومن بر وات است و پیش‌بینی می‌شود تا 140 لومن بر وات نیز برسد.

طرز کار

ال‌ئی‌دی‌ها از پدیدهٔ الکترولومینانس برای تولید نور بهره می‌برند.

طیف نور

وابستگی رنگ نور ال‌ئی‌دی به جنس کریستال

نوع نیمه‌هادی	رنگ نور ال‌ئی‌دی
آلمینیوم، گالیوم، آرسنیک	قرمز
آلمینیوم، ایندیوم، گالیم، فسفر	قرمز، نارنجی، زرد
گالیم، آرسناید، فسفر	قرمز، نارنجی، زرد
ایندیوم، گالیم، نیتروژن	سبز، آبی

طیف نور لامپ‌های ال‌ئی‌دی شامل تمام طیف های مرئی و پرتوهای فرابنفش و مادون قرمز می‌شود و بسیار باریک است. رنگ نور ال‌ئی‌دی‌ها بستگی به جنس کریستال تشکیل‌دهندهٔ آن‌ها دارد. مقدار و رنگ نور ال‌ئی‌دی‌ها تا حد زیادی به جریان آن‌ها نیز بستگی دارد، به همین دلیل استفاده از منبع جریان برای تغذیهٔ آن‌ها معمول است.

برتری

دیودهای نورافشان برتری‌های بسیاری بر منابع نور سنتی دارند که مصرف کمتر، عمر بیشتر، استحکام بیشتر، اندازهٔ کوچکتر و سرعت بیشتر در خاموش و روشن شدن از آن جمله اند.

کاربردها

دیودهای نورافشان مصارف متفاوتی در نورپردازی شهری، علائم عبور و مرور و چراغ‌های امروزی خودرو دارند. همچنین اندازهٔ بسیار کوچک آنها باعث شده است تا در نمایشگرهای گرافیکی نسل جدید بکار روند. سرعت بسیار بالای آنها در خاموش و روشن شدن کاربردهای ویژه‌ای در فناوری مخابرات برای آنها به ارمغان آورده است.

با توجه به اینکه ال‌ئی‌دی‌ها 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 ال‌ئی‌دی‌ها برای این منظور بسیار مناسبند. بسیاری از شرکت‌های معتبر خودروسازی، در چراغ راهنما، خطر و برخی چراغ‌های داخلی خودروهایشان از لامپ ال‌ئی‌دی استفاده می‌کنند.

دبلیوال‌ئی‌دی (ال‌ئی‌دی سفید)

نوع سفید آن دیود نورافشان سفید (به انگلیسی: White LED) (به اختصار دبلیوال‌ئی‌دی (به انگلیسی: WLED)) که در سال‌های اخیر تکمیل شده و به بهره‌برداری رسیده است، رفته رفته کاربردهای زیادی در شاخه‌های مختلف پیدا کرده است.

نگارخانه

• 

  LEDs used on a train for both overhead lighting and destination signage.

• 

  A large LED display behind a دی‌جی

• 

  LED destination signs on buses, one with a colored route number

• 

  LED digital display that can display four digits and points

• 

  چراغ راهنمایی using LED

• 

  Western Australia Police car with LEDs used in its high-mounted brake light, its خودروی پلیس flashing Police vehicle lights and roof-mounted road user information display

• 

  LED daytime running lights of Audi A4

• 

  LED illumination

• 

  ال‌ئی‌دی ها در انواع شکل و اندازه تولید میشود.

• 

  سمبل الکترونیک دیود نورافشان

• 

  دیودهای نورافشان ۵ میلی‌متری در رنگ‌های قرمز، سبز و آبی

اندازه لامپ­هاي LED

لامپ هاي LED در سايزهاي مختلف موجود مي باشد از 2 تا 8 ميليمتر و از 1 تا 20 ميلي آمپر است و بر اساس تراکم پانل المپ نياز به سيستم خنک کنندگي پيدا مي کنند. معمولا از هیتسینک های آلومینیومی جهت سیستم خنک کنندگی استفاده میشود. انواع حباب لامپ شامل گرد با رويه مسطح يا گرد، مستطيلي با با رويه مسطح و يا مثلثي و يا مربعي با رويه مسطح هستند. همچنين کپسول حباب مي تواند شفاف و يا رنگي باشد تا بتواند کنتراست بهتر و يا زاويه ديد مناسبتر ايجاد کرد.

محققان در دانشگاه واشنگتن نازکترين LED را ساخته اند که دوبعدي است و از مواد اعطاف پذير ساخته شده است که در حد 3 اتم ضخامت دارد که 10000 برابر کوچکتر از تار موي انسان است که علم را به سمت ساخت وسايل نوري عمومي و نانو ليزرهاي کوچکتر با بهينه تر شدن نور-انرژي سوق مي دهد.

سه نوع دسته بندي لامپ هاي LED وجود دارد:

خروجي کم

معمولا حدود 2 mA و 2V هستند که در حدود 4 mW مي شود.

 خروجي استاندارد

حدود 20 mA با ولتاژهاي:

قرمز، نارنجي، زرد و سبز پررنگ با ولتاژي حدود 1.9~2.1 V

سبز کمرنگ و آبي با ولتاژ حدودي 3~3.4 V

بنفش، صورتي و سفيد با ولتاژ حدودي 2.9~4.2 V

خروجي بالا

لامپ هاي با 20 mA و حدود 2~5 V که بيشتر براي لاپ هاي خورشيدي مستقيم استفاده مي شود.

 دسته هاي لامپ LED پر قدرت

اين دسته هاي پر قدرت مي تواند شامل تعداد زيادي از لامپ هاي کم مصرف يا تعداد کمي از لامپ هاي پرمصرف باشند که معروف به قدرت بالا (HP-LEDs) و يا خروجي بالا (HO-LEDs) مي شون که مي تواند تا هزاران لومن ايجاد کنند. در اين دسته از لامپ ها خنک شوندگي بسيار حايز اهميت است چون باعث خرابي سيستم مي­شود.

جستارهای وابسته

• اختراع‌ها در ایالات متحده (۱۹۴۶–۱۹۹۱)

پانویس

LED دیود نور دهنده (light Emitting Diode)

منابع

• مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Light-emitting diode»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی 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

کاهش اثر مسافرت های طولانی با لامپ ال ای دی