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 มีสีโปร่งใส สีโปร่งใสไม่มีสี สีที่มีสารกระจายแสง และสีที่ไม่มีสารกระจายแสง
ไดโอดเปล่งแสงแบบกระจายแสงและไดโอดเปล่งแสงสามารถใช้เป็นไฟแสดงสถานะได้

2. ตามลักษณะของแสงพื้นผิวของหลอดเปล่งแสง

ตามลักษณะของพื้นผิวเปล่งแสงของหลอดไฟ สามารถแบ่งออกได้เป็น หลอดกลม หลอดสี่เหลี่ยม หลอดสี่เหลี่ยมผืนผ้า หลอดไฟติดหน้า หลอดติดข้าง และหลอดขนาดเล็กสำหรับติดตั้งบนพื้นผิว 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);
ความสว่างของแสงระหว่าง 10 ถึง 100 มิลลิแคนเดลา เรียกว่า ไดโอดเปล่งแสงความสว่างสูง
กระแสไฟฟ้าในการทำงานของ LED ทั่วไปอยู่ระหว่าง 10 มิลลิแอมป์ถึงหลายสิบมิลลิแอมป์ ในขณะที่กระแสไฟฟ้าในการทำงานของ LED กระแสต่ำจะต่ำกว่า 2 มิลลิแอมป์ (ความสว่างจะเท่ากับหลอดไฟธรรมดา)
นอกเหนือจากวิธีการจำแนกประเภทข้างต้นแล้ว ยังมีวิธีการจำแนกประเภทตามวัสดุของชิปและตามฟังก์ชันการทำงานอีกด้วย

เท็ด: บทความต่อไปก็เกี่ยวกับ LED เช่นกัน มันคืออะไร? โปรดติดตามชมต่อไปครับ