Ljoachtdiode

Ne Ljoachtdiode (uk Lumineszenz-Diode, kuut LED foar light-emitting diode of uk luchtemittierjende Diode) is n elektronisk Hoolichlaiter-Bauelement. Lapt truch ju Diode Stroom in Truchläitgjuchte, so stroalt ju Lucht, Infraroodstroalenge (as Infrarooddiode) of uk Ultraviolettstroalenge mäd ne Woogenlaangte, ju der ouhonget fon dät Hoolichlaitermaterioal un ju Dotierenge.

Geschichte

Die Ruske Wietenskupper Oleg Losev äntdäkte al hoolfwais do twintiger Jiere, dät Dioden Lucht uutstroalden, wan Stroom deertruch loope lät wuude. Al 1927 publizierde hie in ne ruske Tiedschrift Eenpeldhaide uur ju eerste LED un fräigede Patent an. Losevs Oarbaid wuud oawers nit beoachted un deertruch duurde dät bit 1962 eer ju LED wuudelk truchbriek. In dät Jier äntwikkelde Nick Holonyak ne wierkjende LED.

Faawen

Ju Faawe fon dät ärtjuugde Lucht honget ou fon ju Soarte fon Materialien wier ju LED uut apbaud is, besunners fon ju Bratte fon ju “ferbeedene Zone” (ju Beendoustand) twiske dän Valenzbeend un dän Laitengsbeend. Deertruch lät sik uk ferstounde, wieruum ne LED mäd ne groote Woogenlaangte ne läigere Truchläitsponnenge häd, t.B. rood 1,5 Volt un blau 3,6 Volt. Deeruum dät ju Sponnenge uur de LED uk n bitje haager wäd bie n gratteren Stroom, wol ju ätter ne kuutere Woogenlaangte apschuuwe. So lät ne blaue LED bie läigen Stroom moor gräinsk un ne roode LED wäd (ieuwen!) jeel bie sofuul Stroom, dät ju stukken gungt.

Gallium-aluminiumarsenide (AlGaAs) - rood infrarood
Aluminiumindiumgalliumphosphide (AlInGaP2) - djoop rood , rood , rood orange en baadensteenjeel
Galliumarseenfosfide (GaAsP) - rood orange jeel (baadensteenjeel)
Galliumnitride (GaN) - gräin
Galliumfosfide (GaP) - groen
Zinkselenide (ZnSe) - blau
Siliciumcarbide (SiC) - blau
Indiumgalliumnitride (InGaN) - gräin, blau of ultraviolett
Diamant (C) - ultraviolett

Blaue LED

Ju Äntwiklenge fon de blaue LED häd loange ap sik täiwe lät. Blaue (un wiete) LEDs, gründed ap hoolichlaitend Galliumnitride sunt uutfuunen fon Shuji Nakamura. Eerste in do njuugentiger Jiere rakt dät betoalboare Uutfierengen mäd genouch Hällegaid ap t Määrked. Sunt 2006 stoant ju blaue LED ju gräine bolde nit moor ätter. Un as ju blaue LED tou Ferföigenge koom, wuud fulboodige [[RGB]-Faawenmiskenge muugelk.

LED ju der wiet Lucht uutstroalt. Ju Faawe fon dät Gehüüse is nit bestimmend foar de Faawe, ju ne LED uutstroalt. N truchsichtich Gehüüse kon daach uk rood, blau, gräin, jeel of älke uur monochromatiske Faawe uutstroalje.

Wiete LED

Wiete LEDs wuuden uursproangelk moaked truch mäd Hälpe fon ne djoopblaue LED ( Woogenlaangte 440nm) ne fluoreszierjende Loage (mäd Uungjucht uk wäil 'Phosphor' naamd) tou beljuchten. Uk TjofaawenLEDs of RGB-LEDs konnen wiet Lucht uutstroalje.

Infraroode LED

Bolde aal Fierbetjoonengen foar elektroniske Apparoate seende hiere Kommando’s uur mäd Hälpe fon IR-LEDs. Do konnen n relativ hooch Fermuugen feroarbaidje. Infrarood-LEDs wäide uk fuul anwoand as integrierden Seender in Optokoppelere, Sicherhaidskomponenten, wierbie ju seendende Siede un ju ämpfangende Siede optisk fääst ferbuunen sunt, man elektrisk goud fonnunner isolierd sunt. IR-LEDS konnen uk anwoand wäide as Hälpbeljuchtenge foar analoge un digitoale Video-Kameras mäd "Noachtapnoame", deer die CCD-Apniemer uk geföilich is ap ju Woogelaangte fon ne IR-LED.

Disse Oainskup kon me uk benutsje uum tou kontrollierjen, of ne Fierbetjoonenge noch funktionniert: bie Kiekjen truch n elektronisken Säiker fon ne Video- of Photokamera schuul me dät Lucht sjo konne.
Ne IR-LED kon uk IR-Lucht fon ne twäide baadenjende IR-LED ämpfange un dan kon me dät Signoal meete mäd n Oszilloskoop.

Moor Faawen

Dät rakt uk Twoofaawen-LEDs. Dät sunt normoale LED-Gehüüse, in do oawers two LEDs integrierd sunt, do ne ferscheedene Faawe hääbe, t.B. rood un gräin. Wan me bee Faawen apljuchte lät, äntstoant jeel. Twoofaawen-LEDs konnen two of tjo Ansluutengen hääbe.

Ne twofaawen-LED mäd two Ansluutengen wäd uk wäil wai-un-wier-LED naamd, ju Faawe annert sik truch ju Polarität fon dän Stroom uume tou kieren. Truch ju LED ap Wikselsponnenge antousluuten, äntstoant ne Miskfaawe.

Mäd tjo Ansluutengen kon älke Miskfaawe fon rood un gräin moaked wäide, wan me dän Stroom truch do two LEDs apaat räägelt.

Fääre rakt et ap t Määrked LEDs mäd moor as two Faawen, wierbie ju full-colour RGB-LED, ju ne roode, ne gräine un (maasttied two) blaue LEDs änthaalt, wiermäd dät fulboodige Faawenspektrum bestrieken wäide kon. Do wäide anwoand in toun Biespil groote Ättergjuchtentikkere un Bieldeschärme.

Energieferbruuk

Monochromatiske LEDs hääbe maasttied ne hooge Energie-Uutbüüte un sliete nit truch Bruuken. Dät rakt ferscheedene gongboare Mäiten, swonkjend fon 1,8 mm bit 20 mm, wierfon 3 un 5 mm maast foarkuumen däd. Do konnen truch Ansluutengen ap ne Laaderploate fäästlooded wäide.

Optiske Oainskuppe

Ferscheedene Eepengewinkele

Truch ju Hoolichlaiterkonstruktion fon ne LED wäd dät uutsoande Lucht al n Bitje bündeld. Disse Bündelenge wäd apsichtelk fergratterd deertruch, dät me dät Kristal in n Rel=flektor montiert uum mäd n gratteren Eepengewinkel ne grattere Luchtintensität tou beloangjen. Do allerhälste LEDs (in dät Jier 2005 moor as 20 cd of uk 20 000 mcd) hääbe n gjucht smällen Eepengewinkel (minner as 20 Groad). N Reekenbiespil: n LED fon 25 000 mcd mäd n Eepengewinkel fon 20 Groad stroalt ne Masse Lucht uut fon: cd × sr(steradiaal) → 25 000 × 2p(1-cos(20p/360)) = 2 386 Millilumen = 2.4 Lumen. Toun Fergliek: ne 100 W Glöipeere lääwert uum 1200 Lumen; uum ne 100W Glöipeere tou ärsätten bruukt me also 1200/2.4 = 500 LEDs. Ouhongich fon ju Ounweendenge kon dät Gehüüse mat, gefaawed-truchsichtich of kloor-truchsichtich wääld wäide. Ne matte LED ljucht truch n grootene Eepengewinkel as Ganses täämelk gliekmäitich ap un oaint sik deermäd as Kontrollampe.

Hoochhällegaids-LED

LEDs hääbe in n Ounfang Skalenbeljuchtengslampen un Kontrollampen ärsät. Uum dät Jier 2000 roat dät ne näie Äntwiklenge, wiertruch nu uk LEDs mäd ne fuul haagere Hällegaid produtsierd wäide konnen. Hiertruch sunt disse Hoolichlaitere nu stoadich in n Apmarsk uum Glöipeeren tou ärsätten, toun Biespil in Ferkiersampele un Woarschauengsluchtere bie Boanuurgonge. Truch hiere fuul laangere Lieuwendsduur, groote mechaniske Steetfäästegaid, fuul litjeren Energiebedarf un deertruch fuul minner Waarmte-Ougoawe sunt do ne billige un Uumwaareld-früntelke Alternative. Näiere Typen konnen al bolde do Halogeen-Lampen ärsätte; jo ferbruuke minner Energie un sun nit nit fuul djurre.

Wierkengsgroad

Dät rakt n wichtigen Unnerscheed in dän Wierkengsgroad foar faawige monochromatiske LEDs ap ju eene Siede un wiete LEDs ap ju uur. Ne monochromatiske LED, besunners ne roode, kon gjucht wirtschaftelk weese (bit sogoar 50% fon ju elektriske Energie wäd uumesät in Lucht). Dät loont düütelk, sukke LEDs tou benutsjen insteede foar Glöipeeren in roode Ferkiersampele: ju Glöipeere häd ne totoale Wierkengsgroad fon sowät 5% un deerfon gungt dan uk noch fuul ferläddenin dät roode Glääsfilter). Uk paaset hier die litje Eepengewinkel fon ne LED gjucht goud. Die Wierkengsgroad fon ne wiete LED is fuul litjer as die fon ne roode: ne wiete LED is touhoopebaud uut ne blaue LED (mäd al n n läigeren Wierkengsgroad as ju roode) un ne Phosphor-Loage ju n Deel fon dät Lucht uumesät in jeel, wierbie fuul Energie ferlädden gungt. Jeel kombinierd mäd blau rakt dan n wieten Iendruk. Wiete LEDs sunt truch dit Prinzip nit of bolde nit moor wirtschaftelk as groote Glöipeeren (fon sowät 100 Watt). Litje Glöipeeren as in Taaskenlampen hääbe oawers n noch litjeren Wierkengsgroad; deeruum un wült dät Lucht fon do hälle LEDs stäärk bunneld is, rakt dät noch wäil Anweendengen, wier Ärsats nutselk weese kon. Ju maast wirtschaftelkje Beljuchtenge wäd uurigens bilded fon Fluoreszens-Lampen, wan me ju Taal Lumen pro Watt betrachtet.

Ne hälle, wiete LED

Luchtstroom ferglieked

Ju ooldwaareldske Glöipeere: 12 bit 15 Lumen pro Watt (ouhongich fon ju Laistenge fon de Lampe).
Ju Halogeenlampe: uum 20 Lumen pro Watt
Do maast moderne (2008) superhälle wiete LEDs (Typ superflux): koopmonnisk tou kriegen 40..60 Lumen/W
Ne moderne Spoarlampe (15 W): 55-60 Lumen pro Watt
Roorenlampe: ca. 100 Lumen pro Watt, mäd n Colour Rendering Index fon 95 (Philips)
Natriumlampen (Sträitenbeljuchtenge): 120-200 Lumen pro Watt.

Ne moderne Spoarlampe is also wirtschaftelker as dän maast moderne LED. Ne LED slacht wäil ju ooldwaareldske Glöipeere, man nit do moderne Spoarlampen. Die Pries fon ne moderne LED is uungefeer 15 Eurocent pro Lumen; dat is sowät 15x sofuul as dän Pries fon ne gewöönelke Spoarlampe, ju der minner as 1 Eurocent pro Lumen kostet (2006). Uk in Pries kon ne LED also goarnit konkurrierje. Ju Lieuwendsduur is oawers gans goud, mindestens 50 000 Uuren, juun hööchstens 18 000 Uuren fon sogoar do maast moderne Roorenlampen un Natrium- of Kwiksäälwerdamplampen. Bloot do sonaamde "long life" gunge mäd n goud Foarschaltapparoat wäil bit 84.000 mee. Disse Lieuwendsduur is gruunded ap n technisken Uutfaal fon hööchstens 10% un maximoal 10% Touräächgungen fon dät Lucht. Bie do maaste LEDs mäd hooge Laistenge wäd ju Luchtstäärke mäd de Tied loangsoam minner. Buutendät nieme Lieuwendsduur un Luchtärdraach stäärk ou wan ju LED heet wäd. Ne goude Köilenge is noodweendich un dät moaket him wier gratter un swarrer. Bolde naan eenpelden Fabrikant garantiert Lieuwensduur un Luchtärdraach.

Hoochlaistengs-LEDs sunt minner wirtschaftelk in Luchtärdraach pro Watt (toun Biespil Luxeon K2 fon Philips: 24 Lumen pro watt [2008]) in Fergliekenge mäd litjere LEDs (toun Biespil superflux 4-chip-LEDs: 44 Lumen pro Watt [2008]). N litjeren LED is also gans wirtschaftelk in Luchtärdraach, oawers rakt man gans min Lucht (3 bit 5 Lumen), deeruum dät die maximoale elektriske Stroom truch de LED nit groot weese duur.