دیود LED چیست و نحوه تست آن smd و معمولی (دیود نورانی)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر ( افشین رشید)

نحوه تست دیود LED(معمولی و smd) اعمال ۱/۵ ولت به دیود و روشن شدن آن در مرحله دوم تست بوق یا بازر مولتی متر میباشد دیود سالم در این تست بوق میزند یا روشن میشود.(یعنی اتصال داخلی دیود برقرار است)

دیود منتشر کننده نور که بطور رایج LED نامیده می شود، قهرمان ناشناخته جهان الکترونیک است. آنها ده ها کار متفاوت انجام می دهند و در همه وسائل الکترونیکی یافت می شوند. به عنوان مثال اعداد را در ساعت های دیجیتال نشان می دهند، اطلاعات را از کنترل به تلویزیون می فرستند و نور آنها به شما نشان می دهد که چه موقع وسائل تان روشن است. همچنین انواعی از دیودها تصاویر را روی تلویزیون های پلاسما نشان می دهند.

اساساً دیودهای نوری، لامپ های کم نوری هستند که به آسانی در مدارهای الکترونیکی قرار می گیرند، اما بر خلاف لامپ های معمولی، رشته فلزی ندارند و گرما تولید نمی کنند. آنها فقط با حرکت الکترون ها در یک ماده نیمه رسانا، نور می دهند.

یکی از دلایلی که تلویزیون ها، باریک تر یا نازک تر شده اند، همین LEDها هستند. در این مقاله شما می توانید با تکنولوژی و اصول الکتریسیته و نور در فرآیند LEDها آشنا شوید.

دیود چیست؟

یک دیود، ساده ترین وسیله الکترونیکی نیمه رسانا است. نیمه رساناها اغلب از موادی ساخته می شوند که توانایی کمی در هدایت جریان الکتریکی دارند. یکی از معروف ترین این نیمه رساناها، آلومینیوم آرسنید گالیوم (AlGaAs) نام دارد. در یک آرسنید گالیوم خالص، الکترون اتم ها قادر به خروج و حرکت نیستند، ولی با افزودن الکترون اضافی یا کم کردن الکترون (ایجاد حفره) در آنها، می توانند حرکت کنند و تولید رسانایی نمایند.

یک نیمه هادی یا نیمه رسانا با الکترون اضافی، ماده نوع N نامیده می شود. در نیمه هادی نوع N، الکترون ها می توانند از محیطی با بار منفی به محیطی با بار مثبت حرکت کنند. یک نیمه هادی با حفره، ماده نوع P نامیده می شود. در این نیمه هادی ها، الکترون ها می توانند از یک حفره به حفره دیگر پرش کنند یا از محیطی با بار منفی به محیطی با بار مثبت حرکت کنند. در این حال به نظر می رسد که حفره ها از محیطی با بار مثبت به محیطی با بار منفی حرکت می کنند.

ناحیه تخلیه (Depletion Zone)

یک دیود از دو نیمه هادی (نوع P و نوع N) متصل به هم و دو صفحه الکترود در طرفین آن، تشکیل می شود. اگر ولتاژی به الکترودها متصل نباشد، الکترون های محیط N، حفره های محیط P را در ناحیه اتصال پُر خواهند کرد. در نتیجه یک ناحیه تخلیه (سد یا عایق) به وجود خواهد آمد. از آنجا که در ناحیه تخلیه هیچ الکترون یا حفره اضافی وجود ندارد، الکترون ها هم نمی توانند در این محیط حرکت کنند و در نتیجه از این ناحیه جریانی نمی تواند عبور کند.

اگر شما جهت جریان الکتریسیته را برعکس کنید، یعنی قطب مثبت باتری را به ناحیه N و قطب منفی را به ناحیه P وصل کنید، ناحیه تخلیه دوباره به وجود می آید و جریان نمی تواند از دیود عبور کند.

یک دیود چگونه نور تولید می کند؟

نور شکلی از انرژی است که از اجزاء بسیار ریزی به نام فوتون (Photon) تشکیل می شود. فوتون ها انرژی دارند، اما جرم ندارند و در نتیجه ی حرکت الکترون ها آزاد می شوند. در یک اتم، الکترون ها در مدارهایی دور هسته می چرخند. الکترون های مدارهای مختلف، مقدار انرژی متفاوتی دارند. کلاً الکترون هایی که انرژی بیشتری دارند، در مدارهای دورتر از هسته حرکت می کنند.

یک الکترون برای پرش از یک مدار پایین به بالا نیاز به گرفتن انرژی دارد، اما بر عکس وقتی الکترونی از مدار بالا به پایین می افتد، مقداری انرژی به شکل موج الکترومغناطیس یا فوتون آزاد می کند.

در تصویر فلش زیر، با برقراری جریان در داخل دیود، الکترون های آزاد ( – ) به مدار اتم های فاقد الکترون آزاد ( + ) سقوط می کنند و در نتیجه این سقوط مقداری انرژی به شکل فوتون نور مرئی یا نامرئی آزاد می شود

کاربردها
دیودهای نورافشان مصارف متفاوتی در نورپردازی شهری، علائم عبور و مرور و چراغ‌های امروزی خودرو دارند. همچنین اندازهٔ بسیار کوچک آنها باعث شده است تا در نمایشگرهای گرافیکی نسل جدید بکار روند.سرعت بسیار بالای آنها در خاموش و روشن شدن کاربردهای ویژه‌ای در فناوری مخابرات برای آنها به ارمغان آورده است.

با توجه به اینکه ال‌ئی‌دی‌ها می‌توانند نورهای رنگی مختلفی تولید کنند، در نورپردازی‌های تزئینی کاربر دارند. از سوی دیگر این لامپ‌ها نور مخرب ماورای بنفش تولید نمی‌کنند و به همین سبب در موزه‌ها برای روشنایی اشیاء قیمتی به کار می‌روند. به علت توان مصرفی پایینشان می‌توان از آن‌ها در روشنایی اضطراری استفاده کرد. در چراغ‌های راهنمایی و رانندگی، طول عمر، ضریب اطمینان روشنایی، درخشندگی بالا و دید در روز اهمیت زیادی دارند و به همین علت ال‌ئی‌دی‌ها برای این منظور بسیار مناسبند. بسیاری از شرکت‌های معتبر خودروسازی، در چراغ راهنما، خطر و برخی چراغ‌های داخلی خودروهایشان از لامپ ال‌ئی‌دی استفاده می‌کنند.

موارد استفاده دیود LEd: در نور پس زمینه موبایل و تبلت و لپ تاپ؛ در TV های LED و .............


نویسنده : افشین رشید