Wat is de gele LED?

Wat is de gele LED?

Gele LED's zijn halfgeleiderapparaten die geel licht uitzenden wanneer een elektrische stroom erdoorheen gaat, sommige mensen noemen het ook als 590 nm LED. Gele LED kan SMD LED -type en LED -lampen type zijn, en in het SMD -LED -pakket kunnen we het ook maken met een koepelvormig LED -type. Ze zijn een van de meest gebruikte LED's en bieden een verscheidenheid aan toepassingen op verschillende gebieden, waaronder elektronica, verlichting, displays en meer. In deze uitgebreide gids zullen we de samenstelling en functie van gele LED's in detail onderzoeken.

Samenstelling van gele LED's

Gele LED's bestaan, net als andere LED's, uit verschillende belangrijke componenten en materialen die samenwerken om geel licht te produceren. De belangrijkste componenten van een gele LED zijn:

A. Semiconductor -materiaal: het hart van een gele LED is een halfgeleidermateriaal, meestal gemaakt van galliumarsenidefosfide (Gaasp). Deze specifieke verbinding maakt de emissie van geel licht mogelijk wanneer een elektrische stroom wordt toegepast.

B. PN Junction: het halfgeleidermateriaal is gedoteerd om een ​​PN -junctie te creëren. Deze kruising vormt de grens tussen twee regio's van het halfgeleidermateriaal, namelijk het P-type gebied en het N-type gebied. De PN-junctie wordt gevormd door onzuiverheden in het halfgeleidermateriaal te introduceren, waardoor een overmaat aan positieve ladingen (P-type) of negatieve ladingen (N-type) in specifieke regio's wordt gecreëerd.

C. Elektroden: de PN -junctie is verbonden met twee elektroden, een anode (positief) en een kathode (negatief). Deze elektroden zijn meestal gemaakt van metaallegeringen zoals goud, zilver of aluminium, en ze zorgen voor de stroom van stroom door de LED.

D. Encapsulatie: Om het delicate halfgeleidermateriaal te beschermen en ervoor te zorgen dat de levensduur ervan wordt gewaarborgd, worden gele LED's meestal ingekapseld in een transparant of doorzichtig pakket gemaakt van epoxyhars of siliconen. Dit pakket fungeert ook als een lens, waarbij het uitgezonden licht in een specifieke richting wordt gericht en gericht.

Functie van gele LED's

Gele LED's werken volgens het principe van elektroluminescentie, wat de uitstoot van licht is wanneer een elektrische stroom door een halfgeleidermateriaal gaat. De functie van gele LED's kan in de volgende stappen worden verklaard:

A. Voorwaartse bias: wanneer een spanning wordt toegepast over de PN -kruising van een gele LED in de voorwaartse richting (positieve spanning toegepast op de anode en negatieve spanning die op de kathode wordt toegepast), creëert deze een voorwaartse bias. Deze bias maakt de stroomstroom door de LED mogelijk.

B. Recombinatie: terwijl de stroom door de PN-junctie stroomt, beginnen de elektronen uit het N-type gebied en de gaten uit het P-type gebied te combineren of te recombineren nabij de PN-kruising. Dit recombinatieproces brengt energie vrij in de vorm van fotonen.

C. Gele lichtemissie: de specifieke energiebandgap van het Gallium -arsenidefosfide (Gaasp) halfgeleidermateriaal bepaalt de golflengte van het uitgestoten licht. In het geval van gele LED's komt de energiebandgap overeen met het golflengtebereik van ongeveer 570 tot 590 nanometer, wat resulteert in de emissie van geel licht.

D. Kwantumefficiëntie: de efficiëntie van het omzetten van elektrische energie in licht is een belangrijk kenmerk van gele LED's. Kwantumefficiëntie verwijst naar het percentage elektronen en gaten die recombineren om licht uit te stoten. Hogere kwantumefficiëntie duidt op een efficiëntere lichtemissie en minder energieverlies in de vorm van warmte.

e. Directiviteit: het inkapselingspakket van de gele LED speelt een belangrijke rol bij het bepalen van de directionaliteit van het uitgezonden licht. De vorm, grootte en het ontwerp van het pakket beïnvloeden de hoek waarop het licht wordt uitgezonden, waardoor een betere controle en gerichte verlichting mogelijk is.

Toepassingen van gele LED's

Gele LED's vinden een breed scala aan toepassingen vanwege hun unieke kenmerken en veelzijdigheid. Sommige van de gemeenschappelijke toepassingen zijn:

A. Verkeerssignalen: Gele LED's worden uitgebreid gebruikt in verkeerslichten en bieden heldere en zichtbare indicatoren voor bestuurders en voetgangers. De hoge helderheid, het lage stroomverbruik en de lange levensduur van gele LED's maken ze een ideale keuze voor verkeerssignalentoepassingen.

B. Elektronische apparaten: gele LED's worden vaak aangetroffen in verschillende elektronische apparaten, waaronder apparaten, consumentenelektronica en industriële apparatuur. Ze dienen als indicatorlichten, die de operationele status weergeven of visuele feedback geven voor gebruikersinteractie.

C. Displaypanelen: gele LED's worden gebruikt in displays en schermen, zoals LED-matrixborden, alfanumerieke displays en displays met zeven segmenten. Ze bieden uitstekende zichtbaarheid, scherp contrast en energie-efficiëntie, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen, variërend van kleine elektronische displays tot grootschalige bewegwijzering.

D. Automotive verlichting: gele LED's worden gebruikt in automotive -verlichtingssystemen, zoals draaiingssignalen, remlichten en interieurverlichting. Ze verbeteren de zichtbaarheid, veiligheid en esthetiek terwijl ze minder stroom consumeren in vergelijking met traditionele gloeilampen.

e. Decoratieve verlichting: het warme en levendige gele licht wordt uitgezonden door gele LED's in de volksmond gebruikt in decoratieve verlichtingstoepassingen. Deze kunnen vakantiedecoraties, buitenverlichting, architecturale verlichting en creatieve verlichtingsinstallaties omvatten.

F. Medische apparatuur: gele LED's worden ook gebruikt in medische apparatuur, zoals diagnostische apparaten, chirurgische verlichting en therapeutische apparatuur. De precieze kleurweergave en verstelbare intensiteit van gele LED's maken ze geschikt voor verschillende medische toepassingen.

G. Horticulture Lighting: in de afgelopen jaren hebben gele LED's toepassingen gevonden in tuinbouwverlichtingssystemen. Het specifieke golflengtebereik dat wordt uitgestraald door gele LED's kan plantengroei, bloei en vruchten stimuleren, waardoor ze nuttig zijn bij het tuinieren binnenshuis en commerciële teelt.

Voordelen en beperkingen van gele LED's

Gele LED's bieden verschillende voordelen ten opzichte van traditionele verlichtingstechnologieën, waaronder:

A. Energie -efficiëntie: gele LED's zijn zeer energiezuinig en omzetten een aanzienlijk deel elektrische energie in zichtbaar licht. Ze vereisen een lager stroomverbruik in vergelijking met traditionele gloeilampen, wat resulteert in lagere elektriciteitskosten en een kleinere koolstofvoetafdruk.

B. Lange levensduur: gele LED's hebben een langere levensduur in vergelijking met gloeilampen of fluorescentielampen. Met een gemiddelde levensduur van 25.000 tot 50.000 uur vereisen gele LED's minder frequente vervanging, waardoor onderhoudskosten en ongemak worden verlaagd.

C. Onmiddellijke aan/uit: gele LED's hebben een snelle responstijd, onmiddellijk in- en uitschakelen wanneer de stroom wordt toegepast of verwijderd. Deze functie maakt ze geschikt voor toepassingen die snelle en precieze verlichtingsregeling vereisen.

D. Duurzaamheid: gele LED's zijn robuuster en bestand tegen schokken, trillingen en temperatuurvariaties in vergelijking met traditionele verlichtingsbronnen. Ze zijn minder vatbaar voor schade, waardoor ze geschikt zijn voor ruige omgevingen en buitentoepassingen.

e. Ontwerpflexibiliteit: gele LED's zijn er in verschillende vormen, maten en pakketten, waardoor ontwerpflexibiliteit in verschillende toepassingen mogelijk is. Ze kunnen eenvoudig worden geïntegreerd in compacte en complexe elektronische circuits of verlichtingsarmaturen.

Ondanks hun vele voordelen hebben gele LED's een paar beperkingen:

A. Smal spectrum: gele LED's uitstoten licht binnen een specifiek golflengtebereik, wat resulteert in een relatief smal spectrum in vergelijking met witte lichtbronnen. Deze beperking beperkt hun gebruik in toepassingen die een breder kleurenbereik of nauwkeurige kleurreproductie vereisen.

B. Lagere lichtefficiëntie: gele LED's hebben over het algemeen een lagere lichtefficiëntie in vergelijking met witte LED's. De omzetting van elektrische energie in zichtbaar licht is niet zo efficiënt, wat kan leiden tot lagere totale helderheidsniveaus.

C. Kosten: hoewel de kosten van gele LED's in de loop der jaren aanzienlijk zijn gedaald, zijn ze nog steeds relatief duurder dan conventionele verlichtingsopties. De lange levensduur en energie -efficiëntie van gele LED's compenseren echter vaak de initiële investering.

Toekomstige ontwikkelingen en onderzoek

Het gebied van LED -technologie evolueert continu en onderzoekers onderzoeken voortdurend nieuwe materialen, structuren en productietechnieken om de efficiëntie, helderheid en kleurbereik van LED's te verbeteren. Enkele voortdurend onderzoek en toekomstige ontwikkelingen met betrekking tot gele LED's zijn onder meer:

A. Efficiency verbetering: wetenschappers streven ernaar om nieuwe halfgeleidermaterialen te ontwikkelen en het ontwerp en de structuur van LED's te optimaliseren om hun kwantumefficiëntie te verbeteren. Dit onderzoek is bedoeld om de omzetting van elektrische energie in licht te verbeteren en energieverliezen te verminderen.

B. Kleurweergave: de kleurweergave -index (CRI) is een maat voor hoe nauwkeurig een lichtbron de kleuren van objecten reproduceert in vergelijking met natuurlijk licht. Onderzoekers werken aan het verbeteren van de CRI van gele LED's om een ​​betere kleur van de kleuren te bereiken en nauwkeurigere kleurreproductie.

C. Breed kleurbereik: terwijl gele LED's licht uitzenden binnen een specifiek golflengtebereik, onderzoeken onderzoekers de ontwikkeling van LED's die licht kunnen uitzenden over een breder kleurspectrum. Dit kan nieuwe mogelijkheden openen voor het ontwerpen, displays en visuele toepassingen van het verlichtingsontwerp.

D. Slimme verlichting: de integratie van gele LED's met slimme verlichtingssystemen en Internet of Things (IoT) -technologie is een gebied van actief onderzoek. Dit omvat de ontwikkeling van LED -apparaten die op afstand kunnen worden gecontroleerd, van kleur en intensiteit dynamisch kunnen veranderen en interageren met andere apparaten of sensoren.

e. Flexibele en organische LED's: de ontwikkeling van flexibele en organische LED's is een ander interessegebied voor LED -onderzoek. Flexibele gele LED's kunnen worden geïntegreerd in gebogen oppervlakken, draagbare apparaten en onconventionele verlichtingstoepassingen. Organische gele LED's, gebaseerd op organische verbindingen, bieden het potentieel voor goedkope, grote verlichtingsoplossingen.

Concluderend zijn gele LED's halfgeleiderapparaten die geel licht uitstoten wanneer een elektrische stroom erdoorheen gaat. Ze bestaan ​​uit een PN -junctie gemaakt van galliumarsenidefosfide (Gaasp), ingekapseld in een beschermend pakket. Gele LED's vinden toepassingen in verkeerssignalen, elektronische apparaten, displays, automotive verlichting, decoratieve verlichting, medische apparatuur en tuinbouwverlichting. Ze bieden voordelen zoals energie -efficiëntie, lange levensduur, snelle responstijd, duurzaamheid en ontwerpflexibiliteit. Lopend onderzoek is bedoeld om de efficiëntie, kleurweergave te verbeteren en het kleurenbereik van gele LED's uit te breiden, en nieuwe mogelijkheden te verkennen in slimme verlichting, flexibele LED's en organische LED's. Gele LED's blijven een cruciale rol spelen op het gebied van verlichting en displays, wat bijdraagt ​​aan energiebesparing, innovatie en visuele esthetiek.