Lampu LED, bermaksud Light Emitting Diodes, adalah ruji dalam teknologi pencahayaan moden kerana kecekapan dan jangka hayatnya. Blog ini meneroka mekanik menarik di sebalik lampu LED, menjelaskan struktur, fungsi dan sains yang menjadikannya begitu cekap.

Memahami Asas LED

LED ialah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik mengalir melaluinya, proses yang dikenali sebagai elektroluminescence. Pada teras LED ialah diod yang membenarkan arus mengalir dalam satu arah sahaja. Diod ini terdiri daripada dua jenis bahan semikonduktor yang berbeza, jenis-p dan jenis-n.

Struktur Diod

1. Semikonduktor jenis-P: Ini didoping dengan unsur seperti boron, yang mempunyai elektron valens yang lebih sedikit daripada silikon. Doping ini mengakibatkan 'lubang', atau elektron yang hilang, yang bertindak sebagai pembawa cas positif.
2. Semikonduktor jenis-N: Sebaliknya, ini didoping dengan unsur-unsur seperti fosforus, yang mempunyai elektron valens tambahan. Elektron tambahan ini bebas bergerak di dalam kekisi kristal, berfungsi sebagai pembawa cas negatif.

Apabila kedua-dua bahan ini dicantumkan, ia membentuk persimpangan PN. Antara muka antara semikonduktor jenis-p dan jenis-n adalah penting, kerana di sinilah keajaiban lampu LED berlaku.

Bagaimana LED Memancarkan Cahaya

Apabila voltan digunakan merentasi LED, ia menjadi berat sebelah ke hadapan, bermakna bahagian jenis-p disambungkan ke terminal positif sumber kuasa, dan bahagian jenis-n ke terminal negatif. Persediaan ini mengurangkan penghalang di persimpangan PN, membolehkan elektron bergerak dari sisi jenis-n ke bahagian jenis-p dengan mudah.

Apabila elektron bergerak merentasi persimpangan, ia bergabung semula dengan lubang dalam bahan jenis-p. Setiap penggabungan semula membebaskan tenaga dalam bentuk foton, iaitu cahaya yang boleh dilihat. Warna cahaya bergantung kepada jurang tenaga bahan semikonduktor yang digunakan dalam LED.

Jenis LED

LED boleh didapati dalam pelbagai bentuk yang sesuai dengan aplikasi yang berbeza:

• LED melalui lubang: Ini adalah tradisional, dengan petunjuk keluar dari mentol dan digunakan dalam peranti di mana pemasangan pada permukaan papan litar adalah mungkin.
• LED yang dipasang di permukaan: Ini digunakan dalam mentol lampu LED moden dan dipasang terus ke permukaan papan litar.

Faedah Pencahayaan LED

LED terkenal dengan kecekapan dan jangka hayatnya. Mereka menghasilkan lebih banyak lumen setiap watt daripada lampu pijar dan pendarfluor, menjadikannya pilihan pencahayaan yang lebih cekap tenaga. Tambahan pula, LED tidak memerlukan penggantian yang kerap, mengurangkan kos penyelenggaraan.

Soalan lazim:

1. Apakah maksud LED?

LED bermaksud Diod Pemancar Cahaya, iaitu peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya apabila arus elektrik melaluinya.

2. Mengapakah LED dianggap lebih cekap daripada lampu lain?

LED lebih cekap kerana ia menghasilkan lebih banyak cahaya setiap watt daripada mentol pijar dan mempunyai jangka hayat yang lebih lama, yang bermaksud penggantian yang kurang kerap dan penggunaan tenaga yang lebih rendah.

3. Bolehkah warna cahaya yang dipancarkan oleh LED diubah?

Ya, warna cahaya yang dipancarkan oleh LED boleh diubah dengan mengubah bahan yang digunakan dalam semikonduktor. Ini mengubah jurang jalur tenaga, yang seterusnya mengubah warna foton yang dipancarkan semasa proses penggabungan semula lubang elektron.

Teknologi LED terus berkembang, memainkan peranan penting dalam masa depan pencahayaan dengan menyediakan alternatif yang lebih mampan dan cekap kepada penyelesaian pencahayaan tradisional.