Karakteristik sifat, klasifikasi dan aplikasi bahan elektrik

KARAKTERISTIK SIFAT, KLASIFIKASI DAN APLIKASI BAHAN

ELEKTRIK DARI BAHAN LED

PENGERTIAN LED

Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode ) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik ketika listrik dialirkan searah dengan polaritas LED (positif dan negatif).

POSISI ANODA DAN KATODA PADA LED

Cahaya akan dihasilkan oleh LED pada range arus 5 – 20 Ma, dengan tegangan sekitar 2V,  pada kondisi arus maju.

Cahaya akan dihasilkan oleh LED pada range arus 5 – 20 Ma, dengan tegangan sekitar 2V,  pada kondisi arus maju.

Warna dari LED tergantung pada komposis dan kondisi dari material semi konduktor yang dipakai, dapat berupa infra merah, cahaya tampak atau ultraviolet.

Warna dari LED tergantung pada komposis dan kondisi dari material semi konduktor yang dipakai, dapat berupa infra merah, cahaya tampak atau ultraviolet.

LED dipasang seri dengan hambatan  untuk mencegah terjadinya kebakaran LED.

LED dipasang seri dengan hambatan  untuk mencegah terjadinya kebakaran LED.

RANGKAIAN 1

RANGKAIAN 2

RANGKAIAN 3

KARAKTERISTIK LED

Sebuah LED adalah sejenis dioda semikonduktor istimewa. Seperti sebuah dioda normal, LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan - elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk photon

LED mempunyai kecenderungan polarisasi. Chip LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati chip LED. Ini menyebabkan chip LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya.Chip LED pada umumnya mempunyai tegangan rusak yang relatif rendah. Bila diberikan tegangan beberapa volt ke arah terbalik, biasanya sifat isolator searah LED akan jebol menyebabkan arus dapat mengalir ke arah sebaliknya

Karakteristik chip LED pada umumnya adalah sama dengan karakteristik dioda yang hanya memerlukan tegangan tertentu untuk dapat beroperasi. Namun bila diberikan tegangan yang terlalu besar, LED akan rusak walaupun tegangan yang diberikan adalah tegangan maju.

Tegangan yang diperlukan sebuah dioda untuk dapat beroperasi adalah tegangan maju (Vf)

TEGANGAN KARAKTERISTIK LED

KLASIFIKASI LEDPengembangan LED dimulai dengan alat inframerah dan dibuat dengan gallium arsenide. Perkembangan dalam  ilmu material telah memungkinkan produksi alat dengan panjang gelombang yang lebih pendek, menghasilkan cahaya dengan warna bervariasi.

PADA JAM DIGITAL

LED konvensional terbuat dari mineral inorganik yang bervariasi, menghasilkan warna sebagai berikut:•aluminium gallium arsenide (AlGaAs) – merah dan inframerah•gallium aluminium phosphide – hijau•gallium arsenide/phosphide (GaAsP) – merah, oranye, dan kuning•gallium nitride (GaN) – hijau, hijau murni, dan biru•gallium phosphide (GaP) – merah, kuning, dan hijau

•zinc selenide (ZnSe) – biru•indium gallium nitride (InGaN) – hijau kebiruan dan biru•indium gallium aluminium phosphide – merah, oranye, kuning, dan hijau•silicon carbide (SiC) as substrate – biru•diamond (C) – ultraviolet•silicon (Si) as substrate – biru (dalam pengembangan)•sapphire (Al2O3) as substrate – biru

LED pertama yang dapat mencapai keterangan komersial menggunakan substrat galium nitrida yang ditemukan oleh Shuji Nakamura tahun 1993 sewaktu berkarir di Nichia Corporation di Jepang. LED ini kemudian populer di penghujung tahun 90-an. LED biru ini dapat dikombinasikan ke LED merah dan hijau yang telah ada sebelumnya untuk menciptakan cahaya putih.

LED dengan cahaya putih sekarang ini mayoritas dibuat dengan cara melapisi substrat galium nitrida (GaN) dengan fosfor kuning. Karena warna kuning merangsang penerima warna merah dan hijau di mata manusia, kombinasi antara warna kuning dari fosfor dan warna biru dari substrat akan memberikan kesan warna putih bagi mata manusia.

KUBUS LED

LED lebih banyak menghasilkan cahaya tiap watt daripada bohlam, ini sangat sesuai apabila menggunakan tenaga dari baterai.LED dapat memancarkan cahaya yang diharapkan tanpa menggunakan color filters seperti pada metode lampu tradisional. Sehingga sangat efisien dan biayanya lebih murah.Bentuk dari paket LED dapat didesain untuk memfokuskan cahaya.tetapi sumber cahaya lain perlu ditambahkan sebuah reflektor untuk mendapat nyala yang lebih fokus.Apabila pada aplikasi yang membutuhkan pengaturan, LED tidak berubah warna meskipun besarnya arus berubah.

LED sangat ideal digunakan untuk aplikasi yang on-off secara rutin dan terus menerus.LED merupakan komponen yang padat, sehingga tidak mudah rusak oleh karena goncangan dari luar.LED memiliki umur pakai yang lama.LED memiliki respon yang cepat dengan tingkat cahaya maksimal jika digunakan pada perangkat komunikasi.LED sangat kecil dan mudah di pasang pada PCB.LED merupakan perangkat yang bebas mercury.

Penggunaan LED sangat tergantung dengan temperatur dan kondisi lingkungan.LED harus mendapatkan masukan arus yang benar, antara positif dan negatif tidak boleh terbalik.Area jangkauan pencahayaan LED sempit.LED tidak dapat digunakan pada aplikasi yang memerlukan berkas cahaya yang tajam.

Dome Light yang dimaksud adalah lampu kabin, lampu yang umumnya terpasang pada plafon mobil. Lampu ini bermanfaat untuk menerangi interior kabin saat gelap dan butuh penerangan untuk beraktifitas. Jumlah Dome light pada kabin mobil tidak sama, ada yang hanya 1 hingga 3 atau lebih, hingga penerangan terlihat merata.

perbandingan cahaya yang dikeluarkan oleh lampu pijar dibandingkan dengan LED. Lampu pijar mempunyai ciri khas dengan sinar yang sedikit berwarna kuning, cahaya nya lembut.Sementara LED mengeluarkan cahaya putih terang dengan sedikit biru.

PERBANDINGAN PENGGUNAAN LED DAN LAMPU PIJAR

Tidak seperti sumber cahaya konvensional, LED tidak bisa mengalami kerusakan secara mendadak atau terbakar.

Aplikasi...

LED dalam aplikasi sebagai alat penerangan lampu langit-langit

lampu jenis LED (Light Emitting Diode) dapat menghemat tagihan listrik dan juga mengurangi panas ruangan dibandingkan dengan menggunakan lampu biasa (neon, bohlam maupun lainnya)

PERBANDINGAN LED DAN LAMPU PIJAR

PAPAN PENGUMUMAN YANG BIASANYA TERDAPAT DI BANDARA

LAMPU PANGGUNG

SENTER JAM TANGAN

TELEVISI YANG MENGGUNAKANLED BENTUK LEBIH FLAT

LAMPU SIGN MOBIL

FABRIKASI BAHAN LED ORGANIK

Dalam perkembangannya piranti LED telah dibuat dengan desain menggunakan bahan organik yang disebut dengan OLED (Organic Light Emitting Device)

Lapisan elektrode dibuat dari bahan logam yang transparan (atau semi-transparan) seperti Indium Tin Oxide (ITO) atau aluminium (Al). Dengan sifat transparan ini memungkinkan cahaya yang dihasilkannya memancar keluar dari struktur piranti secara optimal

• Dalam perkembangannya, sekarang ini telah dimungkinkan untuk membuat piranti OLED yang dapat menghasilkan tiga pancaran cahaya dengan warna Hijau, Biru dan Merah dalam satu piranti

Prinsip dari piranti electroluminescent secara garis besar adalah piranti yang dapat mengeluarkan / memancarkan cahaya dengan warna (panjang gelombang) tertentu jika diberikan kepadanya medan listrik. Bagian penting dari piranti OLED adalah lapisan tipis (thin film) yang tersusun dari molekul-molekul organik / polimer yang berfungsi sebagai emitter (pemancar) cahaya dan lapisan elektrode yang disusun secara sandwich