LEDは白熱電球に急速に取って代わっています 彼らの立場が揺るぎないように思われたほとんどすべての地域から。半導体素子の競争上の利点は説得力があることが証明されました：低コスト、長い耐用年数、そして最も重要なことに、より高い効率。ランプの場合、それが5％を超えなかった場合、一部のLEDメーカーは、消費電力の少なくとも60％を光に変換すると宣言しています。これらの声明の信憑性はマーケターの良心に残っていますが、半導体素子の消費者特性の急速な発展は疑いの余地がありません。
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LEDとは何ですか、そしてそれがどのように機能するか
発光ダイオード（LED、LED）は従来型です 半導体ダイオード、結晶に基づいて作られました：
- ガリウムヒ素、リン化インジウムまたはセレン化亜鉛-光学範囲のエミッター用。
- 窒化ガリウム-紫外線セクションのデバイス用。
- 硫化鉛-赤外線範囲で発光する元素用。
これらの材料の選択は、順方向電圧が印加されると、それらから作られたダイオードのp-n接合が発光するという事実によるものです。通常のシリコンまたはゲルマニウムダイオードの場合、この特性は非常に弱く表現されます-実質的にグローはありません。
LEDの発光は、半導体素子の加熱の程度とは関係ありません。これは、電荷キャリア（電子と正孔）の再結合中に、あるエネルギーレベルから別のエネルギーレベルへの電子の遷移によって引き起こされます。結果として放出される光は単色です。
このような放射の特徴は非常に狭いスペクトルであり、光フィルターで目的の色を選択することは困難です。そして、この製造原理によるグローのいくつかの色（白、青）は達成できません。そのため、現在、LEDの外面を燐光物質で覆い、p-n接合放射（UV範囲にあるか見えるか）によって発光を開始する技術が普及しています。
LEDデバイス
LEDは元々、従来のダイオードと同じように配置されていました。つまり、p-n接合と2つの出力です。透明なコンパウンドまたは金属製のケースのみで、輝きを観察するための透明な窓が付いています。しかし、彼らはデバイスのシェルに追加の要素を埋め込むことを学びました。例えば、 抵抗器-LEDをオンにします 外部配管なしで必要な電圧（12 V、220 V）の回路に接続します。または、点滅する発光素子を作成するための仕切り付きの発電機。また、ケースはリン光物質で覆われ始めました。リン光物質は、p-n接合が点火されると光ります。これにより、LEDの機能を拡張することができました。
リードレス無線要素への移行への傾向は、LEDをバイパスしていません。 SMDデバイスは急速に照明市場を獲得しており、生産技術に利点があります。そのような要素には結論がありません。 P-n接合はセラミックベースに取り付けられ、化合物で満たされ、リン光剤でコーティングされています。電圧はコンタクトパッドを介して印加されます。
現在、照明器具にはCOB技術を使用して製造されたLEDが搭載され始めています。その本質は、いくつかの（2〜3から数百の）p-n接合が1つのプレートに取り付けられ、マトリックスに接続されていることです。上から、すべてが単一のケースに入れられ（またはSMDモジュールが形成され）、リン光剤で覆われます。このテクノロジーには大きな展望がありますが、他のバージョンのSDに完全に取って代わる可能性は低いです。
どのような種類のLEDが存在し、どこで使用されているか
光学範囲のLEDは、表示要素および照明装置として使用されます。各専門分野には独自の要件があります。
インジケーターLED
インジケータLEDの役割は、デバイスのステータス（電源、アラーム、センサーの動作など）を表示することです。この分野では、p-n接合グローを備えたLEDが広く使用されています。蓄光剤を使用したデバイスの使用は禁止されていませんが、あまり意味がありません。ここでは、輝きの明るさはそもそもありません。優先順位はコントラストと広い視野角です。インストルメントパネルには出力LED（トゥルーホール）が使用され、ボードには出力LEDとSMDが使用されます。
照明LED
逆に、照明には蓄光剤を使った元素が主に使われています。これにより、自然に近い十分な光出力と色を得ることができます。この領域からのリードアウトLEDは、実際にはSMDエレメントによって絞り出されます。 COBLEDは広く使用されています。
別のカテゴリでは、光または赤外線の範囲で信号を送信するように設計されたデバイスを区別できます。たとえば、家電製品やセキュリティデバイスのリモコン用です。また、UV範囲の要素は、コンパクトな紫外線源（通貨、生物材料などの検出器）に使用できます。
LEDの主な特徴
他のダイオードと同様に、LEDには一般的な「ダイオード」特性があります。パラメータを制限します。これを超えると、デバイスの障害が発生します。
- 最大許容順方向電流;
- 最大許容順方向電圧;
- 最大許容逆電圧。
残りの特性は、特定の「LED」特性です。
グローカラー
グローカラー-このパラメータは、光学範囲のLEDを特徴づけます。照明器具では、ほとんどの場合、白と異なる 光の温度。インジケーターのものは、目に見える色のいずれかを持つことができます。
波長
このパラメーターは、前のパラメーターとある程度重複していますが、2つの注意点があります。
- IRおよびUV範囲のデバイスには可視色がないため、放射スペクトルを特徴付けるのはこの特性だけです。
- このパラメータは、直接発光のLEDに適しています。リン光物質を含む要素は広帯域で発光するため、それらの波長を明確に特徴付けることはできません（白色はどの波長を持つことができますか？）。
したがって、放出される波の波長はかなり有益な数値です。
消費電流
消費電流は、放射線の明るさが最適になる動作電流です。それをわずかに超えても、デバイスはすぐに故障することはありません。これは、最大許容値との差です。それを減らすことも望ましくありません-放射強度が低下します。
力
消費電力-ここではすべてが簡単です。直流では、それは単に消費電流と印加電圧の積です。照明技術のメーカーは、パッケージに相当する電力を大量に示すことで、この概念に混乱をもたらしています。白熱灯の光束は、特定の光束の光束と同じです。
可視立体角
見かけの立体角は、光源の中心から放射される円錐として最も簡単に表されます。このパラメータは、このコーンの開き角度と同じです。インジケータLEDの場合、アラームが外部からどのように見えるかを決定します。照明要素の場合、光束はそれに依存します。
最大光強度
デバイスの技術的特性における最大光度は、カンデラで示されます。しかし実際には、光束の概念で操作する方が便利であることがわかりました。光束（ルーメン）は、光度（カンデラ）と見かけの立体角の積に等しくなります。同じ光度の2つのLEDは、異なる角度で異なる照明を提供します。角度が大きいほど、光束は大きくなります。そのため、照明システムの計算に便利です。
電圧降下
順方向電圧降下は、LEDがオンのときにLEDの両端で降下する電圧です。それを知っていると、たとえば、発光素子の直列チェーンを開くために必要な電圧を計算できます。
LEDの定格電圧を確認する方法
LEDの公称電圧を見つける最も簡単な方法は、参考文献を参照することです。しかし、マーキングのない原因不明のデバイスに出くわした場合は、それを調整可能な電源に接続して、電圧をゼロからスムーズに上げることができます。特定の電圧で、LEDが明るく点滅します。これは、エレメントの動作電圧です。このチェックを行う際に留意すべき点がいくつかあります。
- テスト対象のデバイスは、抵抗を内蔵することができ、十分に高い電圧（最大220 V）用に設計されています。すべての電源にそのような調整範囲があるわけではありません。
- LED放射は、スペクトルの可視部分（UVまたはIR）の外側にある可能性があります。その場合、点火の瞬間を視覚的に判断することはできません（ただし、IRデバイスの輝きはスマートフォンのカメラで確認できる場合があります）。
- 極性を厳守して定電圧源に素子を接続する必要があります。そうしないと、デバイスの能力を超える逆電圧でLEDを簡単に無効にすることができます。
エレメントのピン配置がわからない場合は、電圧を3 ... 3.5 Vに上げてください。LEDが点灯しない場合は、電圧を取り外し、電源極の接続を変更して、手順。
LEDの極性を決定する方法
リード線の極性を決定する方法はいくつかあります。
- リードレスエレメント（COBを含む）の場合、供給電圧の極性はケースに直接示されます-シェルの記号またはタイドによって示されます。
- LEDには通常のp-n接合があるため、ダイオードテストモードのマルチメータで呼び出すことができます。一部のテスターには、LEDを点灯するのに十分な測定電圧があります。次に、接続の正確さは、要素の輝きによって視覚的に制御できます。
- 金属ケースでCCCPによって製造された一部のデバイスには、カソード領域にキー（突起）がありました。
- 出力素子の場合、カソード出力は長くなります。これに基づいて、はんだ付けされていない要素のピン配置のみを決定することができます。使用済みのLEDリードは短く、曲げて取り付けます。
- 最後に、場所を見つけます アノードとカソード おそらくLEDの電圧を決定するのと同じ方法です。グローは、エレメントが正しくオンになっている場合にのみ可能になります。カソードはソースのマイナスに、アノードはプラスになります。
技術開発は止まらない。数十年前まで、LEDは実験室での実験には高価なおもちゃでした。今、彼のいない人生を想像するのは難しいです。次に何が起こるか-時間がわかります。
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