Apa itu Light Emitting Diode (LED)
LED adalah dioda PN-junction yang memancarkan cahaya ketika arus listrik melewatinya ke arah depan. Di LED, rekombinasi pembawa muatan terjadi. Elektron dari sisi-N dan lubang dari sisi-P digabungkan dan menghasilkan energi dalam bentuk panas dan cahaya.
LED terbuat dari bahan semikonduktor yang tidak berwarna, dan cahayanya diradiasikan melalui persimpangan dioda.
LED banyak digunakan dalam tampilan segmental dan dot matrix dengan karakter numerik dan alfanumerik. Beberapa LED digunakan untuk membuat segmen garis tunggal sedangkan untuk membuat titik desimal digunakan LED tunggal.
Konstruksi LED
Rekombinasi pembawa muatan terjadi pada bahan tipe-P, dan karenanya bahan-P adalah permukaan LED. Untuk emisi cahaya maksimum, anoda diendapkan di tepi material tipe-P. Katoda terbuat dari film emas, dan biasanya ditempatkan di bagian bawah wilayah N. Lapisan katoda emas ini membantu memantulkan cahaya ke permukaan.
Gallium arsenide phosphide digunakan untuk pembuatan LED yang memancarkan cahaya merah atau kuning untuk emisi. LED juga tersedia dalam warna hijau, kuning kuning dan merah.
Transistor sederhana dapat digunakan untuk mematikan/menyalakan sebuah LED seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Arus basis IB menghantarkan transistor, dan transistor menghantarkan berat. Hambatan RC membatasi arus LED.
Cara Kerja dari LED
Kerja LED bergantung pada teori kuantum. Teori kuantum menyatakan bahwa ketika energi elektron menurun dari tingkat yang lebih tinggi ke tingkat yang lebih rendah, ia memancarkan energi dalam bentuk foton. Energi foton sama dengan jarak antara tingkat yang lebih tinggi dan yang lebih rendah.
LED terhubung dalam bias maju, yang memungkinkan arus mengalir ke arah depan. Aliran arus terjadi karena pergerakan elektron ke arah yang berlawanan. Rekombinasi menunjukkan bahwa elektron berpindah dari pita konduksi ke pita valensi dan memancarkan energi elektromagnetik dalam bentuk foton. Energi foton sama dengan jarak antara pita valensi dan konduksi.
Warna-warna LED (Light Emitting Diode)
Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :
Tegangan Maju (Forward Bias) LED
Masing-masing Warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya. Tegangan Maju untuk LED tersebut tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah Resistor untuk membatasi Arus dan Tegangannya agar tidak merusak LED yang bersangkutan. Tegangan Maju biasanya dilambangkan dengan tanda VF.
Keuntungan LED dalam Layar Elektronik
Berikut ini adalah keuntungan utama dari LED pada layar elektronik.
- Ukuran LED lebih kecil, dan dapat ditumpuk bersama untuk membentuk tampilan numerik dan alfanumerik dalam matriks kepadatan tinggi.
- Intensitas keluaran cahaya dari LED tergantung pada arus yang mengalir melaluinya. Intensitas cahayanya bisa dikontrol dengan lancar.
- Tersedia LED yang memancarkan cahaya dalam berbagai warna seperti merah, kuning, hijau dan kuning.
- Waktu hidup dan mati atau waktu peralihan LED kurang dari 1 nanodetik. Karena itu, LED digunakan untuk operasi dinamis.
- LED sangat ekonomis dan memberikan tingkat kehandalan yang tinggi karena diproduksi dengan teknologi yang sama dengan transistor.
- LED dioperasikan pada berbagai suhu, katakanlah 0 ° - 70 °. Selain itu, sangat tahan lama dan dapat menahan guncangan dan variasi.
- LED memiliki efisiensi tinggi, tetapi membutuhkan daya sedang untuk pengoperasian. Biasanya, tegangan 1.2V dan arus 20mA diperlukan untuk kecerahan penuh. Oleh karena itu, ini digunakan di tempat di mana daya yang tersedia lebih sedikit.
Kekurangan LED
Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)
Cara Mengetahui Polaritas LED
Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar dibawah.
Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.
Kegunaan LED dalam Kehidupan Sehari-hari
Teknologi LED memiliki berbagai kelebihan seperti tidak menimbulkan panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil ini semakin popular dalam bidang teknologi pencahayaan. Berbagai produk yang memerlukan cahaya pun mengadopsi teknologi Light Emitting Diode (LED) ini. Berikut ini beberapa pengaplikasiannya LED dalam kehidupan sehari-hari.
- Lampu Penerangan Rumah
- Lampu Penerangan Jalan
- Papan Iklan (Advertising)
- Backlight LCD (TV, Display Handphone, Monitor)
- Lampu Dekorasi Interior maupun Exterior
- Lampu Indikator
- Pemancar Infra Merah pada Remote Control (TV, AC, AV Player)
