ELModules©

Kerüljön közelebb az elektronikához, lépésről lépésre!

 

Világító dióda (LED)

A világító dióda félvezető anyagból készült fényforrás. Angol eredetű neve, a LED a Light Emitting Diode rövidítéséből származik. A dióda által kibocsátott fény színe a félvezető anyag összetételétől, ötvözőitől függ. A LED inkoherens keskeny spektrumú fényt bocsát ki. A fény spektruma az infravöröstől az ultraibolyáig terjedhet.

LED-ek különböző tokozásban és színben készülnek, sőt egyre-másra jelennek meg a speciális alkalmazásra szánt típusok. Találhatunk LED-et Ø3, Ø5, Ø8, Ø10 mm-es méretben, domború vagy éppen lapos fejjel; szögletes, háromszög alakút; két vagy többszínűt; önmagától RGB-színjátszót vagy az előtét ellenállást is tartalmazót; és a sort lehetne még folytatni.

Működése:

A fény úgy keletkezik, hogy a diódára adott áramforrás a dióda anyagában levő atomok elektronjait gerjeszti, amitől azok nagyobb energiaszintű elektronpályára lépnek, majd miközben visszatérnek eredeti energiaszintjükre, fotonokat bocsátanak ki. Nyitóirányú áram esetén a P-N átmeneten az elektronok az N rétegből a P-be, a lyukak a P rétegből az N-be diffundálnak. A diffúziós kisebbségi és többségi töltéshordozók között rekombinációs folyamat indul meg, melynek során a felszabaduló energia fotonok formájában kisugárzódik. Nagyobb feszültség hatására nagyobb a kisugárzott fotonok mennyisége, egészen egy bizonyos nyitóirányú áramértékig, ahonnan már nem számottevő a változás.

A sugárzás csak úgy jöhet létre, ha az elektronok átkerülnek a nagyenergiájú vezetési sávból a kisebb energiájú vegyértéksávba. Az elektron eme állapota nem stabil, hanem egy kis idő elteltével visszaugrik az eredeti elektronpályájára. A többletenergia, amivel előzőleg képes volt feljebb lépni, sugárzás formájában hagyja el az atomot. Ez a sugárzás a hullámhossztól függő (lásd a táblázatot) fény formájában jelentkezik.

A LED-ek előnye, hogy a kimeneti fény előállításához alacsony áramot és feszültséget igényelnek, nagy a kapcsolási sebesség, kis helyen elférnek, ütésállók és nagy az élettartamuk. A világítástechnikában ma a fehér (hideg vagy meleg) fényű, nagyobb teljesítményű LED-ek előretörésének lehetünk tanui. A kényelmes felhasználás érdekében nem ritkán a régebbi halogén égők méretében és foglalt kialakításával is kaphatók mind 12V-os, mind 230V-os változatban. A kellő fényerő eléréséhez egy lámpatestbe akár több tucat LED is kerülhet.

Egy másik irányzat a LED-szalagoké. Ezek a tekercsben forgalmazott, 12V-ról üzemelő, kb. 5cm szakaszonként szabható, különböző színben, beltéri/vízhatjan kivitelben, öntapadó ragasztócsikkal vagy anélkül, kapható szalagok forradalmasíthatják az otthoni világítást (konyhában, íróasztalhoz, szobában színes hangulatfénynek, stb).