Pengertian LED
LED yakni dioda dengan junction-PN sederhana, yang yang dibikin dari materi dengan penghalang energi yang lebih besar. Ketika supply diberikan ke persimpangan LED, elektron bergerak dari pita valensi ke pita konduksi. Ketika elektron kehilangan energi dan jatuh kembali ke kondisi semula, foton dipancarkan. Cahaya yang dipancarkan ini berada dalam pita frekuensi dari rentang frekuensi cahaya yang terlihat.
Kepanjangan LED yakni Light Emitting Diode, Dioda sederhana ini memancarkan cahaya di saat sambungan PN-nya dibiaskan oleh tegangan serendah 1 volt. Sebagian besar LED melakukan pekerjaan antara 1.5 volt sampai 2 volt, tapi jenis yang sungguh terperinci utamanya LED Putih, Biru dan Merah Muda memerlukan 3 volt untuk menampilkan kecerahan maksimum. Arus lewat LED mesti dibatasi sampai 20 -30 mili ampere bila tidak, perangkat akan terbakar. LED Putih dan Biru sanggup mentolerir arus sampai 40 mili ampere.
LED memiliki chip semikonduktor yang yang dibikin dari senyawa Gallium yang memiliki sifat emisi foton oleh pengaruh arus. Chip terhubung ke dua pos terminal untuk menampilkan tegangan supply. Seluruh rakitan dirangkum dalam urusan epoksi dengan terminal diproyeksikan keluar. Kawat panjang pada LED artinya kasatmata sedangkan kawat pendek memiliki arti negatif.
Awalnya, semikonduktor yang dipakai dalam LED yakni Gallium Arsenide Phosphate (GaAsP) sementara Gallium Aluminium Aeresnide (GaAlAs) kini dipakai dalam LED tinggi yang cerah. LED Biru dan Putih menggunakan Indium Gallium Nitride (InGaN) sementara LED Multicolour menggunakan variasi materi yang berlainan untuk menciptakan warna yang berbeda. LED Putih berisi chip biru dengan fosfor anorganik putih. Ketika cahaya biru menyerang fosfor, cahaya putih akan dipancarkan.
LED memancarkan cahaya menurut Electroluminescence. Bahan semikonduktor dalam LED memiliki daerah tipe P dan tipe N. Wilayah P menjinjing muatan kasatmata yang disebut Holes sementara wilayah N melepaskan elektron. Bahan pemancar foton terjepit di antara lapisan P dan N.
Ketika Perbedaan Potensial dipraktekkan antara lapisan P dan N, elektron dari lapisan N bergerak menuju materi aktif dan bergabung dengan Holes. Ini melepaskan energi dalam bentuk cahaya dari materi aktif. Berdasarkan jenis materi aktif, warna yang berlainan akan diproduksi.
8 jenis LED dan materi yang dipakai di dalamnya
- LED Infrared - Aluminium Gallium Arsenide
- LED Merah - Aluminium Gallium Arsenide, Gallium Arsenide Phosphide, Gallium Phosphide
- LED Hijau - Aluminium Gallium Phosphide, Gallium Nitride
- LED Kuning - Aluminium Gallium Phosphide, Gallium Arsenide Phosphide, Gallium Phosphide
- LED Orange - Aluminium Gallium Indium Phosphide
- LED Biru - Indium Gallium Nitride, Silicon Carbide, Sapphire, Zinc Selenide
- LED Putih - Gallium Nitride berbasis Indium Gallium Nitride
- LED Ultraviolet - Indium Gallium Nitride, Aluminium Gallium Nitride
8 Parameter LED
- Luminous Flux - Ini yakni jumlah energi dari LED dan diukur dalam Lumen (lm) atau Milli lumen (mlm)
- Luminous Intensity - Ini yakni Luminous Flux yang termasuk area dan diukur dalam ungkapan Candela (cd). Kecerahan LED tergantung pada intensitas cahaya.
- Luminous Efficacy - Ini menampilkan cahaya dalam kaitannya dengan tegangan yang diberikan. Unitnya yakni lumen per watt (lm w).
- Voltage Forward (Vf) - Tegangan maju ini yakni penurunan tegangan melintasi LED. Ini berkisar dari 1.8 volt di LED Merah, pada LED Hijau dan Kuning di 2.2 volt . Dan dalam LED Biru dan Putih, 3.2 volt.
- Current Forward (If) - Arus maju ini yakni arus maksimum yang diijinkan lewat LED. Ini berkisar dari 10 mA sampai 20mA dalam LED biasa, sedangkan 20mA sampai 40 mA dalam LED Putih dan Biru. LED 1 watt yang terperinci tinggi memerlukan arus 100 - 350 mili ampere.
- Viewing angle - Ini juga disebut Off-axis angle. Ini yakni intensitas cahaya yang turun ke nilai setengah sumbu (axis). Ini menciptakan kecerahan sarat dalam kondisi penuh. LED jenis tinggi terperinci memiliki sudut pandang yang sempit sehingga cahaya akan difokuskan menjadi balok.
- Energy level - Tingkat energi dalam output cahaya tergantung pada tegangan yang diberikan dan muatan dalam elektron semikonduktor. Tingkat energi yakni E = qV di mana q yakni muatan dalam elektron dan V yakni tegangan yang diberikan. q umumnya -1.6 × 1019 Joule.
- Watt dari LED - Ini yakni tegangan maju dikalikan dengan arus maju. Jika keistimewaan arus mengalir lewat LED, masa pakai baterai akan berkurang. Kaprikornus resistor seri, umumnya 470 ohm ke 1K dipakai untuk menangkal arus lewat LED.
Kebutuhan Supply AC untuk Menyalakan LED
Untuk aplikasi yang melibatkan daya rendah menyerupai pada ponsel, dimungkinkan untuk menggunakan supply DC untuk LED. Namun untuk aplikasi skala besar menyerupai Traffic Lights menggunakan LED, bergotong-royong tidak tenteram menggunakan DC.Ini alasannya yakni seiring dengan meningkatnya jarak, transmisi daya DC berkontribusi kepada lebih banyak kerugian dan juga cukup murah untuk menggunakan perangkat untuk konversi DC-DC. Sebagai hasilnya, lebih cocok untuk menggunakan supply AC untuk aplikasi kelas atas menyerupai cahaya sejumlah besar LED.
Kapasitor selaku Pembatas Tegangan AC
Kapasitor memiliki sifat menentang pergeseran tegangan yang dipraktekkan dengan menawan atau men-supply arus dari rangkaian, alasannya yakni mereka mengisi atau melepaskan. Arus melintasi kapasitor diberikan sebagai
I = CdV / dt
Di mana C yakni kapasitansi, dV/dt menampilkan pergeseran tegangan. I yakni muatan antara plat per satuan waktu atau arus.
Arus lewat kapasitor yakni reaksi kepada pergeseran tegangan. Oleh alasannya yakni itu untuk tegangan sesaat yang tinggi, arusnya nol. Dengan kata lain tegangan tertinggal arus sampai 90 derajat. Properti kapasitor ini menjadikannya sanggup dipakai selaku peredam tegangan untuk catu daya AC. Namun ini tergantung pada nilai kapasitansi dan frekuensi. Semakin tinggi frekuensi dan kapasitansi, makin kecil reaktansi.
Aplikasi yang melibatkan supply AC untuk menyalakan LED
LED atau Light Emitting Diode sanggup pribadi dioperasikan lewat supply listrik AC cuma dengan menggunakan variasi Kapasitor dan Resistor. Supply utama AC 220V dikonversi ke tegangan AC rendah menggunakan Transformator.
Kapasitor dipakai selaku pembatas tegangan dimana resistor yakni pembatas arus. Dioda dengan PIV tinggi (1000V) dipakai untuk melindungi LED dari tegangan tinggi.
Biasanya penurunan tegangan pada LED putih yakni sekitar 1.5V. LED terhubung dalam dua variasi seri-paralel. Jika 12 LED dipakai di setiap kombinasi, penurunan tegangan pada variasi LED yakni sekitar 30V. Resistor bertindak selaku pembatas arus dan menampilkan penurunan tegangan sekitar 30V.
Kaprikornus dengan variasi kapasitor dan resistor, dimungkinkan untuk menggerakkan serangkaian LED. Nilai resistor tergantung pada jumlah LED yang digunakan. Karena peringkat LED yakni pada 15mA, arus lewat setiap LED akan 15mA dan arus total lewat dua set variasi LED akan 30mA, membuat penurunan tegangan 30V melintasi resistor 1k.
