Святлодыёд - паўправадніковы прыбор, выпраменьвальны святло вызначанага колеру. Ён кардынальна адрозніваецца ад традыцыйных крыніц святла, такіх як лямпы напальвання, люмінесцэнтныя лямпы і разрадныя лямпы высокага ціску. Як жа ён уладкованы?
Фота: Verbatim
У святлодыёдзе няма газу і ніткі напалу, ён не мае далікатнай шкляной колбы і патэнцыйна ненадзейных рухомых дэталяў. Выпраменьванне святла ажыццяўляецца за кошт рэкамбінацыі электронаў і дзірак пад дзеяннем току ў ходзе электронна-дзіркавы пераходу ў паўправадніку, у выніку гэтага працэсу вылучаецца энергія фатонаў са строга вызначанай даўжынёй хвалі. Што гэта такое?
Спрошчана гэта можна ўявіць сабе паўправаднік як дзве палоўкі рэчывы, падзеленыя тонкай праслойкай дыэлектрыка. У адной палоўцы маецца лішак адмоўна зараджаных часціц (электронаў). У другой - лішак станоўча зараджаных часціц (дзірак). Пад уздзеяннем току часціцы атрымліваюць магчымасць прарвацца скрозь пласт дыэлектрыка. Сустрэча станоўча і адмоўна зараджанай часціцы суправаджаецца вылучэннем энергіі ў выглядзе фатонаў са строга вызначанай даўжынёй хвалі. Гэта могуць быць як фатоны з даўжынёй хвалі бачнага святла (чырвоныя, зялёныя, сінія), так і фатоны ў нябачнай частцы спектру, напрыклад, ультрафіялетавыя або інфрачырвоныя.
Спачатку (у шасцідзесятыя гады) з'явіліся святлодыёды з чырвоным свячэннем, затым з зялёным, аднак толькі ў 1993 годзе былі створаны сінія святлодыёды высокай яркасці. З гэтага моманту пачынаецца распрацоўка асвятляльных прылад на базе святлодыёдаў, якія могуць даваць любы колер асвятлення, уключаючы белы.
Фота: Philips
Усе асвятляльныя святлодыёды маюць аднолькавую базавую канструкцыю. Яны ўключаюць у сябе паўправадніковы чып (або крышталь), падкладку, на якую ён усталёўваецца, кантакты для электрычнага падлучэння, злучальныя праваднікі для падлучэння кантактаў да крышталю, цеплаадвод, лінзу і корпус.
Фота: Philips
Чаму так важныя былі менавіта сінія святлодыёды? Справа ў тым, што менавіта з іх дапамогай можна атрымаць колеру іншых адценняў. Для гэтага крышталь святлодыёда пакрываецца люмінафорам, які свеціцца святлом вызначанага тону. Люминофорные тэхналогіі атрымання белага святла мяркуюць выкарыстанне аднаго святлодыёда караткахвалевага выпраменьвання, напрыклад, сіняга або ультрафіялетавага, ў камбінацыі з жоўтым люминофорным пакрыццём. Фатоны, якія генерыруюцца святлодыёдам, альбо праходзяць праз пласт люмінафора без змены, альбо пераўтворацца ў ім у фатоны жоўтага святла. Камбінацыя фатонаў сіняга і жоўтага колеру стварае белы свет.
Метад змешвання святла ад трох святлодыёдаў рознага адцення (чырвонага, зялёнага і блакітнага) называецца метад RGB. Ён дае магчымасць ствараць белы свет дакладнага адцення, які мае здольнасць падкрэсліваць асвятляныя колеру. Аднак для стварэння белага колеру RGB патрабуецца параўнальна складанае абсталяванне, так як у адной крыніцы неабходна выкарыстоўваць адразу тры святлодыёда. Пры гэтым атрымліваецца святло ненатуральна перадае пастэльныя тоны, што з'яўляецца асноўным следствам нізкага індэкса колераперадачы белага святла, атрыманага метадам RGB, таму ў лямпах такі метад не выкарыстоўваецца (але выкарыстоўваецца ў светлавых панэлях або ў светлавых стужках).
Фота: Philips
Да асноўных кампанентаў святлодыёднага светлавога прыбора адносяцца:
- Уласна самі святлодыёды і электроніка, якая забяспечвае іх працу.
- Крыніца харчавання з мікрапрацэсарныя кіраваннем, пераўтваральнікі напружання і схемы кіравання.
- Прылады для адводу цяпла (вентыляцыйныя адтуліны і радыятары).
- Лінзы і сродкі нацэльвання для накіравання, змешвання і рассейвання святла.
Рэдакцыя дзякуе кампаніі Philips за дапамогу пры падрыхтоўцы артыкула
