Диод и светодиод (LED). Так в чем же между ними разница?
Дата Автор ElectricianКомментироватьПросмотров: 9 090
Наиболее существенное различие между светодиодом (Light-emitting diode или сокращенно LED) и диодом состоит в том, что светодиод излучает свет, в то время как обычный диод всего лишь пропускает ток только в одном направлении и противодействует току в обратном направлении. Другие различия между диодом и светодиодом показаны ниже в сравнительной таблице.
Светодиод представляет собой тип диода, который сделан из арсенида германия или фосфида германия. Арсенид германия обладает свойством испускать свет, когда его электроны зоны проводимости отдают энергию дыркам валентной зоны. Диод же используется в электрической цепи для воздействия на электрический ток (выпрямление напряжения, как вентиль и так далее). Их электроны зоны проводимости отдают энергию в виде тепла дыркам в валентной зоне.
Сравнительная таблица
| Параметры сравнения | Светодиод (led) | Диод |
| Определение | Вид диода, который при подключении к источнику питания излучает свет | Обычный полупроводниковый диод, который проводит только в одном направлении |
| Материал | Gaas (арсенид галлия) и Gap (фосфид галлия) | Кремний и германий |
| Принцип работы | Преобразует электрическую энергию в свет | Преобразует электрическую энергию в тепло |
| Значение обратного напряжения пробоя | Малое | Высокое |
| Падение напряжения в прямом направлении | 1,2 в — 2,0 в | 0,7 в для кремния и 0,3 в для германия |
| Приложения | Излучает свет | Выпрямление напряжения, то есть преобразование переменного тока в постоянный |
| Где применяется | Индикаторы на семи-сегментных дисплеях, используются в качестве источника света | Выпрямители, умножители напряжения и другие |
| Обозначение на электрической схеме |
Определение светодиода
Диод, который излучает свет во время проводимости, известен как светодиод или LED (Light-emitting diode).
Он работает «с феноменом» электрического излучения, при котором полупроводниковый материал излучает свет, когда находится под воздействием электрического поля.
Когда прямое смещение применяется к полупроводниковому материалу, свободные электроны пересекают N-область и входят в P-область. В P-области дырки являются основными носителями заряда. Свободные электроны находятся в зоне проводимости, а дырки — в валентной зоне, то есть электроны имеют высокий уровень энергии, а дырки имеют низкий уровень энергии.
Электроны и дырки рекомбинируются только тогда, когда они имеют одинаковую энергию. Для рекомбинации электроны отдают энергию дыркам. Они дают энергию в виде фотонов или света. Поэтому светодиод излучает свет при прямом смещении.
Полупроводниковый материал (кремний и германий) передает энергию в виде тепла. При этом фосфид галлия (GaP) и арсенид галлия (GaAs) отдают
свою энергию в виде света. То есть, GaAs и GaP используются для изготовления светодиодов. При обратном смещении LED не излучает света.
Светодиоды имеют много преимуществ — они меньше по размеру, имеют более низкое энергопотребления, доступны в разных цветах, требуют меньше площади при монтаже, требуют малой мощности постоянного тока и так далее. Единственным недостатком светодиодов является то, что они легко повреждаются в результате перенапряжения или перегрузки по току.
Определение диода
Диод представляет собой двухполюсное полупроводниковое устройство, которое состоит из полупроводникового материала n-типа и p-типа. Эти материалы связаны между собой. Диод пропускает ток только в одном направлении — от анода к катоду.
Поскольку диод проводит ток только в одном направлении, то его используют в качестве выпрямителя. Диод ведет себя как проводник, когда на него подается небольшое напряжение, и на нем также как и на проводнике присутствует падение напряжения.
Основные различия между светодиодом и диодом
- Диод представляет собой полупроводниковое устройство, которое проводит ток только в одном направлении.
- Диод изготовлен из полупроводникового материала, и электроны этого материала отдают свою энергию в виде тепла. Принимая во внимание, что светодиод состоит из арсенида галлия и фосфида галлия, электроны которого излучают свет при передаче энергии.
- Диод преобразует переменный ток в постоянный ток, тогда как светодиод преобразует напряжение в свет.
- Диод имеет высокое обратное напряжение пробоя, в то время как светодиод имеет низкое обратное напряжение пробоя. Напряжение пробоя — это напряжение, при котором может протекать ток обратного направления.
- В диоде падение напряжение во проводящем состоянии составляет 0,7 В в случае использования кремниевого материала и 0,3 В в случае германия. В то время как в LED падение напряжение в проводящем состоянии составляет примерно от 1,2 до 2,0 В.
- Диод выпрямляет переменный ток, в то время как светодиод отображает свет.
- LED используется в автомобильных фарах, светофорах, вспышках фотоаппаратов, в медицинских устройствах и многих других. В то время как обычный полупроводник
используется в цепях защиты, выпрямителях напряжения, умножителях напряжения.
В то время как обычный полупроводник
используется в цепях защиты, выпрямителях напряжения, умножителях напряжения.Светодиод и диод выполнены из разных материалов, благодаря чему они имеют разные свойства. Диод сделан из кремния или германия, поэтому он дает энергию в виде тепла. А LED сделан из арсенида галлия фосфида галлия, которые выделяют энергию в виде света.
Posted in Схемотехника, ЭлектротехникаРаскрыта главная опасность LED-ламп — Hi-Tech Mail.ru
О достоинствах светодиодных ламп сказано уже немало. Чего нельзя сказать об их недостатках. Что не так с LED-лампами и о какой опасности умалчивают производители?
Достоинства
Недостатки и главная опасность
Достоинства
Недостатки и главная опасность
Ещё
Фото: PixabayДостоинства светодиодных лампСправедливости ради нужно отметить тот факт, что современные светодиоды и правда намного эффективнее своих давних предшественников – ламп накаливания и «энергосберегаек».
Среди главных достоинств светодиодов можно отметить их экономичность, долговечность, а также широкий выбор цветовых температур и высокую стойкость к механическим повреждениям.
Экономия светодиодов по сравнению с классическими лампочками «Ильича» достигает 90%. LED-светильники при мощности менее чем в 8-10 раз по сравнению с лампами накаливания способны выделить такое же количество света.
Светодиодная лампочка мощностью 12-15 Вт способна произвести 1200 Лм. Для такого же показателя освещения лампе накаливания необходимо иметь мощность около 95 Вт.
ДолговечностьСветодиоды также намного долговечнее своих предшественников. В среднем они способны светить на протяжении 25-30 тыс. часов. А средний срок службы лампы накаливания в среднем составляет лишь 1000-2000 часов. Есть, конечно, исключения и из этого правила. Например, доподлинно известно, что лампа накаливания, находящаяся в городе Ливермор, в штате Калифорния, светит с 1901 года.
Она была занесена в книгу рекордов Гиннесса как столетняя лампа.
Кроме своей экономичности, LED-лампы практически не нагреваются и исключают ожоговые травмы. Можно не переживать, когда такая лампа находится в непосредственной близости от детей, например, при освещении рабочей зоны стола, где ребенок делает уроки.
Рассеиватель (колпак) светодиодных ламп чаще всего состоит из пластика или поликарбоната, поэтому при падении, в отличие от ламп накаливания, они не разбиваются на мелкие острые осколки.
Недостатки и главная опасность светодиодных лампЦветовая температура LED-лампЦветовая температура указывается на упаковке светодиодных ламп и показывает интенсивность излучения. Этот параметр одновременно является и достоинством светодиодов (из-за их широкого спектра цветовой температуры и возможности подбирать освещение в зависимости от интерьера и «играть» со светом) и их недостатком.
Считается, что самый комфортный спектр для человеческого восприятия лежит в пределах 2700-5000 К (Кельвин). Чем выше этот показатель, тем ближе цветовая температура к синему свету, который может быть опасен для человека. Например, у лампы накаливания спектр излучения лежит в пределах 2700-3000 К.
Опасность синего светаВ LED-лампах используются светодиоды на основе синих кристаллов, которые позволяют получать свет в широком спектре излучения. Свет, проходя через люминофорное покрытие, которое наносится на внутреннюю часть рассеивателя, попадает на зрительный орган. Чем более холодный свет исходит от лампы, тем больше синего света попадает в глаза.
Фото: interalighting.ruИсследования ученых со всего мира подтверждают, что воздействие синего света негативно влияет на здоровье глаз. Поэтому цветовая температура выше 5000 К может быть вредной для человека.
Фотохимическая реакция, которая возникает при воздействии такого света усиливает выработку свободных радикалов, которые способны накапливаться в сетчатке и оказывать негативное влияние на зрение.
Наиболее восприимчивы к синему спектру излучения дети в возрасте 10-12 лет, так как их хрусталик имеет более прозрачную структуру, чем у взрослых. Кроме этого подвержены большему риску люди, которые перенесли операцию по замене хрусталика на интраокулярную линзу.
Влияние на биоритмыВторой негативный эффект синего спектра излучения заключается в его воздействии на естественные биоритмы. Фоторецепторы, расположенные в глазах, воспринимая свет, посылают сигнал в мозг на выделение гормона мелатонина. Его секреция напрямую связана с уровнем освещения. Чем освещение сильнее, тем меньше выделяется мелатонина.
У LED-ламп цветовая температура выше, чем у ламп накаливания и находится ближе к синему спектру, поэтому светодиодные лампы подавляют выработку этого гормона. Нехватка мелатонина сбивает внутренние часы и тем самым может нарушать режим сна и вызывать ослабление иммунитета.
У слепых людей часто наблюдаются проблемы с регуляцией ритма — их циркадные ритмы могут сбиваться на 12—15 минут в день.
Пульсация в классической лампе накаливания обычно находится в пределах 5%, что является безопасным для глаз человека. Напряжение в них поступает напрямую к спирали, используя ее в качестве источника активного сопротивления нагрузки. Обычно, чем толще нить накаливания, тем меньше этот коэффициент.
Безопасным же является коэффициент пульсации до 20%. Если он выше, это может отражаться на общей утомляемости и сопровождаться головными болями и плохим самочувствием.
Чтобы понять, почему коэффициент пульсации в некоторых LED-лампах может быть намного выше, нам нужно рассмотреть их устройство более подробно.
Фото: infourok.ruВ роли стабилизатора напряжения в светодиодной лампе выступает специальное устройство – драйвер, состоящий из микросхемы и трансформатора. Именно этот элемент в дешевых лампах некоторые недобросовестные производители заменяют на обычный блок питания с конденсатором и диодным мостом.
Конденсатор не может обеспечивать необходимую стабилизацию напряжения, так как постоянно заряжается и разряжается, в результате лампа может мерцать.
Конечно, вы скажете, что ваши лампы точно не мерцают. Но не спешите с выводами. Чаще всего эту пульсацию не видно невооруженным взглядом. Но ее легко можно рассмотреть с помощью камеры вашего смартфона, правда, не каждого, а лишь того, который оснащен датчиком освещенности.
Выбирайте такую лампу, у которой шире диапазон рабочих напряжений, а также коэффициент пульсации ниже 20%. У добросовестных производителей эти параметры указываются на упаковке.
Не покупайте слишком дешевые китайские лампочки. Скорее всего, в них вместо драйвера с микросхемой установлен блок питания и она будет мерцать. Возможно, не сразу, но со временем.
Контент недоступенНе используйте LED-с высокой цветовой температурой, особенно в спальне и детской комнате.
При выборе светодиодных ламп ориентируйтесь не на потребляемую мощность, а на мощность светового потока, который можно вычислить путем умножения мощности обычной лампы накаливания на 10-12.
Например, у лампы накаливания мощностью 100 Вт этот показатель равен 1320 Л, а у лампы мощностью 60 Вт – 720 Л. Подбирайте LED-лампу, исходя из этих параметров.
Посмотрите полезные и недорогие лампы:
142фотографииЭто тоже интересно:
Автор: Антон Соколов
технологии
лайфхаки
Подпишитесь на насНовости Hi-Tech Mail.ru
Нажимая «Подписаться» вы соглашаетесь с условиями использования
- Mail.Ru
- О компании
- Реклама
- Редакция
- Условия использования материалов
- Обратная связь
Разница между светодиодом и диодом (со сравнительной таблицей)
Наиболее существенная разница между светодиодом и диодом заключается в том, что светодиод излучает свет, в то время как диод позволяет току течь только в одном направлении и противостоит потоку в противоположном направлении. Другие различия между диодом и светодиодом показаны ниже в сравнительной таблице.
Светодиод представляет собой тип диода, изготовленного из арсенида германия или фосфида германия. Арсенид германия обладает свойством излучать свет, когда его электроны зоны проводимости отдают энергию дыркам валентной зоны. Диод используется в электрической цепи для воздействия на электрический ток. Их электроны зоны проводимости отдают энергию в виде тепла дыркам валентной зоны.
Содержание: Светодиоды и диоды
- Сравнительная таблица
- Определение
- Ключевые отличия
- Заключение
Сравнительная таблица
| Основание для сравнения | Светодиод | Диод |
|---|---|---|
| Определение | Тип диода, который при помещении в электрическое поле излучает свет. | Это полупроводниковый диод, проводящий ток только в одном направлении. |
| Символ | ||
| Материал | GaAs (арсенид галлия) и GaP (фосфид галлия) | Кремний и германий |
| Принцип | Преобразует энергию в свет. | Преобразует энергию в тепло. |
| Значение напряжения обратного пробоя | Низкое | Высокое |
| Диапазон напряжения во включенном состоянии | 1,2–2,0 В | 0,7 В для кремния и 0,3 В для германия. |
| Применение | Выпрямление, т. е. преобразование переменного тока в постоянный. | Излучает свет |
| Использование | Индикаторы на семисегментных дисплеях, использование в качестве источника света. | Выпрямители, умножители напряжения, фиксаторы и т. д. |
Определение светодиода
Диод, который излучает свет во время проводимости, известен как светоизлучающий диод или светодиод. Он работает на явлении электролюминации, при котором полупроводниковый материал излучает свет, когда находится под влиянием электрического поля.
Когда прямое смещение применяется к полупроводниковому материалу, свободные электроны пересекают N-область и входят в P-область.
В p-области дырки являются основными носителями заряда. Свободные электроны находятся в зоне проводимости, а дырки — в валентной зоне, т. е. электроны имеют высокий энергетический уровень, а дырки — низкий энергетический уровень.
Электроны и дырки рекомбинируют только тогда, когда они имеют одинаковую энергию. При рекомбинации электроны отдают энергию дыркам. Они дают энергию в виде фотонов или света. Следовательно, светодиод излучает свет при прямом смещении.
Полупроводниковые материалы (кремний и германий) передают энергию в виде тепла. В то время как GaP и GaAs отдают свою энергию в виде света. т. е. GaAs и GaP используются для изготовления светодиодов. При обратном смещении светодиод не излучает свет.
Светодиоды имеют много преимуществ, таких как меньший размер, меньшее энергопотребление, различные цвета, меньшая площадь, низкая мощность постоянного тока и т. д. Единственным недостатком светодиодов является то, что они легко повреждаются перенапряжением или перегрузкой по току.
Определение диода
Диод представляет собой двухполюсное полупроводниковое устройство, состоящее из полупроводниковых материалов n-типа и p-типа. Эти материалы соединяются между собой. Диод позволяет току течь только в одном направлении, то есть от анода к катоду.
Поскольку диод проводит ток только в одном направлении, он используется как выпрямитель. Диод ведет себя как проводник, когда на него подается небольшое напряжение. Ток вызывает падение напряжения на диоде.
Основные различия между светодиодом и диодом
- Диод представляет собой полупроводниковый прибор, проводящий ток только в одном направлении. В то время как светодиод — это тип диода, который излучает свет.
- Диод изготовлен из полупроводникового материала, и электроны этого материала отдают свою энергию в виде тепла. В то время как светодиод сделан из арсенида галлия и фосфида галлия, электроны которых излучают свет при передаче энергии.
- Диод преобразует переменный ток в постоянный, а светодиод преобразует напряжение в свет.
- Диод имеет высокое обратное напряжение пробоя, а светодиод имеет низкое обратное напряжение пробоя. Обратное напряжение пробоя — это напряжение, которое позволяет току проходить при обратном смещении.
- В диоде напряжение в открытом состоянии составляет 0,7В в случае кремния и 0,3В в случае германия. В то время как у светодиодов напряжение во включенном состоянии находится примерно в пределах от 1,2 до 2,0 В.
- Диод выпрямляет переменный ток, пока светодиод светится.
- Светодиод используется в автомобильных фарах, светофорах, фотовспышках, в медицинских приборах и т. д. В то время как диод используется в схемах ограничения и фиксации, выпрямителях напряжения, умножителях напряжения.
Вывод
Светодиод и диод изготовлены из разного материала, поэтому имеют разные свойства. Диод изготовлен из кремния или германия, поэтому отдает энергию в виде тепла. А светодиод сделан из арсенида галлия и фосфида галлия, что дает энергию в виде света.
Разница между светодиодом и диодом
Привет, друзья, надеюсь, у вас все отлично. В сегодняшнем уроке мы обсудим разницу между светодиодом и диодом 9.0146 . Основное различие светодиода и диода заключается в том, что когда ток протекает через светодиод, он испускает свет, в то время как диод преобразует переменный ток в постоянный, и этот процесс называется выпрямлением. Схема, используемая в диоде для преобразования переменного тока в постоянный, называется выпрямителем. Светодиод изготовлен из арсенида германия, который обладает способностью излучать свет. Но диод изготовлен из материалов типов N и P, которые используются для изменения направления тока с переменного на однонаправленное.
В сегодняшней статье мы подробно рассмотрим светодиод и диод и сравним их, чтобы найти различия. Итак, давайте начнем с разницы между диодом и светодиодом.
Содержание
Разница между светодиодом и диодом
Светодиод
- Светодиод — это диод, который излучает свет, когда через него проходит ток.
- Изготовлен из GaAs и GaP.
- Принцип работы основан на преобразовании электрической энергии в световую.
- Значение обратного напряжения пробоя меньше, чем у диода. Светодиод
- потребляет меньше энергии, чем обычная лампа накаливания, и стоит дешевле.
- Применяется в различных областях, таких как авиационная промышленность, огни транспортных средств, сигнализация
- Подсветка не нужна.
- Высокая скорость переключения.
- Не влияет на светодиод DC ток.
- Коэффициент контрастности меньше, чем у ЖК-дисплея.
- его площадь дисплея меньше, чем у ЖК-дисплея.
- Создан из фосфида арсенида галлия.
- Диапазон напряжения в рабочем состоянии для светодиода составляет от 1,2 В до 2,0 В.
- Используется в семисегментных индикаторах и различных системах освещения.
- ИК-светодиод, используемый в пульте дистанционного управления телевизором
- Первый тип светодиодного дизайна имеет красный цвет и менее интенсивный
- Теперь светодиоды используются в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном свете
Диод
- Это полупроводниковое устройство, которое используется для выпрямления или преобразования переменного тока в постоянный.
- Существуют различные типы диодов, такие как стабилитрон и ступенчатое восстановление.
- существует два режима работы диода: первый с прямым смещением, а второй с обратным смещением
- При обратном смещении анод подключается к отрицательной клемме, а катод к положительной клемме аккумулятора.
- Протекание тока в диоде обусловлено двумя типами носителей заряда: первый — дырочный, а второй — электроны.
- Диод состоит из двух частей: первая положительная, а вторая отрицательная, имеет электроны в качестве носителей, а P имеет дырки
- Материал, из которого изготовлен диод, — кремний и германий.
- Значение обратного напряжения пробоя меньше, чем у светодиода.
- Его значение рабочего напряжения для кремниевого корпуса составляет 0,7 вольта, а для германия — 0,3 вольта.
- Используется как выпрямитель, в зажимных цепях и т. д.
Принцип работы диода
- P-n переход является основой работы диода. Электроны перетекают из материала N в материал P во время прямого смещения и останавливают ток в состоянии обратного смещения.
- , если диод смещен в прямом направлении, он имеет меньшее сопротивление, а для диода с обратным смещением имеет высокое сопротивление
Электроны перетекают из материала N в материал P во время прямого смещения и останавливают ток в состоянии обратного смещения.Принцип работы светодиода
- P-n переход также служит основой для светодиода, однако он работает по принципу электролюминесценции. Светодиод с прямым смещением высвобождает энергию в виде фотонов, когда электроны и дырки рекомбинируют. это называется электролюминесценцией. Ширина запрещенной зоны полупроводникового материала, используемого в светодиодах, определяет длину волны света, который он излучает.
Светодиод против диода
| Светодиод | Диод |
|---|---|
| Он излучает свет, когда через него проходит ток | Не излучает свет при протекании тока |
| Его структура больше и сложнее | Его размер меньше и простая конструкция |
| Для включения требуется определенное напряжение | позволяет току течь в одном направлении |
| Требует меньше энергии, чем диод | Потребляет больше энергии, чем светодиод |
| Излучает свет разных цветов | Не излучает свет и бесцветен |
| Используется в дисплеях и системах освещения | Используется в схемах выпрямителей и регулирования напряжения |
| используется в качестве индикатора в электронных устройствах | Используется как выключатель или защитное устройство |
| Имеет меньшее напряжение пробоя | Его напряжение пробоя выше, чем у светодиода |
| Имеет более широкий угол обзора, чем диод | Имеет узкий угол обзора |
| Светоотдача выше, чем у диода | Имеет меньшую светоотдачу, чем светодиод |
| Срок службы больше, чем у диода | Срок службы меньше, чем у светодиода |
| Дороже диода | Дешевле, чем светодиод |
| Работает при более низком напряжении, чем диод | Работает при более высоком напряжении, чем светодиод |
| Может использоваться для диммирования | Не может использоваться в системах диммирования |
| Светоотдача выше, чем у диода | Световой поток ниже, чем у светодиода |
| используется для подсветки | не используется в приложениях подсветки |
| Может создавать различные световые эффекты | производит световые эффекты |
| Трудно контролировать | Им легко управлять |
| используется для освещения в транспортных средствах | Не используется для освещения транспортных средств |
| требуется радиатор для отвода тепла | нужен радиатор на базе приложений |
Часто задаваемые вопросы
| Вопрос | Ответить |
|---|---|
Напишите основную разницу между светодиодом и диодом. | Диод — это полупроводниковый компонент, позволяющий току течь в одном направлении, а светодиод — это тип диода, который излучает свет при протекании тока |
| Может ли диод излучать свет? | Нет, обычный диод не излучает свет, как светодиод |
| Взаимозаменяемы ли светодиоды и диоды? | Нет, их не всегда можно использовать взаимозаменяемо в электрических цепях, поскольку они имеют разные свойства и выполняют разные функции. |
| Что эффективнее, светодиод или диод? | Поскольку он преобразует энергию в свет и меньше энергии в тепло, светодиод более эффективен, чем диод |
| Напишите некоторые области применения светодиодов и диодов. | В то время как диоды используются для выпрямления, контроля напряжения и обеспечения безопасности в электрических цепях, светодиоды часто используются для освещения, дисплеев и индикаторов. |
Это все о разнице между диодом и светодиодом, если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях.