Quang điện tử là gì? 4 sự thật cần biết

01/06/2022

282 lượt xem

Nội dung

Quang điện tử được sử dụng phổ biến trong các thiết bị điện tử. Vậy quang điện tử là gì? Tại sao quang điện tử lại quan trọng đối với cuộc sống con người? Quang điện tử có ứng dụng gì trong đời sống? Cùng HALED STORE tìm hiểu các khái niệm này qua bài viết dưới đây. 

1. Quang điện tử là gì?

1.1 Khái niệm quang điện tử là gì? 

Quang điện tử là gì ?

• Quang điện tử là nghiên cứu và điều tra và ứng dụng những thiết bị và mạng lưới hệ thống điện tử phát, phát hiện và điều khiển và tinh chỉnh ánh sáng, thường được coi là một trường con của quang tử .
• Các thiết bị quang điện tử là những bộ chuyển đổi điện – quang hoặc quang – điện hoặc những thiết bị sử dụng những thiết bị đó trong hoạt động giải trí của chúng .

1.2 Lịch sử xuất hiện quang điện tử là gì? 

• Năm 1956, quang điện tử được tìm kiếm nhờ tầm quan trọng của sự phối hợp giữa quang học và điện tử ở Hoa Kỳ .
• Những năm 1960, với sự sinh ra của laser và sự Open của sợi quang, quang điện tử Open, hình thành một nghành nghề dịch vụ công nghiệp chính tập trung chuyên sâu vào truyền thông online quang học .

1.3 Tại sao quang điện tử lại quan trọng đối với con người? 

• Các thiết bị quang điện tử như đèn LED, diode laser có giá tiền tương đối rẻ, size nhỏ gọn, khá bền với tuổi thọ sử dụng cao .

Các mẫu đèn LED và diode laser phổ cập

• Các nguồn sáng của những thiết bị quang điện tử thường tạo ra ít nhiệt, nhu yếu ít điện năng so với những nguồn sáng tiếp thị quảng cáo khác .
• Trong nghành nguồn năng lượng, pin mặt trời đang trở nên ngày càng phổ cập như là nguồn nguồn năng lượng tái tạo sạch và vô tận .

1.4 Các ứng dụng của thiết bị quang điện tử được dùng trong 

Đèn LED

• Đèn LED là thiết bị quang điện tử được sử dụng phổ cập như : đèn hướng dẫn, linh phụ kiện máy tính, thiết bị y tế, đồng hồ đeo tay, bảng thiết bị, công tắc nguồn, …
• Đèn LED còn được sử dụng được trong những đồ án kỹ thuật điện và điện tử như :
• Cánh quạt hiển thị thông tin bằng đèn LED ảo
• Đèn LED khẩn cấp tự động hóa

Đèn LED khẩn cấp tự động hóa lối thoát hiểm

• Đèn LED hoạt động giải trí chính
• Hiển thị những số điện thoại cảm ứng đã gọi trên màn hình hiển thị bảy phân đoạn
• Đèn đường Led chạy bằng nguồn năng lượng mặt trời với điều khiển và tinh chỉnh cường độ tự động hóa

Đèn đường LED sử dụng nguồn năng lượng mặt trời

Pin mặt trời

• Pin mặt trời được vận dụng trong điện khí hóa nông thôn, mạng lưới hệ thống viễn thông, thiết bị tương hỗ hàng hải, sản xuất điện trong khoảng trống, …
• Pin mặt trời còn được sử dụng trong những dự án Bất Động Sản dựa trên nguồn năng lượng mặt trời như :
• Hệ thống đo lường và thống kê nguồn năng lượng mặt trời
• Đèn đường nguồn năng lượng mặt trời dựa trên Arduino
• Hệ thống tưới tự động hóa chạy bằng nguồn năng lượng mặt trời

Hệ thống tưới tự động hóa bằng nguồn năng lượng mặt trời

• Bộ điều khiển và tinh chỉnh sạc nguồn năng lượng mặt trời
• Bảng điều khiển và tinh chỉnh nguồn năng lượng mặt trời theo dõi mặt trời

Điốt quang

• Điốt quang được sử dụng trong nhiều loại mạch khác nhau trong thiết bị điện tử .
• Các ứng dụng khác như : máy ảnh, dụng cụ y tế, thiết bị bảo đảm an toàn, công nghiệp, thiết bị tiếp thị quảng cáo và thiết bị công nghiệp, …

Diot quang nhiều sắc tố thông dụng

Sợi quang

• Sợi quang được sử dụng trong viễn thông, cảm ứng, laser sợi quang, thuốc sinh học và trong nhiều ngành công nghiệp khác .

Laser sợi quang trong công nghiệp

Tia laser 

• Tia laser được sử dụng trong bộ nhớ quang học, ứng dụng quân sự chiến lược, đầu đĩa CD, …
• Được ứng dụng trong quy trình tiến độ phẫu thuật, mạng cục bộ, liên lạc đường dài, bộ nhớ quang học, tiếp thị quảng cáo cáp quang, …

Tia laser trong truyền thông online cáp quang

• Tia laser còn được ứng dụng trong dự án điện như: xe rô-bốt được điều khiển bằng tần số vô tuyến có bố trí chùm tia laser,… 

  Xem thêm: QCVN 04:2009/BKHCN VỀ AN TOÀN ĐỐI VỚI THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ – Tư vấn công bố chứng nhận hợp quy sản phẩm

2. Linh kiện quang điện tử là gì?

2.1 Khái niệm 

• Linh kiện quang điện tử là một linh phụ kiện điện tử .
• Hoạt động trên cơ sở chịu sự ảnh hưởng tác động của ánh sáng hoặc là nó sẽ phát ra ánh sáng .
• Có thể chịu ảnh hưởng tác động của ánh sáng làm đổi khác điện trở, biến hóa dòng điện và đổi khác hiệu điện thế .
• Khi cung ứng một dòng điện đi qua nó thì nó sẽ phát ra một bước sóng ánh sáng nào đó với những màu xanh, đỏ, lam hoặc không màu .

2.2 Linh kiện quang điện tử phát ra ánh sáng khi cấp điện cho nó

• Các linh phụ kiện phổ cập nhất phát sáng khi được cấp điện là : đèn LED, laser và đèn phát hồng ngoại .
• Bóng đèn LED đa phần được dùng trong những biển quảng cáo, đèn thông tư, chiếu sáng mái ấm gia đình, đường phố, …

Đèn LED chiếu sáng biển quảng cáo

• Laser được ứng dụng trong trang trí, trong truyền tín hiệu và tinh chỉnh và điều khiển từ xa hoặc được dùng để cắt gọt, gia công cơ khí. Laser còn được dùng làm tia xác định trong những vũ khí bắn tỉa .
• Đèn phát hồng ngoại được sử dụng trong những thiết bị tinh chỉnh và điều khiển từ xa, những thiết bị điện tử gia dụng. Nó phát ra một sóng hồng ngoại có bước sóng nằm ngoài vùng ánh sáng tất cả chúng ta nhìn thấy nên nó ít bị nhiễu bởi ánh sáng .

2.3 Linh kiện quang điện tử chịu sự tác động của sóng ánh sáng.

• Một số linh phụ kiện quang điện tử thông dụng thuộc loại này là : pin mặt trời, quang điện trở, photo quang điện, phototransistor, tế bào quang điện …
• Pin mặt trời sinh ra một hiệu điện thế khi có ánh sáng chiếu vào. Người ta tích trữ nguồn năng lượng của nó vào một mạng lưới hệ thống ắc quy để sử dụng điện năng vào đêm hôm .
• Quang điện trở thường được thấy trong những thiết bị dùng ánh sáng để tinh chỉnh và điều khiển, được sử dụng với tính năng như một cảm ứng ánh sáng .
• Photodiode và phototransistor tích hợp với đèn phát hồng ngoại tạo ra một bộ thu phát tín hiệu hồng ngoại hoàn hảo được ứng dụng thoáng rộng trong những thiết bị điện có tinh chỉnh và điều khiển từ xa .

Bộ thu phát tín hiệu hồng ngoại

2.4 Ứng dụng của linh kiện quang điện tử trong điều khiển cách ly 

• Trong quy trình hoạt động giải trí, để tránh rò điện áp cao đánh thủng chíp tinh chỉnh và điều khiển của thiết bị tiêu thụ như bóng đèn, máy bơm, .. linh phụ kiện quang điện tử được sử dụng để nâng cao tính không thay đổi của mạng lưới hệ thống .
• Các chip vi giải quyết và xử lý sẽ điều khiển và tinh chỉnh những chuyển mạch bán dẫn trải qua những linh phụ kiện quang điện tử như opto couple để đóng cắt điện áp cao cung ứng nguồn điện đến những tải tiêu thụ .

Opto couple đóng cắt điện áp cao

• Những linh phụ kiện quang điện tử loại này được cấu trúc bởi một đèn phát hồng ngoại và một photodiode .
• Các linh phụ kiện quang điện tử thông dụng trong tinh chỉnh và điều khiển cách ly thường được dùng như PC817, MOC3020, MOC3021, MOC3022, MOC3023 ….

3. Quang điện trở là gì? 

3.1 Khái niệm quang điện trở là gì? 

• Quang điện trở ( điện trở quang ) là một linh phụ kiện điện tử có điện trở phụ thuộc vào ánh sáng chiếu vào nó. Đây một linh phụ kiện điện tử nhạy cảm với ánh sáng .

Điện trở quang nhạy cảm với ánh sáng

• Khi ánh sáng chiếu vào nó, thì điện trở sẽ đổi khác. Giá trị điện trở của LDR giảm khi mức độ ánh sáng tăng lên và ngược lại .

3.2 Cấu tạo quang trở

• Quang điện trở là một linh phụ kiện bán dẫn, không có lớp chuyển tiếp P-N .
• Thường làm từ loại vật tư hỗn hợp giữa hai nguyên tố thuộc nhóm 3 và nhóm 5 bảng tuần hoàn hóa học Mendeleep .
• Ví dụ : Cds ( sufit Cadmi ), CdSe ( Selenit Cadmi ), ZnS

3.3 Ứng dụng quang điện trở trong thực tế

Máy đo cường độ ánh sáng thông dụng

• Quang điện trở được sử dụng trong nhiều phong cách thiết kế mạch điện tử khác nhau nhờ giá tiền thấp và độ bền cao .
• Nó được sử dụng thoáng rộng trong nhiều khuôn khổ khác nhau của thiết bị điện tử và phong cách thiết kế mạch như : đồng hồ đeo tay đo ánh sáng chụp ảnh, tự động hóa tắt Open, mở đèn, điều khiển và tinh chỉnh ánh sáng cho đèn đường, …

4. Hiện tượng quang điện trong là gì?

4.1 Khái niệm quang điện trong là gì?

• Quang điện trong là hiện tượng kỳ lạ ánh sáng giải phóng những electron link và biến chúng thành những electron dẫn .

Hiện tượng quang điện trong

• Các electron được giải phóng trong quy trình này sẽ tạo ra những lỗ trống cùng tham gia vào việc dẫn điện .
• Chất quang dẫn là chất bán dẫn mà nó có tính dẫn điện tốt khi được ánh sáng thích hợp chiếu vào .
• Hiện tượng quang điện trong xảy ra khi bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng số lượng giới hạn quang điện .

4.2 Ứng dụng của hiện tượng quang điện

• Chế tạo pin mặt trời:có tính năng chuyển nguồn năng lượng ánh sáng mà chúng thu về thành điện năng. Bề mặt tấm nguồn năng lượng này được sản xuất từ nhiều tế bào quang điện và thành phần bán dẫn .
• Chế tạo quang điện trở:có cấu trúc gồm một sợi dây làm bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện .
• Chế tạo điốt (Photodiode)

  : được ứng dụng phổ biến trong kỹ thuật điện tử, các thiết bị đo đạc, truyền dẫn thông tin,… 

  Xem thêm: Dịch Vụ Thợ Sửa Điện Nước Tại Nhà HCM – Thợ Điện Nước Giá Rẻ

• Tạo ra các cảm biến ghi ảnh: giúp quy đổi hình ảnh quang học sang tín hiệu điện sử dụng trong những thiết bị camera .
• Chế tạo đèn nhân quang điện:thực thi cảm ứng photon theo hiện tượng kỳ lạ quang điện từ đó tạo ra điện tích .

Qua bài viết trên, chúng tôi đã làm rõ quang điện tử là gì? Hiện nay, quang điện tử được ứng dụng phổ biến để nghiên cứu công nghệ chiếu sáng LED và năng lượng mặt trời. Để biết thêm thông tin chi tiết về công nghệ LED xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua hotline 033 259 9699. 

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Nước