Tự học điện tử 2

Led (Light Emitter Diode) là một mối nối bán dẫn PN, khi bị kích thích bởi dòng điện thì nó phát ra sáng. Như vậy có thể xem Led là một linh kiện chuyển đổi trực tiếp điện năng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tự học điện tử 2Dẫn nhập.Led (Light Emitter Diode) là một mối nối bán dẫn PN, khibị kích thích bởi dòng điện thì nó phát ra sáng. Nh ư v ậycó thể xem Led là một linh kiện chuyển đổi tr ực tiếpđiện năng ra quang năng, không như bóng đèn tìm phảichuyển điện năng ra dạng nhiệt, cho đốt nóng một s ợikim loại trong môi trường khan khí oxy và chờ khi sợikim loại nóng lên mới phát ra sáng. Từ đó, chúng ta th ấyLed có các đặc tính sau:* Có hiệu suất rất cao, vì nó chuyển thẳng điện năng raquang năng.* Có quán tính nhỏ, nghĩa là tắt là tắt ngay và cho sáng làsáng ngay, nhấp nháy nhịp rất nhanh.* Có thể làm việc ở mức volt DC thấp và dòng nhỏ, chỉvài Volt và vài mA.* Kích thước của điểm sáng có thể làm rất nhỏ, lại cónhiều màu.* ...và điều không kém quan trọng nữa là giá tiền rất r ẽ,lại rất bền, nên trở thành rất phổ biến.Với những đặc tính như vậy, Led ngày càng có nhiều ứngdụng rất đặc sắc. Có thể dùng Led làm bảng đèn chữ vàhình, có thể dùng Led làm màn hình rộng đ ể hi ện hìnhảnh, có thể dùng Led để chiếu sáng, dùng Led chỉ thị,dùng Led tạo hình 2D, 3D, 4D....Tôi nghĩ không ai làm nghề điện tử mà không hiểu rõ vềLed, nó là một đề tài nhập môn của ngành điện tử học,hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu các cách dùngLed để phục vụ cho cuộc sống hiện thực.Vài hình ảnh cho thấy cấu tạo của Led và các cách dùng Led:Hình vẽ cho thấy Led được cấu tạo từ một mối nối bán dẫn PN, khi chất bándẫn Silicon cho pha Indium (có 3 nối hóa trị, khi gắn nó vào mạng Silicon cần4 nối, sẽ có một nối thiếu điện tử và cho ra 1 lỗ trống) chúng ta sẽ có chânbán dẫn loại P và khi cho pha với Phosphor (có 5 nối hóa trị, khi gắn nó vàomạng Silicon cần 4 nối, sẽ dư ra 1 hạt điện tử), chúng ta có chân bán dẫn loạiN.Chất bản dẫn loại P tạo điều kiện dẫn điện bằng các lỗ trống (Hole), đóchính là các nối hóa trị thiếu điện tử. Còn chất bán dẫn loại N có đi ểu ki ệndẫn điện là do các điện tử tự do (điện tử dư ra do phosphor có 5 điện tử hóatrị mà trong kết nối tinh thể chỉ cần có 4 ).Khi mối nối PN được cho phân cực thuận với nguồn pin ngoài, một dòng điệnkích thích khi chảy qua mối nối bán dẫn PN sẽ tạo các dao đ ộng của các đi ệntử (Bạn xem hình) và các dao động này sẽ phát ra sóng điện từ trường đóchính là các tia sáng. Tóm lại Led có 2 chân, gọi là chân âm c ực hay Cathode( do chân này cho nối vào cực âm của pin) và chân dương cực hay Anode (dochân này cho nối vào cực dương của pin), khi chúng ta cho dòng điện chảy quamột Led nó sẽ phát ra chùm tia sáng, và để có điềm sáng đủ mạch, chúng tadùng vật liệu nhựa trong suốt làm kính hội tụ (Bạn xem hình cấu tạo củaLed).Hình chụp trên đây cho Bạn thấy các Led màu có nhiều kích cở, các Led nàythường là các điểm sáng nhỏ thường dùng làm các Led chỉ thị. Như:* Chỉ thị mức âm lượng mạnh yếu, người ta tạo ra các vạch sáng bằng Ledhình dẹp.* Chỉ thị 3 tranh thái của máy: Đỏ - Xanh - Vàng, người ta dùng Led đôi ra 3chân.* Chỉ thị máy có mở nguồn hay tắt, người ta dùng Led tròn đỏ, trắng...Dĩ nhiên, mỗi Led được xem là một điểm sáng, mà Ban biết hình ảnh chữ sổđều có thể tạo ra từ các điểm sáng nhỏ này, do đó Bạn có thể dùng nhiều Ledđể ghép theo hình và theo chữ, theo số, như vậy Bạn đã có một bảng đèn haymột vật thể phát sáng nhiều màu, lung linh nhấp nháy trông rất đẹp mắt.Ngày nay người ta muốn dùng Led làm nguồn chiếu sáng mạnh để thay thếcác đèn chiếu sáng cổ điển, vì Led có hiệu suất rất cao, an toàn, tuổi thọ dài, íthao điện và rất dễ dùng. Hình trên đây cho thấy hình dạng của các Led côngsuất lớn, hiện nó đã là nguồn sáng lạnh rất mạnh và trong một tương lai gầnthôi nó sẽ thay thế các đèn chiếu sáng nóng như loại đèn sợi nung, loạiđènchiếu sáng ồn, gây nhiều nhiễu, như đèn ống huỳnh quang.Do Led có quán tính nhỏ, nghĩa là nó có thể nhấp nháy với nhịp nhanh, nói chodễ hiểu, là nó tắt nhanh và sáng nhanh, không như loại đèn sợi nung có quántính nhiệt quá chậm. Với Led người ta có thể dùng làm loại đèn số theo mã 7đoạn, dùng loại đèn này để làm các mạch đếm rất tiện (Bạn xem hình, mộtkhối đèn số 7 đoạn có thể cho hiện ra các số thập lục phân).Nhiều Bạn trẻ thích ngông, dùng Led tạo hình rồi dùng transistor điều khiểncho các hình nhấp nháy, tạo ra các hình đèn động rất ngộ nghĩnh, như hình đứatrẻ, hình người đạp xe...Còn hình gì nữa, tôi nghĩ chắc Bạn sẽ tự nghĩ ra thôi.Người ta còn dùng Led để tạo ra hình khối 3D và dùng mạch điện tử làm chocác Led này sáng nhấp nháy rất sinh động.Dùng Led làm đèn giao thông...Trước mắt cho dùng nhiều Led siêu sáng ghép lại để làm đèn chiếu sángmạnh, thay thế các đèn chiếu sáng cổ điển (sắp vào viện bảo tàng).Một chút tính toán để biết cách dùng Led.Đặc tính của môn điện tử là tính tính toán toán. Khi đã nghĩ ra một mạchđiện rồi thì phải biết:* Biết tính toán dòng, áp, công suất tiêu thụ, tính an toàn, độ bền...* Biết tìm linh kiện, làm bo mạch in.* và phải biết ráp mạch* và nếu giỏi nữa thì phải biết dùng kiến thức ...