دیود ساطع کننده نور (LED)

لامپ‌های روشنایی در همه جا هستند. امروزه بیش از 20 میلیارد لامپ کم مصرف در سراسر جهان وجود دارد. یعنی سه عدد برای هر نفر روی کره زمین! ما انتظار داریم که طی 10 سال آینده ، اکثریت این لامپ‌ها، دیودهای ساطع‌کننده نور (Light Emitting Diodes) یا همان LEDها باشند. این امر به این دلیل است که ال‌ای‌دی‌ها می‌توانند ده‌ها برابر بهره‌وری بیشتری را نسبت به لامپ های رشته ای را فراهم کنند. آنها می‌توانند به اندازه محدوده تئوریک فیزیکی برای تبدیل الکتریسیته به نور، کارآمد باشند.

بیایید مستقیماً به این سؤال بپردازیم: ال‌ای‌دی چیست؟

نام “دیود ساطع‌کننده نور (light-emitting diodes)” از پیش چیزهای زیادی به شما می گوید. در وهله اول، این اسم به شما می‌گوید که LED، یک دیود است. یک دیود جریان را تنها در یک جهت هدایت می‌کند و این چیزی است که یک LED انجام می‌دهد.

اولین نکته‌ای که باید در این لحظه به آن توجه کنیم این است که ولتاژ راه‌اندازی بسیار بالاتری نسبت به دیودهایی که معمولاً در الکترونیک استفاده می‌شود، دارد. در حالی که یک دیود 1N4148 افت ولتاژی در حدود 700mV دارد، یک LED ممکن است 3.6 ولت افت ولتاژ داشته باشد. این امر به این دلیل است که ال‌ای‌دی‌ها از سیلیکون ساخته نمی‌شوند بلکه از نوع دیگری از نیمه‌هادی‌ها هستند. اما غیر از این ، مشخصات الکتریکی یک LED بسیار شبیه به دیودهای دیگر است.

عبارت “ساطع‌کننده نور” چیزهای بیشتری به شما می گوید. اکنون همه دیودها حداقل کمی نور ساطع می‌کنند. می‌توانید یک مدار مجتمع یا آی‌سی (IC) را باز کنید و از یک اسکنر به‌منظور دیدن این‌که کدام قسمت از مدار ساطع کننده نور است، استفاده کنید. این به شما می‌گوید کدام قسمت‌ها جریان را هدایت می‌کنند. طراحان آی‌سی از این، برای کمک به عیب‌یابی در آی‌سی‌های خود استفاده می‌کنند. با این حال ، مقدار نور ساطع شده توسط IC ها بسیار اندک است. از آنجایی که هدف ال‌ای‌دی‌ها، ساطع کردن نور است لذا طوری طراحی می‌شوند تا این عملکرد را بهینه کنند. به همین دلیل است که آن‌ها ولتاژ راه‌اندازی بسیار بالاتری نسبت به دیودهای یک‌سوساز معمولی دارند. یکسو‌سازها برای به حداقل رساندن ولتاژ راه‌اندازی به حداکثر رساندن ولتاژ شکست معکوس بهینه شده اند. LEDها در جهت این‌که بیشترین میزان نور مناسب را با کمترین قدرت تولید کنند، بهینه شده اند و چیزهایی مانند ولتاژ راه‌انداز (به خودی خود) اهمیت آن‌چنانی ندارند. البته، ولتاژ راه‌اندازی به‌منظور این‌که چراغ LED چقدر نیرو مصرف می‌کند، انتخاب می‌شود.