Led dioda

[maya_20]

Pozdravljeni!

Mogoče ve kdo, kako je sestavljena led dioda in zakaj seva ozek emisijski spekter (v spektru je izrazit vrh pri določeni valovni dolžini)?

[Aniviller]

Led dioda je podobno kot navadna dioda stik dveh razlicno dopiranih polprevodnikov. Po domace povedano, stik deluje za elektrone kot neka stopnica (na eni strani imajo drugacno energijo kot na drugi). Po eni strani je to razlog, da v eno smer zelo tezko pridejo cez (enosmernost diode). Po drugi strani pa ko tecejo v pravo smer, ta skok pomeni sunkovito znizanje energije. Ta energija se odda v obliki svetlobe, ki ima energijo ravno tako da ustreza visini stopnice. Pri obicajnih led diodah ta spekter niti ni tako ozek kot bi lahko bil... ce se potrudis pri izdelavi lahko dobis lasersko diodo, ki oddaja prakticno samo eno valovno dolzino.

[maya_20]

Najlepša hvala, zdaj stvar razumem

[alexa-lol]

zanimivo...zakaj potem ne znajo ali nočejo narediti led diode, ki bi oddajala enak spekter kot sonce? saj menda vejo kakšen spekter oddaja oz. kakšen spekter je tu na zemlji

lp

[Aniviller]

Pa to je ravno obratno od delovanja diode: dioda bo vedno v osnovi dajala precej ozek spekter. Za tvoj efekt bi potrebovali mnozico diod, da bi se spekter sestel v priblizno soncevega. Bele diode recimo delujejo na istem principu kot fluorescentne svetilke: enobarvno svetlobo pretvarjas v belo preko fluorescentnega premaza.
Pa diodi tezko nastavljas valovno dolzino. Energijski skok je odvisen od materialov ki tvorijo stik.

Sonce pa seveda sveti kot crno telo s temperaturo 5800K. Najboljsi priblizek soncne svetlobe bi bila navadna zarnica z dovolj visoko temperaturo. Ce zadanes temperaturo bi bilo v bistvu cisto tocno (razen ozkih absorpcijskih crt, ki se vidijo le na spektroskopu). Problem je v tem da je ta temperatura previsoka: wolfram se tali pri 3700K.
So pa v vsakem crnem sevanju prisotne vse energije tako da z modrim filtrom lahko dobis bolj podoben spekter (seveda s tem veliko energije prestrezes in se ti greje, pa se mocnejso svetlobo rabis).
Dokaj blizu lahko prides s plazmo - ksenonski zarometi so primer takega svetila (ceprav v tem primeru spekter ni kaj dosti podoben).

Seveda tukaj govorimo skozi o tocni replikaciji soncevega spektra. Svetlobo, ki bo za clovesko oko enako izgledala kot sonce, pa lahko naredis na nesteto nacinov - navaden rgb sistem je cisto dovolj.

[alexa-lol]

kaj pa LED televizorji...te morjo oddajati miljone različnih barv...zakaj se ne bi dalo iste tehologije implementirati na LED za razvetljavo?

lp

[Aniviller]

Ja samo to so samo tri barve. Rdeca zelena in modra. Saj pravim - barvo ze zadanes. Spekter je tezje reproducirat.

Barva soncne svetlobe bi bila marsikomu prevec rumena za notranjo razsvetljavo. Ponavadi se bolj na belo cilja... cisto stvar okusa. Kupis lahko tudi rgb zarnico, kjer z daljincem nastimas poljubno barvo - bolj za zabavo in okras. Vecinoma se pa belo doseze s fluorescentnim premazom.

Ni pa barva vse, Je dobro da je tudi spekter sirsi, drugace barva povrsin ne izgleda pravilno.

[xxmany]

Ali se v tako imenovanih "LED prikazovalnikih" tudi uporabljajo enake diode, kot na priemr za razsvetljavo? Moti me predvsem to, da imajo ekstremno dolgo življensko dobo. V radio urah recimo, so lahko po 10 let in več s tem da gorijo 24/7...

[Aniviller]

Tehnologija je v osnovi ista, samo prignana do konca zmoznosti ko gre za razsvetljavo (boljsi svetlobni izkoristek, sirsi spekter, da dosezes belo barvo,...). Pri diodah se nima kaj pokvarit, ker nima gibljivih delov, vakuuma,... in tudi mehansko jo tezko poskodujes. V principu svetloba pride iz ploscice silicija. Edino skuri se lahko - bodisi tako da enostavno prikljucis previsoko napetost in se pokadi, ali pa pri dolgotrajni uporabi pride pocasi do nepravilnosti v kristalu in s tem mogoce tudi kdaj crkne. Sicer so pa LED za razsvetljavo ravnotako ekstremno dolgozive kot indikatorske LED v radiu - mogoce malo manj ker se bolj grejejo, ampak se vedno bistveno vec kot fluorescentne ali wolframove.

[GJ]

V principu svetloba pride iz ploscice silicija.

V principu silicijeve ali pa germanijeve diode ne oddajajo svetlobe pri prehodu elektronov skozi zaporno plast, silicij je le osnova!
Pri LED se uporabljajo donatorje kateri izsevajo fotone želene vidne svetlobe kot je recimo galijevarzenid (zelo stupen).
Ostale snovi najdeš na wiki.

Kar se tiče padanja svetilnosti glede na število delovnih ur imajo danes boljše LED deklariranih 50000h pri čemer svetilnost naj ne bi padla pod 70% prvotne, seveda, če je polprevodniški kristal primerno hlajen, kar pa je med drugim odvisno tudi od vrste polprevodniškega materiala.

Če vas zanima kaj več o samih LED elementih, lahko izveste več pri enem izmed vodilnih proizvajalcev CREE.

Lahko noč...

[qg]

Novice o dolgi življenski dobi varčnih žarnic so se pokazale za zelo pretirane.

Ali bo tako tudi z led žarnicami. Že sedaj nekateri govorijo, kako hitro jim te prenehajo delovati?

[GJ]

Kitajske?
Pri kristalu silicija je problem difundacije okoliških nečistoč oziroma ohišja v katerega je nameščen. Difundiranje pa je močno odvisno od temperature spoja. Staranje polprevodnikov je poznano že več desetletij.


Lep večer...

[shrink]

Glede varčnih žarnic: iz lastne prakse (na kateri je sicer težko dajati splošne ocene) opažam, da se je njihova kvaliteta zelo poslabšala. Prva taka žarnica, ki sem jo doma montiral pred več kot 10 leti na svetilki zraven postelje (in dnevno deluje vsaj dobro uro), še vedno sveti. Za novejše žarnice pa opažam, da lahko "crknejo" po manj kot letu dni (nekatere celo po nekaj mesecih)!

[Aniviller]

Z malo sale lahko recemo, da predolgo trajajoce zarnice ne bi prinesle dosti profita proizvajalcem. Ce bi vse zarnice drzale 10 let, kaj bodo pa ves ta cas prodajali

Sicer sem mnenja, da so varcne zarnice slepa ulica v razvoju, niso dovolj robustne in tehnologija je precej prisiljena za uporabo v tej obliki (zvite cevi v velikost zarnice, pocasen vklop, krhkost, nenaravni tlak). Tudi LED niso tako primerne za obratovanje pri zahtevanih moceh (vprasanje koliko se se da navit), ampak so vsaj trpezne in imajo boljsi izkoristek.

[shrink]

Z malo sale lahko recemo, da predolgo trajajoce zarnice ne bi prinesle dosti profita proizvajalcem. Ce bi vse zarnice drzale 10 let, kaj bodo pa ves ta cas prodajali

Absolutno. Ampak ko mu crkne precej dražja varčna žarnica, ki v določenih primerih ne presega življenjske dobe cenejše običajne žarnice, se človek vpraša, kaj mu je nova tehnologija (razen dodatnih stroškov in nevarnih odpadkov) sploh prinesla? Ampak treba je biti pošten do konca: tudi običajne žarnice so pred desetletji trajale dlje kot tiste, ki so (bile) nazadnje v prodaji.