Rengi belirleyen yasak enerji aralığı
LED, ileri akımın elektron ve boşlukları eklem boyunca sadece yaymak yerine doğrudan eklemde yeniden birleştirdiği bir P-N eklemidir. Her yeniden birleşme enerjisini bir foton olarak salar ve fotonun enerjisi — yani rengi — bir boya ya da filtre ile değil, yarı iletkenin yasak enerji aralığı ile belirlenir. Bu yüzden ileri gerilim dalga boyuyla yumuşakça değil, malzeme ailesine göre sıçrayarak değişir: kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler yaklaşık 2 V'luk aralığa sahip AlGaInP veya GaAsP kullanırken; yeşil, mavi ve fosforlu beyaz LED'ler, iletmeye başlamadan önce 3 V'un üzerini gerektiren daha geniş aralıklı InGaN kullanır.
Her LED'in neden seri dirence ihtiyacı vardır
Açılma dizinden sonra akım gerilimle o kadar dik yükselir ki bir voltun onda biri bile sönük bir parlaklıkla yanmış bir çip arasındaki farkı yaratabilir. Akkor bir ampul kendini sınırlar çünkü ısındıkça flaman direnci artar; bir diyot eklemi ise tam tersini yapar, dolayısıyla akımın kaçmasını içeriden hiçbir şey durdurmaz. Uygulamada bunu yalnızca kılıf içindeki gövde ve uç direnci bir ölçüde frenler, o da tek başına yeterli değildir — bu yüzden her gerçek devre LED'i bir seri direnç ya da uygun bir sabit akım sürücüsü üzerinden besler, asla doğrudan bir gerilim kaynağından değil.
Veri sayfasını okumak
LED veri sayfaları doyma akımı yerine belirtilen bir test akımındaki ileri gerilimi verir; bunun yanında milikandela cinsinden ışık şiddetini veya lümen cinsinden akıyı, görüş açısını ve çipin arızalanmadan taşıyabileceği azami ileri akımı belirtir. Akımı bu değerin çok üzerine çıkarırsanız ışık çıkışı aynı hızda artmaz — verim düşüşü, her ek miliamperin orantılı olarak daha az parlaklık kazandırdığı anlamına gelir ve ısı çıkışı daha da bastırır. Ters gerilim değeri de bir doğrultucu diyoda kıyasla alışılmadık derecede düşüktür, çünkü LED'in eklemi yüksek bir ters alanı engellemek üzere hiç tasarlanmamıştır.
Nerede kullanılır
LED'ler gösterge lambası, yedi segmentli ve nokta matrisli ekranlarda segment, ve neredeyse her ekranda arka aydınlatma olarak görev yapar. Sarı fosforla kaplı mavi LED'ler, akkor ve floresan ampulleri genel aydınlatmada yerinden edecek kadar verimli beyaz ışık üretir; kızılötesi LED'ler ise uzaktan kumandaları ve optokuplörleri sürer. Bir avuç LED'in ötesinde tek bir direnç genellikle özel bir sabit akım sürücü entegresiyle değiştirilir; bu, parlaklığı bir direncin hiçbir zaman başaramayacağı kadar hassas ve verimli düzenler.