Gaismas diodes (gaismas diodes), kas pazīstamas arī ar pazīstamāko angļu nosaukumu LED (saīsinājums no gaismas izstarojošās diodes), ir īsti neapdziedāti varoņi elektronikas pasaulē. Tie veic desmitiem dažādu funkciju un tagad tiek izmantoti gandrīz katrā elektroniskajā ierīcē. Tā, piemēram, tie parāda simbolus uz apgaismotiem paneļiem, pārraida informāciju no tālvadības pults uz signāla uztvērēju, apgaismo mājas vai informē par ierīces pašreizējo statusu. Apkopotas zaļās, sarkanās un zilās gaismas diodes var veidot attēlu milzīgā televizora ekrānā vai kontrolēt satiksmi pie luksofora.
Spīd, bet nesilda
Principā gaismas diodes ir tikai miniatūras spuldzes, kas lieliski iekļaujas jebkurā elektriskā ķēdē. Bet tajā pašā laikā tiem nav kvēldiega, kas ir obligāts parastajām lampām, kā rezultātā tās maz sasilst. Gaismu, ko izstaro gaismas diodes, rada tikai elektronu kustība pusvadītājā, tāpēc tiem ir tāds pats kalpošanas laiks kā parastajam tranzistoram.
Salīdzinot veselības resursuLED un kvēlspuldzes, tad LED ir tūkstošiem stundu vairāk. Nelielas gaismas diodes ir aizstājušas lampas, kas apgaismo augstas izšķirtspējas LCD ekrānus, padarot tās daudz plānākas.
No kurienes radās šī dīvainā gaisma?
Neiedziļinoties fizisko procesu džungļos, paskatīsimies, kas liek LED mirdzēt.
Gaisma ir enerģijas veids, ko izdala atoms un kas sastāv no daudzām mazām daļiņu paketēm ar enerģiju un impulsu, ko sauc par fotoniem. Tie rodas, kad elektroni pārvietojas no tālākas orbītas uz tuvāku. Jo lielāku attālumu nobrauc elektrons, jo lielāka ir tā izstarotā fotona enerģija, ko raksturo augstāka frekvence. Šī frekvence ir tieši atbildīga par gaismas viļņa garumu, kas nosaka starojuma krāsu. Piemēram, standarta silīcija diodes atomi ir izkārtoti tā, ka elektrons krīt salīdzinoši nelielā attālumā. Rezultātā fotonu frekvence ir tik zema, ka cilvēka acij tā ir neredzama – tā atrodas gaismas spektra infrasarkanajā daļā. Protams, tas ne vienmēr ir slikts: infrasarkanās gaismas diodes ir īpaši piemērotas tālvadības pultīm.
Sarkanā apgaismojuma gaismas diodes paver cilvēkiem redzamu gaismas starojuma daļu un jau spēj, piemēram, izcelt ciparus elektroniskajos pulksteņos. Atkarībā no gaismas diodēs izmantotajiem materiāliem, tās var konfigurēt tā, lai tās spīdētu infrasarkanajā starā,ultravioletais starojums un visas starp tām redzamā spektra krāsas.
Divi no krūtīm, identiski no sejas
Īsi pēc sarkanās gaismas diodes izstrādes parādījās citu krāsu gaismas diodes. Gandrīz uzreiz tos sāka apvienot, ievietojot tos vienā apvalkā. Divkrāsu gaismas diode ir ierīce ar diviem vadiem, kur vienā korpusā paralēli ir uzstādītas divas pretēji virzītas dažādu krāsu starojuma diodes. Šajā gadījumā krāsa būs atkarīga no ierīcei piegādātā sprieguma polaritātes.
Sarkanās-zaļās gaismas diodes tiek plaši izmantotas kā ierīces gatavības darbībai indikators (sarkans ieslēgts - izslēgts, zaļš - ieslēgts).
Pasaulē nav pilnības, vai pāris ideāla gaismas avota nepilnības
Acīmredzot LED tehnoloģija joprojām ir nepilnīga. Viens no trūkumiem ir to neaizsargātība pret augstām temperatūrām. Pārāk liela strāvas plūsma un no tā izrietošā LED ķēdes pārkaršana izraisa pastāvīgu iedegšanu, ko bieži dēvē par LED kušanu. Turklāt gaismas diodes, kuru pamatā ir uzlaboti pusvadītāju materiāli, vēl nesen bija pārāk dārgas, lai tās izmantotu kā dabisku apgaismojumu. Bet kopš 2000. gadiem, kad tika uzsākta masveida ražošana, LED cena ir vairākkārt kritusies un ir kļuvusi samērīga ar parasto spuldžu izmaksām, un, ņemot vērā ilgo kalpošanas laiku, spilgtu gaismu, videi draudzīgumu un pārsteidzošo energoefektivitāti, Gaismas diodes ir kļuvušas par ekonomiskāku apgaismojuma iespējumājās.
Lielā un briesmīgā sarkanā laterna
Pakavēsimies sīkāk, kur tiek izmantota sarkanā gaismas diode. To pamatoti var uzskatīt par "lielo brāli" LED saimē, kaut vai tāpēc, ka tā bija pirmā gaismas diode, kas darbojās redzamā starojuma spektrā. Protams, viņi sāka to izmantot praktiskām vajadzībām agrāk nekā citi un, pirmkārt, lai piesaistītu uzmanību aprīkojuma darbības traucējumu gadījumā. Piekrītiet, ja vienveidīgas dzinēja rīboņas vietā ritmiski mirgo sarkana gaismas diode, izceļot vienu vai otru ikonu uz jūsu iecienītākās automašīnas vai iemīļotās veļasmašīnas paneļa, tad vismaz tas rada vieglu satraukumu. Jā, tieši brīdināšanai par šādām ārkārtas situācijām šāda veida indikators tiek izmantots visbiežāk.
Sarkanā noslēpums
Sarkanajai krāsai ir visgarākais viļņa garums un tā ir vismazāk jutīga pret izkliedi, attiecīgi tā ir redzama no vistālāk. Tāpēc nav pārsteidzoši, ka avārijas un trauksmes gaismām plaši tiek izmantota mirgojoša sarkana gaismas diode. Turklāt šīs krāsas gaismas diožu elektroenerģijas patēriņa līmenis ir mazākais starp visām pārējām redzamā spektra gaismas diodēm, kas nodrošina izmantotās apgaismes ierīces maksimālo darbības laiku.
Sarkanās LED gaismas parasti tiek izmantotas vietās, kur ir nepieciešams augstas intensitātes apgaismojums, vienlaikus netraucējot citiem cilvēkiem. Piemēram, tos dod priekšroku teātrī, kino un astronomisko karšu lasīšanai. Sarkanā gaisma navnoslogo acis, veicinot labāku acu zīlīšu paplašināšanos, un ļauj lieliski redzēt atstarojošos objektus.
Un LED tehnoloģijas ir atradušas dārzkopju cienīgu pielietojumu. Zilā gaisma stimulē auga sākotnējo augšanu, savukārt sarkano gaismas diožu izmantošana uzlabo ziedēšanu un augļu veidošanu. Šeit gaismas diodes ir ārpus konkurences, jo, izstarojot milzīgu gaismas daudzumu, tās nepārkarst un nesausina gaisu, atšķirībā no cita veida lampām, kas var kaitēt nākotnes ražām.
Jo tālāk, jo "brīnišķīgāk"
Veco kvēlspuldžu nomaiņa pret gaismas diodēm ir tikai aisberga redzamā daļa, LED stāsts tikai sākas. Pateicoties jauninājumiem, LED risinājumi sasniedz jaunus apvāršņus, kas tiem iepriekš nebija pieejami. Visticamākais attīstības virziens ir organiskās gaismas diodes jeb OLED.
Šo pusvadītāju izgatavošanai izmantotie organiskie materiāli ir kaļami, ļaujot mūsdienās izgatavot elastīgus gaismas avotus un pat displejus. Šķiet, ka OLED tehnoloģija pavērs ceļu nākamās paaudzes televizoriem un viedtālruņiem. Galu galā ir patiešām ērti noņemt televizoru no sienas, sarullēt caurulē un paņemt līdzi, piemēram, uz lauku māju.
Grūti pateikt, kur LED tehnoloģija virzīsies nākotnē, taču viens ir skaidrs – pie Edisona spuldzes vairs nebūs atgriešanās.
