발전기로서의 LED


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많은 사람들이 알고 있듯이, 일반적인 발광 다이오드는 저렴하고 편재 된 표시기로 매우 편리하지만 발전기의 두 배가 될 수 있습니다. 메커니즘은 일명 태양 전지판 인 광전지에서 이용되는 것과 동일합니다.

LED가 빛에 노출되면 양극에서 음극으로 흐르는 전류가 생성됩니다. 이 전류는 장치에 직접 전력을 공급하거나 커패시터를 충전하여 주기적 부하가 필요할 때 저장된 전하를 한 번에 모두 사용할 수 있도록하는 데 사용될 수 있습니다.

관련 값에 대한 더 나은 아이디어를 제공하기 위해 단락 전류는 수십 나노 암페어에서 수 마이크로 암페어까지이며 개방 회로 전압은 LED의 표준 순방향 전압보다 다소 낮습니다.

나는 현재 LED를 테스트하기 위해 다양한 LED를 선택하고 내 응용 분야에 적합한 지 확인하고 있지만, 주로 LED를 사용하는 것은 돈을 현명하게 사용하는 것이기 때문에 주로 붙어 있습니다. 다른 많은 측면에서는 포토 다이오드도 더 나은 선택입니다. 데이터 시트에 광전류를 표시하는 제조업체는 없으며 이것이 공정한 것처럼 보이지만 수천 개의 LED 테스트를 피하고 싶기 때문에 선택한 범위의 LED를 구입하고 싶습니다. 사진 생성으로 이어지는 기본 메커니즘.

다이오드 방정식을 적어 봅시다 :

나는=나는에스(이자형VV1)나는

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

여기서 기술에 의존하고 다이 면적 의존한다. I G 는 생성 전류이며 최대화에 관심이있는 매개 변수 입니다.나는에스=제이에스나는

여기 내가 생각한 것들이 있습니다 :

LED 는 LED가 운반하는 에너지가 갭보다 큰 경우에만 광선을 흡수 할 수 있기 때문에 스펙트럼의 넓은 부분을 흡수 할 수 있도록 낮은 에너지 (즉, 낮은 주파수) 갭을 갖는 LED를 선택해야합니다. 이로 인해 빨간색 또는 적외선 LED를 선택할 수있었습니다.

최대 전류 최대 순방향 전류는 다이 면적 및 전력 소산 기능에 비례합니다. 광 생성 전류는 면적에 비례하기 때문에 고전류 LED를 선택하는 것이 현명 해 보입니다.

순방향 전압 이것은 개방 회로 전압과 다소 관련이 있으며 현재 나에게 문제가되지 않으며 광전류와 관련이 없다고 생각합니다.

역전 류 나는 이것이 광 생성 전류와 많은 관련이 있다고 확신하지는 않지만 역전 류가 클수록 면적이 커지므로 좋은 일이다.

고장 전압 나는 이것이 광 발생과 관계가 있다고 생각하지 않습니다.

내 질문은 마침내 :
당신은 내 분석에 동의합니까, 당신은 내가 뭔가를 누락 생각하십니까?
또는 더 나은
공급자의 LED 섹션에서 태양 광 패널을 검색 할 때 살펴볼 매개 변수는 무엇입니까?


나는 당신이 실제 숫자를 사용하고 얼마나 많은 nW를 추출 할 수 있는지 확인하는 것이 좋습니다 ...
PlasmaHH

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당신은 LED에서 유용한 전력을 얻을 수 있습니다 : LED를 사용하여 AVR 마이크로 프로세서 (실수) 전원 켜기 여기를 .
bigjosh

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기능에 최적화 된 포토 다이오드와 달리 LED가 왜 어플리케이션에 적합합니까?
Scott Seidman

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더 저렴하고 이미 플랫폼에 존재하기 때문입니다. 다시, 이것은 내 질문의 요점이 아닙니다. 솔루션을 제공하는 문제를 해결하려고하지 않고 LED의 광전 메커니즘을 논의하고 정상적인 LED 데이터 시트가 생각보다 많은 힌트를 줄 수 있는지 이해하고 싶습니다.
Vladimir Cravero

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아마도 분명하지만이 응용 프로그램의 LED를 찾고 있다면 명확한 패키지가있는 LED를 선호합니다. 색상이 있거나 서리로 덥은 패키지는 변환 효율을 떨어 뜨립니다. 더 높은 등급의 LED는 더 큰 다이 및 이에 따른 변환 영역에 해당 할 수 있습니다.
JS.

답변:


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LED 색상 -동의합니다. 낮은 에너지의 광 방출을 갖는 LED는 가시 스펙트럼에서 효과적으로 더 넓은 '흡수 대역'을 가져야합니다.

역전 류 -이것이 문제가 될 수 있다고 생각합니다. 이것은 기본 다이오드의 '다공성 문제'이므로 일부 / 모든 광 생성 전류에 대해 손실 경로가 나타날 수 있습니다. 나는 (대조적 인 실험 데이터가 부족한) 순방향 전류에 비례하여 누설이 적은 LED를 찾습니다.

목록에서 알지 못했지만 한 가지 항목이 중요한 요소라고 생각할 수 있습니다.
변환 효율 -다른 구성 요소를 '뒤로'사용한 경험에서 전기를 공급할 때 더 효율적으로 작동하는 구성 요소 전기 생산시 거의 항상 더 효율적입니다. 따라서 비례 적으로 더 높은 광 출력 / 전력 효율을 갖는 LED를 사용하는 것이 좋습니다 ( LED 색 인수 로 인해 '색 온도'가 적용되지 않을 수 있음 ).


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수집기 영역이없는 것 같습니다. LED는 측면에 밀리미터와 같은 매우 작은 칩 크기로 만들어집니다. 이것은 전력을 생성 할 때 "합리적인"광 강도를 위해 매우 적은 양의 광 전력만을 차단한다는 것을 의미합니다.

또한, 그것을 증명할 수는 없지만, LED는 방출 대역 내의 빛에만 반응하여 태양이나 주변과 같은 광대역 소스와 함께 사용할 때 발전 장치로서의 LED 효율을 크게 떨어 뜨릴 것으로 생각합니다. 빛. 이것을 쉽게 테스트 할 수 있습니다-다른 색상의 LED로 LED를 조명하십시오.


나도 그 의심이 있습니다. 이 정확한 이유로 RGB LED가 훨씬 우수하다는 내용의 데이터가 그물에 떠있는 것을 발견했습니다.
Vladimir Cravero

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탐지기로 Google 포레스트 밈과 LED를 사용해야합니다. 여기 내 첫 번째 히트가 있습니다. 포레스트는 이것을 80 년대에 다시 했습니까 (?) 그리고 그는 여전히 스펙트럼 선택에 LED를 사용하고 있다고 생각합니다.


그는 led를 사용하여 두 개의 별도의 전송 렌즈와 수신 렌즈가 필요하지 않고 하나의 큰 렌즈를 가질 수있었습니다. 광섬유는 동일한 문제를 가지고 있으며, 단일 단일 광섬유 트랜시버가 없다는 사실에 놀랐습니다.
Henry Crun

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이전 답변이 삭제 된 것으로 발표 될 때 내가 말할 수있는 것은 내가 아는 것 이상으로 추측하지 않는 것입니다. 빛에 민감하게 만드는 녹색 LED의 화학에 대해 모른다면 죄송합니다. 내가 아는 것만 노출시키고 있습니다.

녹색 LED는 광 검출기 / 발전기로서 최고의 반응을 보이는 LED입니다. 나는 매우 높은 수준의 오디오 처리 장비 제조업체 인 고용주에게 전면 패널의 녹색 LED 표시기가 사진이 깜박일 때 회로에 스파이크를 유도하고 있음을 테스트하고 시연했습니다. 녹색 LED는 태양 광 추적 / 감지를 위해 heliostats에도 사용됩니다. 출력은 매우 완만하지만 다른 색상보다 더 잘 생성됩니다. 웹은 또한 대부분 heliostat 태양 추적 회로에서 동작을 공개해야하며, 나는 북쪽 벽에서 곰팡이를 죽이기 위해 몇 년 전에 나 자신을 만들었습니다.


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순방향 전압은 색상에 따라 달라 지므로 주어진 전류에 대한 전력은 색상 / 순방향 전압에 따라 달라 지므로 색상 (및 순방향 전압)은 고려하지 않은 영향을 미칩니다.


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네이저 블라드를 무시하십시오-당신이 그것에 달려 있다면, 여기에 뛰어들 수있는 훌륭한 실용적인 연구 프로젝트가 있습니다. 과거에는 이것을 사용하여 페트 게이트를 직접 구동하고 구성을위한 데이터 입력으로 사용했습니다. 나노 파워 IC의 + 대 면적 / 대형 어레이 LED는 현재시기 적절하다는 아이디어로, 실행 가능한 에너지 원이 될 수 있음을 의미합니다. 연구 자료가 필요합니다. 많은 이론이 있지만 데이터는 없습니다.


전구용 LED 필라멘트를 사용해보십시오.

귀하의 질문에 직접 대답하지는 않지만 ~ 20 LED 다이를 직렬로 사용하는 표준 생산 부품입니다.

aliexpress에는 흰색과 빨간색 버전이 있으며 길이가 서로 다릅니다. 하나의 패키지에 4 개의 큰 다이가있는 것처럼 보이는 5W LED뿐만 아니라 큰 COB 어레이도 있습니다. 이 모든 것이 더 높은 전압을 만들 수 있습니다.

일부 공급 업체는 경쟁 업체보다 더 큰 다이를 사용한다고 자랑하며 아마도이 방법이 바람직 할 것입니다.

백색 LED는 청색 다이를 사용하고 있으며, 형광체 코팅은 LED가 변환 할 수있는 파장 범위에서 빛을 하향 변환하는 것으로 예상합니다. 차가운 흰색 LED는 변환이 적습니다. 따라서 차가운 흰색과 빨간색이 가장 잘 작동합니다.


공개 질문 :

  • 강한 햇빛 아래 에너지
  • 실내 빛 esp의 밑에 에너지는 빛을지도했습니다. 웜 및 콜드 화이트 전력 출력
  • 온도의 영향.
  • LED 기술 (gan vs algaas)과 파장의 차이점
  • 큰 대 작은 다이의 상대 효율. (0.25mm 인 다이는 1mm 다이보다 활성 영역의 비율이 훨씬 낮을 수 있습니다.
  • 노후화 (랩 LED의 표준 고장 모드는 다이에 걸쳐 우회 저항을 개발한다는 것입니다.
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