LEDモジュールの紹介

1. はじめに

LED（発光ダイオード）は、電気を流すと光を発することができる半導体デバイスです。 LED 技術は、高効率、長寿命、環境保護などの利点があるため、ディスプレイ、照明、通信などの分野で広く使用されています。 LED モジュールは、1 つまたは複数の LED チップ、駆動回路、ヒートシンク、およびその他の付属品で構成されるパッケージ システムであり、通常は特定の光源機能を実現するために使用されます。この記事では、LED モジュールの構成、動作原理、分類、用途、将来の開発動向について詳しく説明します。

2. LEDモジュールの構成

LEDチップ

LEDモジュールのコアコンポーネント。 LEDチップはP型半導体とN型半導体の間に電流を流すことで光を発します。異なる材料や構造によって、異なる色の光が生成されます。

駆動回路

ドライバ回路は、LED に必要な電流と電圧を供給するために使用されます。一般的な駆動回路には、LED チップを保護し、使用効率を向上させるための DC 電源、定電流源、パルス幅変調 (PWM) 制御回路が含まれます。

放熱部品

LED は動作中に熱を発生します。熱を効果的に放散できない場合、光の減衰や早期故障につながる可能性があります。したがって、放熱部品（アルミニウム基板、サーマルペースト、ヒートシンクなど）は LED モジュールの重要な部品です。

光学部品

光学部品には主にレンズや反射鏡が含まれ、光の発散角や強度を制御し、照明効率を向上させるために使用されます。

包装資材

LED モジュールの外部梱包材には通常、内部コンポーネントを保護するために防水性と耐紫外線性を備えたプラスチックまたはガラスが採用されています。

3. LEDモジュールの動作原理

LEDの発光原理は半導体の物理的効果に基づいています。電流が LED チップを通過すると、電子が N 領域から P 領域に移動し、正孔と結合します。このプロセスによりエネルギーが放出され、光の形で放射されます。 LED の色は、使用される半導体材料のバンドギャップ特性に関係しています。異なるバンドギャップ エネルギーは異なる光の波長に対応し、赤、緑、青などの異なる色を形成します。

4. LEDモジュールの分類

目的による分類

照明用 LED モジュール: ランプ、街灯、看板などの屋内および屋外の照明に使用されます。

ディスプレイ LED モジュール: フルカラー LED ディスプレイ画面、信号機などのディスプレイ画面やテレビに使用されます。

信号 LED モジュール: 電子メーター、計器などの表示や警報に使用されます。

構造による分類

表面実装モジュール：スペースを節約できる実装方法であり、高密度レイアウトに適しています。

プラグイン モジュール: ピンを介して回路に接続され、交換や修理が簡単です。

色で並べ替え

モノクロモジュール: 1 色の光のみを放射します。

フルカラーモジュール：RGB三原色の組み合わせにより多彩な色彩を表現できます。

5. LEDモジュールの応用分野

照明

LED モジュールは、家庭用照明、オフィス照明、街路照明に広く使用されています。 LED 照明は、発光効率が高く、エネルギー消費量が少ないため、従来の白熱灯や蛍光灯に徐々に取って代わってきました。

見せる

LED 技術は、看板、スタジアム、コンサート、その他のイベントの大画面ディスプレイに広く使用されています。 LED ディスプレイ スクリーンには、高輝度、広い視野角、耐衝撃性などの利点があります。

コミュニケーション

光ファイバー通信技術は高速データ伝送に使用されており、LED モジュールは、特に短距離での信号伝送など、特定の低速アプリケーションで依然として市場を持っています。

車

現代の自動車では、昼間の走行灯、方向指示灯、ブレーキランプに LED が徐々に採用されており、自動車の技術感覚と安全性が向上しています。

医学

LED モジュールは医療機器の照明、手術用照明などの分野で使用され、鮮明な視覚効果をもたらします。