Ứng dụng LED để thiết kế đèn chiếu sáng dân dụng và đèn tự hiệu chỉnh độ sáng

Lúc này, diode s không cho dòng đi n chay qua nó... trong khi ông đang công tác t i công ty General Electric.

KHOA XÂY D NG VÀ I N

ÁN T T NGHI P

K S NGÀNH CÔNG NGHI P

NG D NG LED THI T K ÈN CHI U SÁNG DÂN D NG VÀ ÈN T

L I M U

Trong cu c s ng ngày nay cùng v i s phát tri n c a khoa h c và công ngh thì v n đ

s d ng ti t ki m và có hi u qu các ngu n n ng l ng đang đ c đ t lên hàng đ u khi các ngu n n ng l ng đang d n c n ki t i v i ngu n n ng l ng đi n thì v n đ đ t ra

là làm th nào đ s d ng ti t ki m và có hi u qu ti t ki m đi n trong chi u sáng sinh

ho t và s n xu t, các bóng đèn ti t ki m đi n d n đ c ra đ i

Ngày nay, khi công ngh ch t o linh ki n bán d n phát tri n nhanh chóng thì c ng

xu t hi n linh ki n bán d n có kh n ng phát sáng v i công su t tiêu th đi n th p và tu i

th bóng cao, đó là LED LED đ c ng d ng nhi u trong cu c s ng nh hi n th , qu ng cáo.v.v nh ng ng d ng trong chi u sáng thì ch a đ c phát tri n

Vì v y, đ tài “ ng d ng LED đ thi t k đèn chi u sáng dân d ng và đèn t hi u

ch nh đ sáng” v i m c đích nghiên c u sau:

• Nghiên c u c u t o và nguyên lý ho t đ ng c a LED

• Thi t k đèn chi u sáng dùng LED

• Thi t k m ch t đ ng hi u ch nh đ sáng theo ánh sáng ngoài

• Áp d ng các ki n th c đã h c vào th c t cu c s ng

Trong kho ng th i gian t ng đ i ng n và ki n th c còn h n h p nên trong quá trình

th c hi n đ tài có nhi u thi u sót Kính mong s đóng góp ý ki n c a các th y cô và các

b n đ tôi hoàn thi n và phát tri n đ tài h n n a

L I C M N

Tr c h t, con xin c m n ba m , gia đình đã là ngu n đ ng viên r t l n và là ch d a

v ng ch c nh t c a con trong su t quá trình h c t p trên gi ng đ ng đ i h c

Em c ng xin kính g i đ n th y T ng Thanh Nhân l i c m n chân thành và sâu s c

nh t, c m n th y đã t n tình h ng d n, ch d y em trong su t quá trình th c hi n đ án t t

nghi p này

Em c ng xin c m n t t c các th y cô c a tr ng i H c M Tp.HCM nói chung,

quý th y cô c a khoa Xây D ng & i n và các th y cô b môn nói riêng đã t n tình gi ng

d y, trang b cho em nh ng ki n th c b ích trong th i gian h c đ i h c

Chúng tôi c ng xin c m n t t c b n bè đã đ ng viên, góp ý, giúp đ tôi r t nhi u

trong quá trình h c t p và th c hi n đ án t t nghi p này

Xin g i t i m i ng i l i c m n chân thành nh t

3.1.4 ánh giá và k t lu n 17

3.2 èn chi u sáng s d ng LED SMD5050 18

3.2.2 Thi t k 19 3.2.3 L p ráp và hi u ch nh 20

3.2.4 ánh giá và k t lu n 21

Ch ng 4: Thi t k m ch t đi u ch nh đ sáng 22

4.2 Vi m ch khu ch đ i thu t toán opamp, vi m ch TL082 và quang tr 22

4.2.1 C b n v vi m ch khu ch đ i thu t toán 22

4.2.2 Các d ng c b n c a khu ch đ i thu t toán 23

4.3 Thi t k đèn t hi u ch nh đ sáng 28

4.3.1 Gi i thi u v đèn t hi u ch nh đ sáng 28

4.3.2 Thi t k 28 4.3.2.1 Kh i ngu n 28 4.3.2.2 Thi t k m ch t o xung r ng c a 28

4.3.2.3 Thi t k m ch đi u r ng xung theo ánh sáng 31

4.3.2.6 Thi công và hi u ch nh 35

K T LU N 37 DANH M C TÀI LI U THAM KH O 38

i v i n ng l ng đi n đ c s n xu t t th y đi n, nhi t đi n, phong đi n và đi n h t nhân

c ng v y Khi nhu c u s d ng đi n t ng cao và các v n đ v t nhiên đang làm thi u ngu n

đi n cho sinh ho t và s n xu t Vì v y, làm th nào đ s d ng n ng l ng đi n hi u qu và ti t

ki m?

Chi u sáng trong sinh ho t và s n xu t là nhu c u c n thi t c a con ng i V y làm th nào

đ có m t lo i đèn s d ng trong sinh ho t và s n xu t ti t ki m đi n nh t, có tu i th lâu mà v n

đ m b o đ sáng V i s phát tri n c a linh ki n đi n t bán d n, m t lo i đèn đ c ra đ i v i các u đi m: tiêu th công su t th p, cho ánh sáng t t và tu i th s d ng lâu, đó là đèn LED LED đ c ng d ng r t nhi u trong qu ng cáo, hi n th nh ng trong l nh v c chi u sáng sinh

ho t hay s n xu t thì ch a đ c phát tri n ây là ý t ng đ th c hi n đ tài: “ ng d ng LED

đ thi t k đèn chi u sáng dân d ng và đèn t hi u ch nh đ sáng”

1.3 Ph ng pháp và ph ng ti n nghiên c u:

1.3.1 Ph ng pháp nghiên c u

Trong quá trình nghiên c u, sinh viên th c hi n ch y u d a vào hai ph ng pháp chính:

- Ph ng pháp tham kh o tài li u: Thu th p các tài li u liên quan đ n LED , k thu t m ch

đi n t Sau đó, sinh viên v n d ng các ki n th c hi n có đ t ng h p các tài li u, sau cùng thi t k

ra m ch đi n phù h p v i các yêu c u mà ban đ u đã đ ra

- Ph ng pháp quan sát và th c nghi m: Sau khi đã có m ch theo tính toán lý thuy t, sinh viên thi công m ch th c t theo đúng s đ nguyên lý đã v ch ra S d ng các thi t b đo đ hi u

ch nh m ch đ có nh ng đáp ng đ t yêu c u

1.3.2 Ph ng ti n nghiên c u:

• Các tài li u liên quan đ n đ tài

• Máy đo đ r i ánh sáng, dao đ ng ký, VOM

• Máy tính

1.4 ng d ng và kh n ng phát tri n c a đ tài:

1.4.1 ng d ng:

tài có tính ng d ng th c ti n cao:

• ng d ng trong chi u sáng ti t ki m đi n thay th d n đèn s i đ t và đèn hu nh quang

V i u đi m là ti t ki m đi n và tu i th cao thì đèn LED hoàn toàn có th thay th các lo i đèn chi u sáng hi n nay

• ng d ng m ch đi u khi n đ đi u ch nh trong h c t p và làm vi c giúp ti t ki m đi n trong tr ng h p ánh sáng t nhiên nhi u, tránh hi n t ng chói m t Giúp có đ c ánh sáng t t

Ch t d n đi n là v t li u cho phép dòng đi n truy n qua nó

Ch t cách đi n là v t li u không cho phép dòng đi n truy n qua nó

Ch t bán d n là v t li u trung gian gi a v t li u d n đi n và v t li u cách đi n

Các ch t bán d n đ c t o thành t hai lo i: Các ch t bán d n đ n ch t là các nguyên t thu c

nhóm IV c a b ng tu n hoàn các nguyên t hóa h c M t khác, các ch t bán d n h p ch t có th

đ c hình thành t các nguyên t nhóm III và nhóm IV (th ng g i là h p ch t III-V), hay nhóm

II và nhóm VI (g i là h p ch t II-VI) Ch t bán d n h p ch t c ng bao g m 3 nguyên t , ch ng

h n nh : Th y ngân-Cadimi-telurit [mercury- cadmium-telluride]; Ga-Al-As arsenic]; Ga-In-Ar [gallium-indium-arsenic]; và Ga-In-P [gallium-indium- phosphide] Theo l ch

[gallium-aluminum-s ch t o các linh ki n bán d n thì Ge là m t trong nh ng ch t bán d n đ u tiên đ c s d ng Tuy nhiên, Ge đã đ c thay th m t cách nhanh chóng b i Si dùng đ ch t o các d ng c bán

Liên k t đ ng hóa tr r t b n v m t hóa h c nh ng các đi n t hóa tr v n có th h p th các

n ng l ng đáng k t bên ngoài đ b gãy các liên k t đ ng hóa tr t o thành các đi n t t do

D i tác d ng c a đi n tr ng, nh h ng c a n ng l ng ánh sáng d i d ng các photon hay

d i tác đ ng c a nhi t đ thì các đi n t hóa tr s b gãy các liên k t t o thành các đi n t t

do Các đi n t t do mang đi n tích âm còn các nguyên t do b m t electron nên mang đi n tích

d ng

Trong th c t , u đi m c a ch t bán d n đ c th hi n khi các t p ch t đ c b sung vào các bán d n nguyên ch t M c dù v i n ng đ r t th p nh ng ch t bán d n m i đ c t o thành có ý ngh a đi u ch nh đ c tính d n đi n c a v t li u r t t t Các t p ch t th ng đ c s d ng là các nguyên t thu c nhóm III và nhóm V c a b ng tu n hoàn các nguyên t hóa h c

Khi pha t p các bán d n đ c l y t nhóm V các nguyên t hóa h c, có 5 electron l p ngoài cùng, vào bán d n Si Các nguyên t th ng đ c s d ng là Phosphorus, Arsenic và Antimony Khi m t nguyên t này th m t nguyên t Si, do có 5 electron nên khi hình thành các liên k t v i các nguyên t Si thì còn d m t electron Electron này liên k t r t y u v i nguyên t nên ch c n

m t n ng l ng r t nh là có th b gãy liên k t và t o thành m t đi n t t do.Nh v y, nhi t

đ phòng, các nguyên t c a t p ch t b m t m t electron và mang đi n tích d ng, t ng đ ng

đi n tích không thay đ i trong m ng tinh th không thay đ i Trong bán d n m i t o thành do s pha t p này s luôn th a eclectron nên mang đi n tích âm

Hình 2.2: C u trúc m ng tinh th Si khi pha t p P

Khi pha các t p ch t nhóm III vào bán d n Si, vì có 3 electron l p ngoài cùng nên khi hình thành liên k t v i các nguyên t Si, các nguyên t này còn th a m t kho ng tr ng trong c u liên

k t, các l tr ng r t d cho các đi n t xung quanh chuy n sang và hình thành các l tr ng khác Các l tr ng này xem nh các h t mang đi n tích d ng V y, bán d n m i t o thành do s pha

t p này luôn mang đi n tích d ng trong m ng tinh th không thay đ i

Trong bán d n đ c pha t p thì n ng đ c a đi n t và l tr ng chênh l ch nhau r t nhi u:

N u n ng đ đi n t l n h n n ng đ l tr ng, ta g i là bán d n lo i N

N u n ng đ l tr ng l n h n n ng đ đi n t , ta g i là bán d n lo i P

2.1.2 Vùng n ng l ng trong bán d n:

Tính ch t d n đi n c a các v t li u r n đ c gi i thích nh lý thuy t vùng n ng l ng Nh ta

bi t đi n t t n t i trong nguyên t trên nh ng m c n ng l ng gián đo n (các tr ng thái d ng)

Nh ng trong ch t r n, khi mà các nguyên t k t h p l i v i nhau thành các kh i, thì các m c

n ng l ng này b ph lên nhau, và tr thành các vùng n ng l ng và s có ba vùng chính

• Vùng c m (Forbidden band): Là vùng n m gi a vùng hóa tr và vùng d n, không có m c

n ng l ng nào do đó đi n t không th t n t i trên vùng c m N u bán d n pha t p, có th xu t

hi n các m c n ng l ng trong vùng c m (m c pha t p) Kho ng cách gi a đáy vùng d n và đ nh vùng hóa tr g i là đ r ng vùng c m, hay n ng l ng vùng c m (Band Gap) Tùy theo đ r ng vùng c m l n hay nh mà ch t có th là d n đi n ho c không d n đi n

Nh v y, tính d n đi n c a các ch t r n và tính ch t c a ch t bán d n có th lý gi i m t cách

đ n gi n nh lý thuy t vùng n ng l ng nh sau:

• Kim lo i có vùng d n và vùng hóa tr ph lên nhau (không có vùng c m) do đó luôn luôn

có đi n t trên vùng d n vì th mà kim lo i luôn luôn d n đi n

• Các ch t bán d n có vùng c m có m t đ r ng xác đ nh không đ tuy t đ i (0 K) m c Fermi n m gi a vùng c m, có ngh a là t t c các đi n t t n t i vùng hóa tr , do đó ch t bán d n không d n đi n Khi t ng d n nhi t đ , các đi n t s nh n đ c n ng l ng nhi t (k B T v i k B là

h ng s Boltzmann) nh ng n ng l ng này ch a đ đ đi n t v t qua vùng c m nên đi n t

v n vùng hóa tr Khi t ng nhi t đ đ n m c đ cao, s có m t s đi n t nh n đ c n ng l ng

l n h n n ng l ng vùng c m và nó s nh y lên vùng d n và ch t r n tr thành d n đi n Khi nhi t đ càng t ng lên, m t đ đi n t trên vùng d n s càng t ng lên, do đó, tính d n đi n c a

ch t bán d n t ng d n theo nhi t đ (hay đi n tr su t gi m d n theo nhi t đ ) M t cách g n đúng, có th vi t s ph thu c c a đi n tr ch t bán d n vào nhi t đ nh sau:

V i: R0 là h ng s , E g là đ r ng vùng c m

Ngoài ra, tính d n c a ch t bán d n có th thay đ i nh các kích thích n ng l ng khác, ví d

nh ánh sáng Khi chi u sáng, các đi n t s h p thu n ng l ng t photon, và có th nh y lên vùng d n n u n ng l ng đ l n ây chính là nguyên nhân d n đ n s thay đ i v tính ch t c a

nghèo t i b m t ti p xúc p-n Vi c này t o thành m t đi n tr ng ti p xúc có chi u tác d ng t bán d n n sang bán d n lo i p i n tr ng này ng n c n s khu ch tán c a các đi n t t bán

d n n qua l p ti p xúc Tr ng thái này g i là tr ng thái cân b ng c a diode

C u t o c a m t diode đ c th hi n trong hình 2.4 Trong c u t o c a m t diode bao g m

m t ti p giáp p-n v i hai đi n c c g n v i hai lo i bán d n trân ti p giáp p-n này i n c c g n

v i bán d n n g i là anode (ký hi u A) i n c c g n v i bán d n lo i p g i là cathode

Hình 2.4: C u t o diode bán d n Hình 2.5: Ký hi u diode

2.1.3.2 Phân c c cho diode:

Trong các m ch đi n t , phân c c là đ t cu ng b c ngu n m t chi u (dc) lên c u ki n bán

d n b ng ngu n ngoài (VD) N u ngu n đi n áp v i đ u d ng c a ngu n n i v phía anode và

đ u âm n i v phía cathode c a diode thì g i là phân c c thu n, (t c VD> 0), n u đ o ng c

ngu n áp thì g i là phân c c ngh ch (VD < 0) Hình 1.6, cho th y m ch c a diode ti p giáp pn

khi đ c phân c c thu n

Hình 2.6: Phân c c thu n cho diode

Khi phân c c thu n thì đi n áp VD s t o ra đi n tr ng ch y u đ t vào đi n tích không gian

có chi u ng c l i v i đi n tr ng ti p xúc s làm suy gi m đi n tr ng ti p xúc m t cách hi u

qu i n áp ti p xúc khi đó c ng s gi m xu ng Khi đó, các h t t i đi n là các electron và l

tr ng khu ch tán vào hai vùng s t o ra dòng đi n l n ch y qua ti p giáp p-n Khi đó, diode s

d n đi n

Khi phân c c ng c thì đ o ng c đi n áp VD Khi đó, chi u c a đi n tr ng ngoài cùng chi u

v i đi n tr ng ti p xúc làm cho đi n áp ti p xúc t ng lên r ng vùng nghèo c ng t ng lên Lúc này, diode s không cho dòng đi n chay qua nó

2.1.3.3 c tuy n volt-ampe c a diode:

c tuy n volt-ampe c a diode là đ th mô t m i quan h gi a dòng đi n qua diode và đi n

áp đ t vào hai đ u diode c tuy n này đ c th hi n trong hình 2.7 Trong đó, mi n bên ph i

đ thi là mi n phân c c thu n đi n áp là đi n áp ng ng d n, đi n áp này ph thu c vào ch t bán d n ( đ i v i bán d n Si và 0.3 đ i v i bán d n Ge) Khi đi n áp VD > thì diode

b t đ u d n

mi n bên trái đ th là mi n ng ng d n i n áp VZ là ng ng đi n áp đánh th ng T c là,

t i ng ng đi n áp thì s làm cho diode b h ng

Hình 2.7: c tuy n volt-ampe c a diode

¬ M t s lo i diode thông d ng:

+ Diode bán d n: c u t o b i ch t bán d n Silic và Gecmani có pha thêm m t s ch t đ

t ng thêm electron t do Lo i này dùng ch y u đ ch nh l u dòng đi n

+ Diode Schottky: t n s th p, diode thông th ng có th d dàng khóa l i (ng ng d n) khi chi u phân c c thay đ i t thu n sang ngh ch, nh ng khi t n s t ng đ n m t ng ng nào đó,

s ng ng d n không th đ nhanh đ ng n ch n dòng đi n su t m t ph n c a bán k ng c Diode Schottky kh c ph c đ c hi n t ng này

+ Diode Zenner, còn g i là "diode n áp": là lo i diode th ng s d ng trong m ch n áp

Hình 2.8: M t s lo i diode

+ Diode phát quang : hay còn g i là LED (Light Emitting Diode) là các diode có kh n ng

phát ra ánh sáng hay tia h ng ngo i, t ngo i Ta s nghiên c u k ph n sau

+ Diode thu quang : (photodiode): là lo i nh y v i ánh sáng, có th bi n đ i ánh sáng vào thành đ i l ng đi n

+ i t bi n dung (varicap): Có tính ch t đ c bi t, đó là khi ph n c c ngh ch, đi t gi ng nh

m t t đi n, lo i này đ c dùng nhi u cho máy thu hình, máy thu sóng FM và nhi u thi t b truy n thông khác

+ Diode xung: là lo i diode làm vi c t n s cao

2.2 LED

Led ( light emeting diode) là lo i diode phát quang có th phát ra ánh sáng khi có đi n áp phân

c c thu n đ t lên nó Diode phát quang s chuy n đ i dòng đi n thành ánh sáng r t hi u qu trong các lo i hi n th khác nhau, công su t tiêu th c a LED th p, tu i th cao thích h p v i các

ng d ng v chi u sáng, là gi i pháp ti t ki m đi n trong chi u sáng

2.2.1 L ch s phát tri n c a LED

N m 1907, Henry Joseph Round đã phát minh ra led đ u tiên khi đ t m t đi n áp 10v vào tinh

th SiC ( carborundum) Sau đó, ông đ t đi n áp 110v thì tinh th này sáng r c

Sau đó, nhà khoa h c Nga Oleg Vladimirovich Losev đã t o ra LED đ u tiên, nghiên c u sau

đó đã b quên lãng do không có ng d ng nhi u trong th c ti n N m 1955, Rubin Braunstein đã phát hi n ra s phát x h ng ngo i b i h p ch t GaAs(Gallium và Arsenide) và m t s h p ch t bán d n khác

LED phát ánh sáng đ đ u tiên đ c phát tri n vào n m 1962 b i nhà nghiên c u khoa h c Nick Holonyak Jr trong khi ông đang công tác t i công ty General Electric

M George Craford George là ng i đã phát minh ra bóng LED có màu vàng đ u tiên có

c ng đ sáng g p 10 l n ánh sáng c a bóng LED màu đ và màu cam vào n m 1972 N m

1976, T.P Pearsall đã t o ra LED hi u su t cao có ng d ng quan tr ng cho l nh v c thông tin

N m 1968, Hewlett Packard gi i thi u đèn LED s d ng bán d n GaAsP cho ra ánh sáng đ

n đ u nh ng n m 90 c a th k 20,t ng công ty công nghi p hóa ch t Nichia, m t nhóm các nghiên c u sinh có Fuji Nakamura đã có nhìu đóng góp cho s phát tri n c a đèn led, laser

d a trên n n bán d n GaN, GaInN

N m 1997, Led có ánh sáng tr ng ra đ i d a trên n n bán d n GaInN có hi u su t phát sáng cao h n các lo i đèn s i đ t hay đèn hu nh quang, hi u su t phát sáng đ t t i 300lm/W

2.2.2 C u t o và nguyên lý ho t đ ng c a led:

2.2.2.1 C u t o:

Led có c u t o t nh ng ch t bán d n đ c pha t p v i các bán d n khác r i t o thành m t ti p giáp p-n C u t o c a led đ c th hi n trong hình 2.9

Bán d n khi phát ra photon ánh sáng thì chì phát ra ánh sáng t i b m t vuông góc v i bán d n

Vì v y, trong c u trúc c a LED, các nhà s n xu t đ t ti p giáp p-n trong m t m t nón g i là “nón ánh sáng” “ Nón ánh sáng này có tác d ng ph n quang đ giúp có đ c t i đa ánh sáng c n thi t,

t ng hi u su t phát sáng c a LED

Hình 2.9: Mô hình led th c t và c u t o bán d n c a led

B o v bên ngoài c a LED là l p v nh a trong su t l p v nh a này có 3 tác d ng nh sau: + Giúp g n LED m t cách d dàng

+ B o v các dây d n và các câu trúc bên trong

+ Có tác d ng nh m t ng kính khu ch tán giúp thúc đ y s phát x ánh sáng t trong ch t bán d n

V t li u ch t o LED là các liên k t c a các bán d n v i các nguyên t nhóm III và nhóm V trong b ng tu n hoàn các nguyên t hóa h c nh GaAs, GaAsP v.v ây là các v t li u tái h p

tr c ti p , có ngh a s tái h p x y ra gi a các đi n t sát đáy d i d n và các l tr ng sát đáy

d i hóa tr

2.2.2.2 Nguyên lý ho t đ ng c a LED:

Hình 2.10: mô hình c u t o và ký hi u c a LED

Khi phân c c thu n cho LED, t c là đ t vào hai đ u LED m t đi n áp Khi đó, các h t d n đa

s khu ch tán t qua ti p xúc p-n Khi các electron g p l tr ng, hi n t ng tái h p x y ra Lúc này các electron m c n ng l ng cao r i vào m c n ng l ng th p h n và gi i phóng n ng

l ng d i hình th c m t photon (hình 2.9)

T c đ tái h p trong quá trình này t l v i n ng đ đi n t và l tr ng trong 2 bán d n

C ng đ dòng đi n qua led t l v i n ng đ h t d n đ c “chích” các ph n bán d n Do đó,

c ng đ phát quang c a LED t l v i c ng đ dòng đi n qua LED

i n áp phân c c cho LED g n b ng đ r ng vùng c m c a v t li u bán d n Các led b c x ra các b c song khác nhau đ c c u t o t nh ng v t li u bán d n có đ r ng vùng c m khác nhau nên đi n áp phân c c thu n c ng khác nhau i n áp phân c c cho LED t ng đ i cao, kho ng t 1.6V đ n 3.5V Tuy nhiên, LED có đi n áp phân c c ng c t ng đ i th p (kho ng 5V)

C u t o bán d n, đ t o ra màu s c và đi n áp phân c c thu n c a các lo i LED đ c th hi n trong b ng sau:

610< <760 1.63< V<2.03

Aluminium Gallium Arsennde(AlGaAs) Gallium Arsennde Phosphide(GaAsP) Aluminium Gallium Indium

Vàng 570< <590 2.10< V<2.18

Gallium Arsenide Phosphide(GaAsP) Aluminium Gallium Indium Phosphide(AlGaInP) Gallium(III) Phosphide(GaP)

L c 500< <570 2.18< V<4.0

Indium Gallium Nitride(InGaN) / Gallium(III)

Nitride(GaN) Gallium(III) Phosphide(GaP) Aluminium Gallium Indium Phosphide(AlGaInP) Aluminium Gallium Phosphide(AlGaP) Lam 450< <500 2.48< V<3.7 Zinc Selenide(ZnSe)

Indium Gallium Nitride(InGaN) Tím 400< <450 2.76< V<4.0 Indium Gallium Nitride(InGaN)

Tía 2.48< V<3.7

Dual blue/red LEDs Blue with red phosphor White with purple plastic

T

ngo i <400 3.1< V<4.4

Diamond(C) Aluminium Nitride(AlN) Aluminium Gallium Nitride(AlGaN)

Tr ng V = 3.5 Blue/UV diode with yellow phosphor

Hình 2.11: M t s lo i LED thông d ng

2.2.2.3 c tuy n volt-ampe c a LED

c tuy n volt-ampe th hi n m i quan h gi a đi n áp đ t lên LED và dòng đi n

Hình 2.12: c tuy n volt-ampe c a LED

c tuy n volt-ampe c a LED có d ng t ng t gi ng nh đ c tuy n volt-ampe c a diode Tuy nhiên, đi n áp UD là đi n áp phân c c trên LED, đi n áp này ph thu c vào c u t o bán d n

c a m i lo i LED i n áp phân c c ng c c a LED khá nh , kho ng 5V

2.2.2.4 u đi m c a LED:

+ LED có hi u su t phát sáng cao, công su t tiêu th th p

+ LED có th phát ra nhi u màu s c nên không c n dùng các b l c màu theo ph ng pháp truy n th ng

+ Th i gian đáp ng nhanh (kho ng micro giây), đi u này r t quan tr ng trong truy n thông tin s i quang Có th đi u khi n đ sáng t i theo ph ng pháp đi u r ng xung

+ LED có tu i th cao, kho ng 35000 đ n 50000 gi , cao h n g p nhi u l n đèn hu nh quang và đèn s i đ t ( kho ng 5000 đ n 8000 gi )

2.2.2.5 ng d ng c a LED:

ng d ng r ng rãi và ph bi n hi n nay c a LED là làm b ph n hi n th trong các thi t b

đi n t , đèn qu ng cáo, đèn trang trí, đèn giao thông v.v

LED còn ng d ng trong l nh v c chi u sáng vì nh ng u đi m c a nó hoàn toàn có th thay

th nh ng ngu n sáng thông th ng khác

LED còn đ c ng d ng trong l nh v c đi n t vi n thông nh trong thi t b đi u khi n t xa,

c m bi n h ng ngo i, công ngh truy n d li u qua tia h ng ngo i(IrDA), LED UV kh trùng

n c

Hình 2.12: M t s ng d ng c a LED

Ch ng 3: THI T K ÈN CHI U SÁNG S D NG LED

Ch n s l ng bóng : 280 bóng , m c song song 4 dãy Led, m i dãy 70 led m c n i ti p

Ch n đi n áp: vì Led là linh ki n bán d n ch ho t đ ng t t và n đ nh đi n áp m t chi u nên

s d ng ngu n 220AC qua c u ch nh l u