Как светодиод меняет цвет от напряжения

За счет чего светодиоды меняют цвет?

Почему светодиоды, при изменении напряжения, меняют цвет?

Чтобы разобраться, за счет чего, в результате каких факторов внешнего и внутреннего воздействия, светодиоды меняют цвет, необходимо разобраться с общим устройством этого полупроводникового прибора. Оказывается, что изменение цветового спектра при свечении светодиода, независимо от типа и конструкции, происходит в результате изменения параметров напряжения. Оказывается, что под таким воздействием даже самый обыкновенный светодиод (например, оранжевый) изменит цвет по мере увеличения напряжения в сети. Сначала это будет желтый, затем светло-зеленый тон, а далее диод попросту перегорит.

Общий принцип явления

Внутреннее устройство любого полупроводникового диода (и светодиода, в том числе) – это два полупроводника, которые имеют разный уровень проводимости. В первом, электрический ток проходит за счет известного физического явления, обеспечивающего перемещение так называемых «свободных» электронов, а во втором – благодаря перемещению «дырок». Это места, где отсутствуют сами электроны.

На участке цепи, где обеспечено последовательное или параллельное соединение полупроводников, постоянно протекает процесс, называющийся рекомбинация. Электрон занимает положение «дырки», в результате, атом становится нейтральным. И вот в этот самый момент фиксируется излучение фотонов.

Эта излучаемая энергия, это не что иное, как цвет. Он может изменяться с учетом влияния следующих основных факторов:

1. Тип полупроводника, из которого светодиоды сделаны.
2. Какой вид примесей используется в месте контакта полупроводников.
3. Размер запретной зоны по ширине, место, где протекает процесс рекомбинации.
4. Параметры, величины, влияющие на проявление силы тока на данном участке электрической цепи.

Проще всего воздействовать на светодиод, добиваясь изменения цвета, регулируя величину электрического тока. Добиваются этого путем перемены параметров напряжения. В соответствии с законом Ома увеличение напряжения в цепи приводит к пропорциональному увеличению силы тока. Соответственно, в этот момент энергия фотона будет увеличиваться. Результатом будет перемещение цвета по направлению к холодной, синей части спектра.

Основные принципы формирования цвета с использованием светодиодов

Полезно будет вспомнить, что любой цвет и оттенок, формируется за счет трех основных цветов:

Комбинируя параметры этих трех цветов можно легко получать практически любые оттенки. Главное – правильно подбирать пропорции.

Исходя из этого параметра, чтобы любой световой прибор имел возможность менять цвета и оттенки, он должен иметь не менее трех источников света. Фактически, так оно и есть. Любой RGB-светодиод, это не что иное, как три излучающих кристалла, заключенных в едином корпусе.

Управление и контроль работы такого светодиода осуществляется за счет использования контроллера. Каждый светодиод, меняющий цвет, оснащен таким контроллером. Это устройство управляет каждым отдельным цветом.

Характерные особенности световых эффектов

Выясняя, как за счет рекомбинации дырок и электронов появляется неодинаковое излучение света, в результате чего светодиоды меняют цвет. Это излучение специалисты характеризуют параметрами квантового выхода. Эта величина получается в результате формирования определенного количества выделенных световых фантов.

• Внутренний. Находится внутри полупроводникового перехода.
• Внешний. Его место – непосредственно конструкция самого светодиода.

В первом случае теоретически можно обеспечить квантовый выход в параметрах, близких к 100% показателям. Но при одном условии – потребуется создавать экстремально высокие (для данного диода) токи и обеспечить эффективный отвод тепла.

Второй уровень предусматривает рассеивание части света внутри самого источника. Это свечение в основном поглощается элементами конструкции осветительного устройства, в результате снижается общая эффективность излучения.

RGBW светодиоды

Мы уже отмечали, что для формирования идеально белого цвета, необходимо обеспечить эффективную работу каждого RGB-светодиода, для чего максимально точно отбалансировать яркость свечения по каждому отдельному кристаллу. На практике это сделать достаточно сложно, поэтому, чтобы решить задачу кратчайшим путем, следует дополнить устройство диода кристаллом четвертого свечения. То есть, к красному, синему и зеленому кристаллам, являющимися обязательными компонентами современного диода, добавляется еще один кристалл – белый.

Подведем итог

Очевидно, что в конструкции современного светодиода имеются элементы, позволяющие при определенных условиях менять цвет. Основная причина этого – поведение контроллера, который под воздействием меняющегося напряжения передает соответствующие команды на RGB-светодиод.

Источник

Как светодиод меняет цвет от напряжения

Форум РадиоКот Здесь можно немножко помяукать 🙂

разноцветный светодиод

Вымогатель припоя

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 0
Зарегистрирован: Вт фев 16, 2010 18:47:56
Сообщений: 589
Рейтинг сообщения: 0

Друг Кота

Зарегистрирован: Ср май 05, 2010 13:31:29
Сообщений: 6911
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

_________________ Спасибо за внимание. JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой! Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Вымогатель припоя

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 0
Зарегистрирован: Вт фев 16, 2010 18:47:56
Сообщений: 589
Рейтинг сообщения: 0

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

>TEHb

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 11
Зарегистрирован: Ср ноя 11, 2009 17:19:30
Сообщений: 1335
Рейтинг сообщения: 0

_________________ «Привет!» — соврал он. Построение источников бесперебойного питания с двойным преобразованием, широко используемых в современных хранилищах данных, на базе карбид-кремниевых MOSFETs производства Wolfspeed позволяет уменьшить мощность потерь в них до 40%, а также значительно снизить занимаемый ими объем и стоимость комплектующих.

Сверлит текстолит когтями

Зарегистрирован: Сб июл 11, 2009 18:42:21
Сообщений: 1116
Откуда: Украина, г.Николаев
Рейтинг сообщения: 0

Компэл объявляет о значительном расширении складского ассортимента продукции Connfly. Универсальные коммутирующие компоненты, соединители и держатели Connfly сочетают соответствие стандарту ISO9001:2008, высокую доступность и простоту использования. На текущий момент на складе Компэл – более 300 востребованных на рынке товарных наименований с гибкой ценовой политикой.

Вымогатель припоя

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 0
Зарегистрирован: Вт фев 16, 2010 18:47:56
Сообщений: 589
Рейтинг сообщения: 0

>TEHb

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 11
Зарегистрирован: Ср ноя 11, 2009 17:19:30
Сообщений: 1335
Рейтинг сообщения: 0

_________________ «Привет!» — соврал он.

Друг Кота

Карма: 27
Рейтинг сообщений: 203
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Сообщений: 6015
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0

Вымогатель припоя

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 0
Зарегистрирован: Вт фев 16, 2010 18:47:56
Сообщений: 589
Рейтинг сообщения: 0

Вымогатель припоя

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 0
Зарегистрирован: Вт фев 16, 2010 18:47:56
Сообщений: 589
Рейтинг сообщения: 0

Друг Кота

Карма: 27
Рейтинг сообщений: 203
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Сообщений: 6015
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0

Вымогатель припоя

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 0
Зарегистрирован: Вт фев 16, 2010 18:47:56
Сообщений: 589
Рейтинг сообщения: 0

>TEHb

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 11
Зарегистрирован: Ср ноя 11, 2009 17:19:30
Сообщений: 1335
Рейтинг сообщения: 0

_________________ «Привет!» — соврал он.

Друг Кота

Карма: 16
Рейтинг сообщений: 111
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 14:08:00
Сообщений: 10384
Рейтинг сообщения: 0

у меня были пару штук таких в начале 90х цвет плавно меняет от тока с зеленого на красный с увеличением тока никаких там ргб и прочего нет мирки не знаю, брал в радиомагазине за 3 рубля одноцветный тогда стоит 1р с тех пор я их больше не видел и народ тоже не знает о них _________________ тематические ответы только в форуме, в приват не пишите

>TEHb

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 11
Зарегистрирован: Ср ноя 11, 2009 17:19:30
Сообщений: 1335
Рейтинг сообщения: 0

_________________ «Привет!» — соврал он.

Друг Кота

Зарегистрирован: Ср май 05, 2010 13:31:29
Сообщений: 6911
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

_________________ Спасибо за внимание.

Вымогатель припоя

Карма: 2
Рейтинг сообщений: 0
Зарегистрирован: Вт фев 16, 2010 18:47:56
Сообщений: 589
Рейтинг сообщения: 0

>TEHb

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 11
Зарегистрирован: Ср ноя 11, 2009 17:19:30
Сообщений: 1335
Рейтинг сообщения: 0

_________________ «Привет!» — соврал он.

Страница 1 из 2

[ Сообщений: 24 ]

На страницу 1 , 2 След.

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 10

Источник