In dit artikel zullen we onderzoeken hoe LED-diodes functioneren, inclusief hun werkingsprincipes en hoe ze in een circuit kunnen worden aangesloten. We zullen ook ingaan op de redenen achter hun verschillende kleuren.
Hoe werkt LED-diode?
Een LED-diode (Light Emitting Diode) werkt door licht uit te zenden wanneer er een elektrische stroom doorheen gaat. Dit proces is gebaseerd op elektroluminescentie, waarbij elektrische energie wordt omgezet in lichtenergie. De belangrijkste componenten zijn onder meer:
- Halfgeleidermateriaal: Meestal gemaakt van materialen zoals galliumarsenide of galliumfosfide, die licht produceren wanneer elektronen recombineren met gaten.
- P-N-verbinding: De LED heeft een P-N-verbinding waar de recombinatie van het elektron-gat plaatsvindt, waarbij fotonen (licht) worden uitgezonden.
Wat is LED-diode en hoe werkt het?
Een LED-diode is een soort diode die licht uitzendt als er stroom doorheen vloeit. Het werkt volgens het principe van elektroluminescentie, waarbij:
- Forward Bias: Bij voorwaartse bias stroomt de stroom door het halfgeleidermateriaal.
- Fotonenemissie: elektronen recombineren met gaten in het halfgeleidermateriaal, waardoor energie vrijkomt in de vorm van licht.
Hoe LED-diode op circuit aansluiten?
Volg deze stappen om een LED-diode op een circuit aan te sluiten:
- Identificeer polariteit: de LED heeft twee benen, waarbij het langere been het positieve is (anode) en het kortere been het negatieve (kathode).
- Verbind weerstand: plaats een stroombegrenzende weerstand in serie met de LED om schade door overmatige stroom te voorkomen.
- Draad-LED: Verbind de anode met de positieve voedingsspanning en de kathode via de weerstand met aarde.
Wat is het LED-werkprincipe?
Het werkingsprincipe van een LED is gebaseerd op elektroluminescentie:
- Elektronen en gaten: Wanneer de LED voorwaarts gericht is, combineren elektronen van het N-type materiaal met gaten van het P-type materiaal.
- Energy Release: Bij deze recombinatie komt energie vrij in de vorm van licht, dat zichtbaar is als de LED-gloed.
Waarom is de LED-diode gekleurd?
De kleur van een LED-diode wordt bepaald door het gebruikte halfgeleidermateriaal en de bandgap-energie ervan:
- Materiaalsamenstelling: Verschillende materialen zenden verschillende kleuren uit op basis van hun bandafstand. Galliumarsenide zendt bijvoorbeeld infrarood licht uit, terwijl galliumfosfide groen of rood licht kan uitstralen.
- Golflengte van licht: De kleur houdt verband met de golflengte van het licht dat wordt uitgezonden tijdens het elektron-gat-recombinatieproces.
Ik hoop dat deze uitleg je helpt de werking van LED-diodes te begrijpen, hoe je ze in een circuit kunt aansluiten en de wetenschap achter hun kleuren.
