LED'er (lysemitterende dioder), også kendt under det mere velkendte engelske navn LED (forkortelse for light-emitting diode), er de virkelige ubesungne helte i elektronikkens verden. De udfører snesevis af forskellige funktioner og bruges nu i næsten alle elektroniske enheder. Så de viser for eksempel symboler på oplyste paneler, sender information fra en fjernbetjening til en signalmodtager, oplyser huse eller informerer dig om den aktuelle status for et apparat. Samlet kan grønne, røde og blå LED'er danne et billede på en enorm tv-skærm eller styre trafikken ved et lyskryds.
Skinner, men varmer ikke
I princippet er LED'er bare miniaturepærer, der passer perfekt ind i ethvert elektrisk kredsløb. Men samtidig har de ikke en glødetråd, som er obligatorisk for konventionelle lamper, som et resultat af, at de ikke opvarmes meget. Lyset, der udsendes af LED'er, skyldes kun bevægelsen af elektroner i halvlederen, så de har samme levetid som en konventionel transistor.
Når man sammenligner sundhedsressourcerLED og glødelamper, så har LED tusindvis af timer mere. Små LED'er har erstattet de rør, der oplyser LCD-skærme i høj opløsning, hvilket gør dem meget tyndere.
Hvor kom dette mærkelige lys fra?
Uden at dykke ned i junglen af fysiske processer, lad os se, hvad der får LED'en til at lyse.
Lys er en form for energi afgivet af et atom, bestående af mange små pakker af partikler med energi og momentum kaldet fotoner. De produceres, når elektroner bevæger sig fra en fjern bane til en tættere. Jo større afstand en elektron tilbagelægger, jo større er energien af den foton, der udsendes af den, som er karakteriseret ved en højere frekvens. Denne frekvens er netop ansvarlig for lysets bølgelængde, som bestemmer strålingens farve. For eksempel er atomerne i en standard siliciumdiode arrangeret på en sådan måde, at en elektron indfalder over en relativt kort afstand. Som et resultat er frekvensen af fotoner så lav, at den er usynlig for det menneskelige øje - den er i den infrarøde del af lysspektret. Dette er selvfølgelig ikke nødvendigvis en dårlig ting: infrarøde LED'er er ideelle til især fjernbetjeninger.
Rødt oplyste LED'er åbner en del af lysstråling, der er synlig for mennesker, og er allerede i stand til for eksempel at fremhæve tal i elektroniske ure. Afhængigt af de anvendte materialer i LED'erne kan de konfigureres til at lyse i infrarødt,ultraviolet og alle farver i spektret er synlige mellem dem.
To fra brystet, identiske fra ansigtet
Kort efter udviklingen af den røde LED dukkede LED'er i andre farver op. Næsten straks begyndte de at blive kombineret og placerede dem i en enkelt skal. En tofarvet LED er en enhed med to ledninger, hvor to modsat rettede dioder af forskellig farvestråling er installeret parallelt i et hus. I dette tilfælde vil farven afhænge af polariteten af den spænding, der leveres til enheden.
Rød-grønne LED'er bruges i vid udstrækning som en indikator for enhedens driftsklarhed (rød tændt - slukket, grønt - tændt).
Der er ingen perfektion i verden, eller et par mangler ved en ideel lyskilde
Det er klart, at LED-teknologien stadig er ufuldkommen. En ulempe er deres sårbarhed over for høje temperaturer. For meget strøm og den deraf følgende overophedning af LED-kredsløbet forårsager permanent indbrænding, ofte omt alt som LED-smeltning. Derudover var LED'er baseret på avancerede halvledermaterialer indtil for nylig for dyre til at blive brugt som naturlig belysning. Men siden 2000'erne, med lanceringen af masseproduktion, er prisen på lysdioder faldet adskillige gange og er kommet i forhold til prisen på konventionelle lamper, og i betragtning af den lange levetid, skarpe lys, miljøvenlighed og fantastiske energieffektivitet er brugen af LED er blevet en mere økonomisk belysningsmulighed forderhjemme.
Den store og frygtelige røde lanterne
Lad os dvæle mere detaljeret ved, hvor den røde LED bruges. Det kan med rette betragtes som "storebror" i LED-familien, om ikke andet fordi det var den første LED, der opererede i det synlige strålingsspektrum. Naturligvis begyndte de at bruge det til praktiske behov tidligere end andre og først og fremmest for at tiltrække opmærksomhed i tilfælde af udstyrsfejl. Enig, når i stedet for en ensartet rumlen af motoren, blinker en rød LED rytmisk og fremhæver et eller andet ikon på panelet på din yndlingsbil eller elskede vaskemaskine, så forårsager dette i det mindste en følelse af mild angst. Ja, det er for at advare om sådanne nødsituationer, at denne type indikator oftest bruges.
The Mystery of Red
Rød farve har den længste bølgelængde og er den mindst modtagelige for spredning, henholdsvis den er synlig fra den fjerneste afstand. Derfor er det ikke overraskende, at en blinkende rød LED er meget brugt til nød- og alarmlys. Desuden er niveauet af elforbrug for LED'er i denne farve det mindste blandt alle andre LED'er i det synlige spektrum, hvilket sikrer den maksimale driftstid for den brugte belysningsenhed.
Røde LED-lys bruges norm alt, hvor der er behov for lys med høj intensitet, uden at det forstyrrer andre mennesker. For eksempel foretrækkes de i teatret, biografen og til at læse astronomiske kort. Rødt lys er det ikkebelaster øjnene, hvilket bidrager til en bedre udvidelse af pupillerne og giver dig mulighed for perfekt at se reflekterende genstande.
Og LED-teknologier har fundet en værdig anvendelse for gartnere. Blåt lys stimulerer plantens indledende vækst, mens brugen af røde lysdioder forbedrer blomstring og frugtsætning. Her er LED'er uden for konkurrencen, fordi de udsender en enorm mængde lys, overophedes ikke og tørrer ikke luften, i modsætning til andre typer lamper, der kan skade fremtidige afgrøder.
Jo længere, jo mere "vidunderligt"
Udskiftning af gamle glødepærer med LED'er er kun toppen af isbjerget, LED-historien er lige begyndt. Takket være nye udviklinger når LED-løsninger nye horisonter, som tidligere var utilgængelige for dem. Den mest sandsynlige udviklingsretning er organiske lysemitterende dioder eller OLED'er.
De organiske materialer, der bruges til at fremstille disse halvledere, er formbare, hvilket gør det muligt at bygge fleksible lyskilder og endda skærme i dag. Det ser ud til, at OLED-teknologien vil bane vejen for den næste generation af tv'er og smartphones. Når alt kommer til alt, er det virkelig praktisk at fjerne dit tv fra væggen, rulle det til et rør og tage det med dig, for eksempel til landstedet.
Det er svært at sige, hvor LED-teknologien vil gå hen i fremtiden, men én ting er klar - der vil ikke være nogen tilbagevenden til Edison-pæren.
