Prinsip Kerja Lampu LED

LED (Light Emitting Diode), Dioda pemancar cahaya, adalah perangkat semikonduktor solid-state yang dapat mengubah energi listrik menjadi cahaya yang terlihat. Itu dapat secara langsung mengubah listrik menjadi cahaya. Jantung LED adalah chip semikonduktor. Salah satu ujung chip melekat pada braket, salah satu ujungnya adalah kutub negatif, dan ujung lainnya terhubung ke kutub positif catu daya, sehingga seluruh chip dienkapsulasi oleh resin epoksi. Chip semikonduktor terdiri dari dua bagian, satu bagian adalah semikonduktor tipe-p, di mana lubang mendominasi, dan ujung lainnya adalah semikonduktor tipe-N, yang sebagian besar elektron. Tetapi ketika kedua semikonduktor ini terhubung, persimpangan P-N terbentuk di antara mereka. Ketika saat ini bekerja pada chip melalui kawat, elektron akan didorong ke area P, di mana elektron dan lubang bergabung kembali, dan kemudian mereka akan memancarkan energi dalam bentuk foton. Ini adalah prinsip emisi lampu LED. Panjang gelombang cahaya, yaitu warna cahaya, ditentukan oleh bahan yang membentuk persimpangan p-n.

Awalnya, LED digunakan sebagai sumber cahaya indikator untuk instrumen dan meter. Kemudian, LED dari berbagai warna terang banyak digunakan dalam lampu lalu lintas dan layar tampilan area besar, menghasilkan manfaat ekonomi dan sosial yang baik. Ambil lampu lalu lintas merah 12 inci sebagai contoh. Di Amerika Serikat, lampu pijar 140 watt yang panjang dan efisiensi rendah pada awalnya digunakan sebagai sumber cahaya, yang menghasilkan 2.000 lumen cahaya putih. Setelah melewati filter merah, 90% dari cahaya hilang, hanya menyisakan 200 lumens lampu merah. Dalam lampu yang baru dirancang, Lumileds menggunakan 18 sumber lampu LED merah, termasuk kerugian sirkuit, dan mengkonsumsi total 14 watt daya untuk menghasilkan efek cahaya yang sama. Lampu sinyal mobil juga merupakan bidang penting dari aplikasi sumber lampu LED.

Untuk pencahayaan umum, orang lebih membutuhkan sumber cahaya putih. Pada tahun 1998, LED cahaya putih berhasil dikembangkan. LED ini dibuat dengan merangkum chip Gan dan yttrium aluminium garnet (YAG) bersama -sama. Chip Gan memancarkan cahaya biru (λp = 465nm, WD = 30nm), dan fosfor YAG yang mengandung Ce3+ yang dibuat oleh sintering suhu tinggi tereksitasi oleh cahaya biru ini dan memancarkan cahaya kuning dengan nilai puncak 550nm. Substrat LED biru dipasang di rongga reflektif berbentuk mangkuk dan ditutupi dengan lapisan tipis resin yang dicampur dengan YAG, sekitar 200-500nm. Bagian dari cahaya biru yang dipancarkan oleh substrat LED diserap oleh fosfor, dan bagian lain dari cahaya biru dicampur dengan cahaya kuning yang dipancarkan oleh fosfor untuk mendapatkan cahaya putih. Untuk LED Ingan/Yag putih, dengan mengubah komposisi kimia fosfor YAG dan menyesuaikan ketebalan lapisan fosfor, berbagai warna cahaya putih dengan suhu warna 3500-10000K dapat diperoleh. Metode mendapatkan cahaya putih melalui LED biru ini sederhana dalam struktur, biaya rendah, dan sangat matang dalam teknologi, sehingga merupakan yang paling banyak digunakan.