O que é uma Lâmpada LED? - Design, função, benefícios e usos
Luz LED
As lâmpadas LED (Light Emitting Diode) são dispositivos optoeletrônicos que emitem luz com base no princípio da eletroluminescência.
A emissão de luz como resultado da interação de um campo elétrico com uma substância adequada é conhecida como eletroluminescência. Uma junção de arsenieto de gálio com polarização direta mostrou ser um emissor de radiação eficaz em 1962.
Quando as junções pn eletroluminescentes são polarizadas para frente, parte da energia perdida é transformada em luz, razão pela qual esses dispositivos também são conhecidos como lâmpadas semicondutoras.
Projeto de uma lâmpada LED
Os seguintes componentes semicondutores são utilizados para fazer lâmpadas LED:
(Verde/Vermelho) Fosfeto de Gálio
Fosfeto de arsenieto de gálio amarelo/vermelho
Nitreto de Gálio (Branco)
Uma camada de material semicondutor tipo P é posicionada sobre a camada semicondutora tipo N para criar uma lâmpada LED. A camada do tipo P é coberta por uma película de metal, que serve como conexão do ânodo do dispositivo. Na camada do tipo N, um filme de ouro também é criado para fornecer conectividade ao cátodo. A superfície inferior do dispositivo também reflete a luz graças ao filme dourado. A eficácia da lâmpada LED é aumentada por isso. O design fundamental de uma lâmpada LED é representado na figura acima.
Uso de lâmpada LED
Os portadores de carga majoritários começam a se deslocar, com os elétrons se movendo em direção ao terminal positivo da fonte e os buracos em direção ao terminal negativo, quando uma fonte de alimentação CC é aplicada a uma lâmpada LED sob polarização direta. A recombinação de elétrons e lacunas na junção PN libera energia na forma de calor ou luz, dependendo de qual portador de carga está envolvido.
A recombinação de elétrons e buracos na junção PN faz com que materiais semicondutores como fosfeto de gálio (GaP), fosfeto de arsenieto de gálio (GaAsP), nitreto de gálio (GaN), etc. produzam luz. Ao emitir fótons de luz, os elétrons nesses materiais semicondutores perdem energia. A luz emitida na junção PN será transmitida para fora se o material semicondutor for transparente. Uma lâmpada LED produz luz dessa maneira.
Benefícios da iluminação LED
Estas são as vantagens de utilizar lâmpadas LED:
As despesas operacionais são extremamente baixas.
Eles são pequenos em estatura.
A luz pode ser facilmente controlada com lâmpadas LED.
As lâmpadas LED incluem recursos de comutação e controle remotos.
As lâmpadas LED têm vida útil mais longa, até 100.000 horas.
As luzes LED consomem pouca eletricidade e são energeticamente eficientes.
Estas lâmpadas são fortes mecanicamente.
A iluminação LED oferece excelente renderização de cores.
Como não há materiais perigosos nessas lâmpadas, elas são benéficas para o meio ambiente.
Aspectos negativos das lâmpadas LED
A seguir estão algumas desvantagens do uso de luzes LED:
As lâmpadas de LED têm um custo inicial relativamente alto.
Como dispositivos semicondutores, lâmpadas LED. Eles são, portanto, dependentes e sensíveis à temperatura.
Como as lâmpadas LED precisam de uma fonte de alimentação CC, o circuito da lâmpada também precisa de uma unidade de retificação.
A luz de alta intensidade de uma lâmpada LED tem efeito sobre os insetos.
Aplicações de iluminação LED
as seguintes aplicações usam lâmpadas LED:
para iluminação em residências e empresas.
usados como lâmpadas de sinalização.
indicadores bicolores são usados.
Em painéis de controle, lâmpadas de LED também são empregadas como indicadores de falha.
em quadros de avisos.
usado para iluminar decorações.
Nas telas de celulares e relógios de pulso.
usado em automóveis como faróis.
Além disso, uma variedade de ferramentas em vários setores emprega lâmpadas LED.
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