Apa itu Light Emitting Diode atau Lampu LED?

Light Emitting Diode Cara Kerja?

LED merupakan bagian tak terelakkan dalam elektronik modern sebagai indikator sederhana untuk perangkat komunikasi optik. Dioda Pemancar Cahaya mengeksploitasi milik persimpangan pn untuk memancarkan foton ketika bias maju. LED khusus dibuat dioda untuk memancarkan cahaya ketika potensial diterapkan pada anoda dan katoda.

Sejarah tanggal LED punggung 1907 ketika Kapten Henry Joseph mengamati milik elektro-luminescence di Silicon Carbide. Pertama LED dirancang pada tahun 1962. Ini dikembangkan oleh Holonyak bekerja di General Electric (GE). Itu adalah perangkat GaAsP. Versi komersial pertama dari LED datang di pasar selama tahun 1960-an.
Industri teknologi LED menjadi booming selama tahun 1970-an dengan diperkenalkannya Gallium Aluminium arsenat (GaAlAs). LED ini adalah jenis terang tinggi dan banyak kali lebih terang daripada jenis disebarkan tua. Biru dan Putih LED diperkenalkan pada tahun 1990 yang menggunakan Indium Gallium Nitrida (InGaN) sebagai semikonduktor. White LED berisi chip biru dengan fosfor anorganik putih. Ketika cahaya biru menyerang fosfor, memancarkan cahaya putih.

Apa yang membuat LED yang ideal?

LED secara luas digunakan dalam sirkuit elektronik karena keuntungan atas lampu. Beberapa fitur penting yang membuat LED ideal dalam sirkuit elektronik adalah:

• LED dikemas dalam plastik atau resin kasus sehingga mereka dapat menahan guncangan mekanik.
• Tidak seperti lampu, LED tidak menghasilkan panas dan tenaga kerugian melalui pemanasan praktis nihil.
• LED membutuhkan sangat rendah saat ini dan tegangan biasanya 20 milliampere saat ini dan 1,8 volt. Jadi ini adalah ideal dalam rangkaian baterai dioperasikan.

Apa yang ada dalam sebuah LED?

Di dalam casing dari LED, ada dua pos terminal dihubungkan oleh sebuah chip kecil yang terbuat dari senyawa Gallium. Bahan ini menunjukkan milik emisi foton ketika pn yang bias maju. Warna yang berbeda diproduksi oleh dopping bahan dasar dengan zat lain.
Di dalam Light Emitting Diode

Teknologi LED mengikuti beberapa fisika

Kecerahan merupakan aspek penting dari LED. Mata manusia memiliki sensitivitas maksimum terhadap cahaya dekat 550 nm daerah kuning - bagian hijau dari spektrum terlihat. Itulah mengapa LED Hijau tampak lebih cerah dari Red LED meskipun keduanya menggunakan arus yang sama. Parameter penting dari LED bertanggung jawab atas kinerjanya adalah:

• Fluks bercahaya
  Menunjukkan energi cahaya memancar dari LED. Hal ini diukur dalam hal Lumen (lm) atau Milli lumen (mlm)
• Intensitas cahaya
  Fluks bercahaya yang meliputi area yang luas adalah intensitas cahaya. Hal ini diukur sebagai Candela (cd) atau mili candela (mcd) Kecerahan LED secara langsung berkaitan dengan intensitas cahaya tersebut.
• Keberhasilan bercahaya
  Ini adalah dipancarkan energi cahaya relatif terhadap daya input. Hal ini diukur dalam hal lumen per watt (lm w).

Maju saat ini, tegangan maju, Viewing angle dan Kecepatan respon adalah faktor yang mempengaruhi kecerahan dan kinerja LED. Saat maju (IF) adalah arus yang mengalir melalui LED ketika bias maju dan harus dibatasi untuk 10 sampai 30 mili ampere lain bijaksana LED akan hancur.
Viewing angle adalah off - sudut sumbu di mana bercahaya intensitas jatuh setengah nilai aksial. Inilah sebabnya mengapa LED menunjukkan kecerahan lebih penuh pada kondisi. LED terang tinggi memiliki sudut pandang yang sempit sehingga cahaya difokuskan ke balok. Maju tegangan (Vf) adalah penurunan tegangan pada LED ketika melakukan. Pemain depan drop tegangan berkisar dari 1,8 V menjadi 2,6 Volts di LED biasa tetapi dalam biru dan putih itu akan naik sampai 5 volt. Kecepatan respon mewakili seberapa cepat LED dinyalakan dan dimatikan. Ini merupakan faktor penting jika LED digunakan dalam sistem komunikasi.

Jenis Light Emitting Diode

Apakah LED membutuhkan resistor Ballast?
LED selalu terhubung ke catu daya melalui resistor seri. Resistor ini disebut sebagai "Ballast resistor" yang melindungi LED dari kerusakan karena kelebihan arus. Ini mengatur arus ke depan untuk LED ke batas aman dan melindunginya dari pembakaran.
Nilai resistor menentukan arus maju dan karenanya kecerahan LED. Persamaan sederhana Vs - Vf / Jika digunakan untuk memilih nilai resistor. Vs mewakili tegangan input dari rangkaian, Vf drop tegangan maju LED dan Jika, arus yang diijinkan melalui LED. Nilai yang dihasilkan akan di Ohms. Lebih baik untuk membatasi arus ke batas aman dari 20 mA.
Tabel yang diberikan di bawah ini menunjukkan drop tegangan maju LED umum.

Warna Merah	Jeruk	Warna Kuning	Hijau	Warna Biru	Putih
1,8 V	2 V	2.1 V	2.2 V	3,6 V	3,6 V

Sebuah LED yang khas dapat melewati 30 -40 mA arus yang aman melalui itu. Yang normal saat ini untuk memberikan kecerahan yang cukup untuk standar Red LED adalah 20 mA. Tapi ini mungkin 40 mA untuk Blue and White LED. Membatasi arus ballast resistor melindungi LED dari kelebihan arus yang mengalir melalui itu. Nilai dari ballast resistor harus dipilih secara hati-hati untuk mencegah kerusakan LED dan juga untuk mendapatkan kecerahan yang cukup pada 20 mA saat ini. Persamaan berikut menjelaskan bagaimana sebuah resistor ballast yang dipilih.
R = V / I
Dimana R adalah nilai resistor dalam ohm, V adalah tegangan input ke sirkuit dan I adalah arus yang diijinkan melalui LED di Amps. Untuk khas Red LED, drop tegangan maju adalah 1,8 volt. Jadi jika tegangan suplai 12 V (Vs), jatuh tegangan LED adalah 1,8 V (Vf) dan arus yang diijinkan adalah 20 mA (Jika) maka nilai ballast resistor akan
Vs - Vf / Jika = 12-1,8 / 20 mA = 10,2 / 0,02 A = 510 Ohm.
Tapi 510 ohm resistor biasanya tidak tersedia. Oleh karena itu 470 ohm resistor dapat digunakan meskipun arus melalui LED sedikit meningkat. Namun disarankan untuk menggunakan 1 K resistor untuk meningkatkan kehidupan LED meskipun akan ada sedikit penurunan kecerahan.
Berikut adalah penghisab siap memilih membatasi resistor untuk berbagai versi LED pada tegangan yang berbeda.

Voltase	Warna Merah	Jeruk	Warna Kuning	Hijau	Warna Biru	Putih
12 V	470 Ω	470 Ω	470 Ω	470 Ω	390 Ω	390 Ω
9 V	330 Ω	330 Ω	330 Ω	330 Ω	270 Ω	270 Ω
6 V	180 Ω	180 Ω	180 Ω	180 Ω	120 Ω	120 Ω
5 V	180 Ω	150 Ω	150 Ω	150 Ω	68 Ω	68 Ω
3 V	56 Ω	47 Ω	47 Ω	33 Ω	-	-

Ditambahkan warna
LED yang dapat memberikan warna yang berbeda berguna dalam beberapa aplikasi. Sebagai contoh, sebuah LED bisa menunjukkan semua sistem OK ketika menjadi hijau dan rusak jika menjadi merah. LED yang dapat menghasilkan dua warna disebut Bicolour LED.
Sebuah LED bicolour membungkus dua LED (biasanya merah dan hijau) dalam paket yang sama. Dua chip yang dipasang pada dua pos terminal sehingga anoda dari satu LED membentuk katoda yang lain. Bicolour LED memberikan warna merah jika saat lewat di satu arah dan ternyata Hijau ketika arah arus dibalik.
Tricolour dan warnawarni LED juga tersedia yang memiliki dua atau lebih chips tertutup dalam paket yang sama. The Tricolour LED memiliki dua anoda untuk merah dan chip hijau dan katoda umum. Jadi memancarkan warna merah dan hijau, tergantung pada anoda yang membawa arus. Jika kedua anoda yang terhubung ke positif, baik lampu LED dan warna kuning yang dihasilkan. Common anoda dan katoda jenis LED yang terpisah juga tersedia.
Bicolour LED bersinar dalam berbagai warna mulai dari hijau melalui kuning oranye dan merah berdasarkan arus yang mengalir melalui anoda mereka dengan memilih resistor seri yang sesuai untuk membatasi anoda saat ini. Multicolor LED mengandung lebih dari dua chip-biasanya merah, hijau dan biru chip-dalam satu paket. Flashing jenis LED multicolor sekarang tersedia dengan dua lead. Hal ini memberikan tampilan warna pelangi yang sangat menarik.

Colourful Light Emitting Dioda

Infra Red dioda - Sumber cahaya Tak Terlihat

Dioda IR banyak digunakan dalam aplikasi remote control. Infrared sebenarnya cahaya normal dengan warna tertentu yang tidak sensitif terhadap mata manusia karena panjang gelombangnya adalah 950 nm, di bawah spektrum terlihat. Banyak sumber seperti matahari, lampu, bahkan tubuh manusia memancarkan sinar infra merah. Jadi itu perlu untuk memodulasi emisi dari IR diode untuk menggunakannya dalam aplikasi elektronik untuk mencegah memicu palsu. Modulasi membuat sinyal dari IR LED berdiri di atas kebisingan. Infra merah dioda memiliki paket yang buram terhadap cahaya tampak, tetapi transparan infra merah. LED IR secara luas digunakan dalam sistem remote control.

Fotodioda - Hal ini dapat melihat cahaya

Photodiode menghasilkan arus ketika pn yang menerima foton dari cahaya tampak atau inframerah. Operasi dasar dari dioda foto bergantung pada penyerapan foton dalam bahan semikonduktor. Pembawa foto yang dihasilkan dipisahkan oleh medan listrik diterapkan, dan photocurrent yang dihasilkan sebanding dengan insiden ringan. Kecepatan di mana operator bergerak di wilayah penipisan terkait dengan kekuatan medan listrik di seluruh wilayah dan mobilitas operator.
Sebuah foton yang diserap oleh semikonduktor di daerah penipisan akan menyebabkan terbentuknya lubang elektron. Lubang dan elektron akan diangkut oleh medan listrik ke tepi daerah deplesi. Setelah operator meninggalkan daerah penipisan mereka melakukan perjalanan ke terminal dioda foto untuk membentuk arus yang mengalir dalam sirkuit eksternal foto. Dalam kebanyakan sirkuit dioda foto adalah reverse bias, sehingga biaya yang dibawa oleh pembawa muatan ekstrinsik. Waktu respon dari dioda foto biasanya 250 nano detik.

LASER Diode - Menunjuk balok

Sebuah dioda laser mirip dengan LED transparan biasa tetapi menghasilkan intensitas tinggi Laserwith. Dalam sinar laser sejumlah atom bergetar dengan cara sedemikian rupa sehingga semua radiasi yang dipancarkan dari panjang gelombang tunggal dalam fase satu sama lain. Sinar laser yang monokromatik dan melewati dalam bentuk balok pensil sempit. Sinar laser dioda khas adalah 4 mm x 0,6 mm yang melebar hanya 120 mm pada jarak 15 m.
Dioda laser dapat dinyalakan dan dimatikan pada frekuensi yang lebih tinggi bahkan setinggi 1 GHz. Sehingga sangat berguna dalam sistem telekomunikasi. Karena laser menghasilkan panas pada memukul jaringan tubuh, digunakan dalam operasi untuk menyembuhkan luka di bagian yang sangat sensitif seperti retina, otak dll dioda Laser membentuk komponen penting di CD player untuk mengambil data-data yang tercatat dalam compact disc.