ปัจจุบัน LED กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของเราไปแล้ว วันนี้ผมจะมาแนะนำแนวคิด คุณลักษณะ และการจำแนกประเภทของ LED อย่างคร่าวๆ ครับ

แนวคิดของ LED

LED (ไดโอดเปล่งแสง) เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แบบโซลิดสเตทที่แปลงไฟฟ้าเป็นแสงโดยตรง หัวใจสำคัญของ LED คือชิปเซมิคอนดักเตอร์ โดยปลายด้านหนึ่งติดอยู่กับโครงสร้างซึ่งปลายด้านหนึ่งเป็นขั้วลบ และปลายอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ ทำให้ชิปทั้งหมดถูกห่อหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซี

ชิปเซมิคอนดักเตอร์ประกอบด้วยสองส่วน ส่วนหนึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p ซึ่งมีโฮลเป็นส่วนใหญ่ และอีกส่วนหนึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n ซึ่งมีอิเล็กตรอนเป็นส่วนใหญ่ แต่เมื่อเซมิคอนดักเตอร์ทั้งสองเชื่อมต่อกัน จะเกิด "รอยต่อ pn" ขึ้น เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสายไฟไปยังชิป อิเล็กตรอนจะถูกผลักไปยังบริเวณ p ซึ่งพวกมันจะรวมตัวกับโฮลและปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ LED ส่องสว่าง และความยาวคลื่นของแสงและสีของแสงจะถูกกำหนดโดยวัสดุที่ประกอบเป็นรอยต่อ pn นั้น

คุณลักษณะของ LED

คุณสมบัติเฉพาะตัวของ LED ทำให้มันเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสมที่สุดในการทดแทนแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิม และมีแอปพลิเคชันที่หลากหลาย

• ปริมาณน้อย

โดยพื้นฐานแล้ว LED คือชิปขนาดเล็กมากที่ห่อหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซี ดังนั้นจึงมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบามาก

-ประหยัดพลังงาน

โดยทั่วไปแล้ว LED ใช้พลังงานต่ำมาก แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของ LED อยู่ที่ 2-3.6 โวลต์
กระแสไฟฟ้าขณะใช้งานอยู่ที่ 0.02-0.03 แอมป์
กล่าวคือ มันใช้ไฟฟ้าไม่เกิน 0.1 วัตต์

• อายุการใช้งานยาวนาน

หากใช้กระแสและแรงดันไฟที่เหมาะสม หลอด LED สามารถใช้งานได้นานถึง 100,000 ชั่วโมง

• ความสว่างสูงและความร้อนต่ำ

• การปกป้องสิ่งแวดล้อม

หลอด LED ผลิตจากวัสดุปลอดสารพิษ ต่างจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีสารปรอทและก่อให้เกิดมลพิษ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปรีไซเคิลได้อีกด้วย

• แข็งแรงทนทาน

หลอด LED ถูกห่อหุ้มด้วยเรซินอีพ็อกซีอย่างสมบูรณ์ ซึ่งมีความแข็งแรงกว่าทั้งหลอดไฟธรรมดาและหลอดฟลูออเรสเซนต์ นอกจากนี้ยังไม่มีชิ้นส่วนหลวมอยู่ภายในโคมไฟ ทำให้หลอด LED ทนทานต่อการแตกหักได้

การจำแนกประเภทของ LED

1. ตามหลอดเปล่งแสงสีคะแนน

ตามสีของแสงที่เปล่งออกมาจากหลอดไฟ สามารถแบ่งได้เป็นสีแดง สีส้ม สีเขียว (รวมถึงสีเขียวอมเหลือง สีเขียวมาตรฐาน และสีเขียวบริสุทธิ์) สีน้ำเงิน และอื่นๆ
นอกจากนี้ LED บางชนิดยังมีชิปที่มีสองหรือสามสีอยู่ภายใน
ตามคุณสมบัติของไดโอดเปล่งแสงที่ผสมหรือไม่ผสมกับสารกระจายแสง และมีสีหรือไม่ มีสีหรือไม่ ไดโอดเปล่งแสงสีต่างๆ ข้างต้นยังสามารถแบ่งออกเป็น 4 ประเภท ได้แก่ แบบโปร่งใสมีสี แบบโปร่งใสไม่มีสี แบบมีสารกระจายแสงมีสี และแบบไม่มีสารกระจายแสงไม่มีสี
ไดโอดเปล่งแสงแบบกระจายแสงและไดโอดเปล่งแสงสามารถใช้เป็นหลอดไฟแสดงสถานะได้

2. ตามลักษณะของแสงพื้นผิวของหลอดเปล่งแสง

ตามลักษณะของพื้นผิวเปล่งแสงของหลอดไฟ สามารถแบ่งออกเป็นหลอดไฟทรงกลม หลอดไฟทรงสี่เหลี่ยม หลอดไฟทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า หลอดไฟติดหน้า หลอดไฟติดข้าง และหลอดไฟขนาดเล็กสำหรับติดตั้งบนพื้นผิว เป็นต้น
โคมไฟทรงกลมแบ่งออกเป็นขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง Φ2 มม., Φ4.4 มม., Φ5 มม., Φ8 มม., Φ10 มม. และ Φ20 มม. เป็นต้น
โดยทั่วไปในต่างประเทศจะบันทึกไดโอดเปล่งแสงขนาด Φ3 มม. เป็น T-1, φ5 มม. เป็น T-1 (3/4) และφ4.4 มม. เป็น T-1 (1/4)

3.ตามที่ระบุไว้โครงสร้างของไดโอดเปล่งแสง

ตามโครงสร้างของ LED แล้ว สามารถแบ่งออกเป็นแบบหุ้มด้วยอีพ็อกซี่ทั้งหมด แบบหุ้มด้วยอีพ็อกซี่ฐานโลหะ แบบหุ้มด้วยอีพ็อกซี่ฐานเซรามิก และแบบหุ้มด้วยแก้ว

4.ตามความสว่างและกระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน

โดยพิจารณาจากความสว่างและกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในการทำงาน จะแบ่งออกเป็น LED ความสว่างทั่วไป (ความสว่าง 100 มิลลิแคนเดลา);
ไดโอดเปล่งแสงที่มีความสว่างสูง เรียกว่า ไดโอดเปล่งแสงที่มีความสว่างสูง (High Brightness LED) เนื่องจากมีความสว่างระหว่าง 10 ถึง 100 มิลลิแคนเดลา (mCD)
กระแสไฟฟ้าในการทำงานของ LED ทั่วไปอยู่ระหว่าง 10 มิลลิแอมป์ถึงหลายสิบมิลลิแอมป์ ในขณะที่กระแสไฟฟ้าในการทำงานของ LED กระแสต่ำจะต่ำกว่า 2 มิลลิแอมป์ (ความสว่างจะเท่ากับหลอดไฟธรรมดา)
นอกเหนือจากวิธีการจำแนกประเภทข้างต้นแล้ว ยังมีวิธีการจำแนกประเภทตามวัสดุของชิปและตามฟังก์ชันการทำงานอีกด้วย

เท็ด: บทความต่อไปก็เกี่ยวกับ LED เช่นกัน มันคืออะไร? โปรดติดตามชมต่อไปครับ