Inleiding tot diodes en LED's
In de wereld van de elektronica zijn diodes en lichtgevende diodes (leds) essentiële componenten die een cruciale rol spelen in het ontwerp en de werking van schakelingen. Hoewel beide soorten halfgeleiders zijn, dienen ze verschillende doeleinden en worden ze gebruikt in diverse toepassingen in diverse industrieën. In deze blog onderzoeken we wat diodes en leds zijn, hoe ze werken en wat het verschil is.
Wat zijn diodes?
Een diode is een halfgeleidercomponent die stroom slechts in één richting doorlaat. Hij heeft twee aansluitingen: een anode (positieve zijde) en een kathode (negatieve zijde). Diodes worden vaak gebruikt om wisselstroom (AC) om te zetten in gelijkstroom (DC), een proces dat gelijkrichting wordt genoemd. Ze zijn cruciaal in voedingen, signaalverwerking en radiofrequentietoepassingen.
Hoe werken diodes?
Het werkingsprincipe van een diode is gebaseerd op de eigenschappen van halfgeleiders. Wanneer er een doorlaatspanning op de diode wordt gezet (anode naar kathode), laat deze stroom door. Als de spanning omgekeerd is, blokkeert de diode de stroom en verhindert deze. Dit unidirectionele gedrag maakt diodes onmisbaar voor een goede stroomdoorstroming in elektronische schakelingen.
Veelvoorkomende toepassingen van diodes:
- Gelijkrichters: Ze zetten wisselstroom (AC) om in gelijkstroom (DC) in voedingen.
- ZenerdiodesWordt gebruikt voor spanningsregeling in elektronische schakelingen.
- Lichtgevoelige diodes: Bevinden zich in fotovoltaïsche cellen en zetten licht om in elektrische energie.
Wat zijn LED's?
Een lichtgevende diode (led) is een type diode dat licht uitzendt wanneer er elektrische stroom doorheen loopt. In tegenstelling tot gewone diodes, die de doorgang van elektriciteit eenvoudigweg toestaan of blokkeren, zetten leds elektrische energie direct om in lichtenergie via een proces dat elektroluminescentie wordt genoemd. Leds worden veel gebruikt in displays, verlichting en indicatoren vanwege hun energiezuinigheid, lange levensduur en helderheid.
Hoe werken LED's?
Wanneer er elektrische stroom door een led loopt, binden elektronen zich aan gaten in het halfgeleidermateriaal, waardoor energie vrijkomt in de vorm van fotonen, die we als licht waarnemen. De kleur van het uitgezonden licht hangt af van het halfgeleidermateriaal in de led. Zo gebruiken rode leds andere materialen dan blauwe of witte leds.
Veelvoorkomende toepassingen van LED's:
- Schermen: Te vinden in televisies, smartphones en monitoren.
- Verlichting: Energiezuinige lampen en decoratieve verlichting
- Indicatoren: Wordt gebruikt in verkeerslichten, autodashboards en elektronische apparaten.
Diodes versus LED's: belangrijkste verschillen
| Functie | Dioden | LED's |
| Hoofdfunctie | Hierdoor kan de stroom slechts in één richting doorstromen. | Als er een elektrische stroom doorheen loopt, straalt het licht uit. |
| Lichte emissie | Het straalt geen licht uit. | Het zendt licht uit door middel van elektroluminescentie. |
| Toepassingen | Gelijkrichting, spanningsregeling, signaalverwerking | Verlichting, displays, indicatoren |
| Energie-efficiëntie | Gematigd | Hoge energie-efficiëntie |
| Nuttige levensduur | Gematigd | Duurzaam en langdurig. |
Waarom zijn diodes en LED's belangrijk in moderne elektronica?
Wanneer er elektrische stroom door een led loopt, binden elektronen zich aan gaten in het halfgeleidermateriaal, waardoor energie vrijkomt in de vorm van fotonen, die we als licht waarnemen. De kleur van het uitgezonden licht hangt af van het halfgeleidermateriaal in de led. Zo gebruiken rode leds andere materialen dan blauwe of witte leds.
Milieu-impact
Een van de belangrijkste voordelen van ledlampen ten opzichte van traditionele verlichtingsmethoden (zoals gloeilampen) is hun energiezuinigheid. Ledlampen verbruiken minder energie en gaan veel langer mee, waardoor ze minder vaak vervangen hoeven te worden en er minder afval ontstaat. Dit maakt ze een duurzamere optie in de strijd tegen milieuvervuiling.
Technologische vooruitgang
Technologische vooruitgang heeft geleid tot de ontwikkeling van gespecialiseerde soorten diodes en leds. Organische lichtgevende diodes (oled's) zijn bijvoorbeeld een type led dat flexibele displays mogelijk maakt, wat nieuwe mogelijkheden biedt voor draagbare technologie en opvouwbare smartphones. Laserdiodes worden eveneens gebruikt in zeer nauwkeurige toepassingen zoals glasvezelcommunicatie en barcodelezers.
