يمكننا أن نقول أن الثنائي الباعث للضوء والثنائي الضوئي هما معاكسان تمامًا لبعضهما البعض في العملية أي أن الصمام الثنائي الباعث للضوء يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية ويحول الثنائي الضوئي الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.
حتى نتعرف على أهم الاختلافات بين الثنائي الباعث للضوء و الثنائي الضوئي لابد لنا من معرفة كلا منهما على حدى.
 |
| الفرق بين الثنائي الباعث للضوء و الثنائي الضوئي |
ما هو الثنائي الباعث للضوء LED ؟
هو نوع نوع من الصمام الثنائي يعمل على مبدأ الإنارة الكهربائية، والإنارة الكهربائية هي ظاهرة تبعث فيها مادة ما الضوء عندما يمر تيار كهربائي خلالها، ويمكن أن يكون الضوء تحت الحمراء ومرئيًا وفوق بنفسجي، ورمز LED يشبه الصمام الثنائي مع أسهم تشير للخارج تمثل انبعاث الضوء.
إنه صمام ثنائي تقاطع بسيط PN يشع الضوء في الانحياز الأمامي و التقاطع مغطى بإيبوكسي شفاف لتوجيه الضوء المنبعث من التقاطع في جميع الاتجاهات.
يحتوي LED على أنود طرفي (+) وكاثود (-). إنه يعمل فقط في الانحياز الأمامي وعكس التحيز يمكن أن يضر به بشكل دائم.
ينبعث LED من الضوء أو الفوتونات بسبب إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب، عندما يكون مؤشر LED متحيزًا للأمام فإن المصدر ينشط الإلكترونات التي تتحرك نحو التقاطع وتعيد توحيدها مع الثقوب وأثناء إعادة التركيب تعود الإلكترونات الموجودة في نطاق التوصيل إلى نطاق التكافؤ (الثقوب) وتطلق الطاقة وهذه الطاقة تساوي الفرق في هذه النطاقات وهي في شكل ضوء.
ما هو الثنائي الضوئي Photodiode ؟
الصمام الثنائي الضوئي هو نوع من الصمام الثنائي يعمل على مبدأ التأثير الكهروضوئي، و في التأثير الكهروضوئي يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية، يشبه رمز الثنائي الضوئي رمز LED باستثناء الأسهم التي تشير إلى الداخل والتي تظهر الضوء الساقط على الثنائي الضوئي.
لديها محطتين الأنود والكاثود لكنها تعمل في انحياز عكسي عندما يسقط الضوء أو الفوتونات عليها حتى في حالة عدم وجود ضوء ، يوجد تيار تسرب يسمى التيار المظلم ومع ذلك فإنه يسبب أخطاء في قراءة كاشف الصور.
يقوم الثنائي الضوئي بتحويل الضوء أو الفوتون إلى تيار كهربائي بسبب التأثير الكهروضوئي عندما يصطدم الفوتون بالتقاطع المكشوف للدايود الضوئي فإنه يولد أزواجًا من الثقوب الإلكترونية نظرًا للحقل الكهربائي المدمج بين أشباه الموصلات من النوع P و N ، يتدفق الإلكترون والفتحة في الاتجاه المعاكس وفي النهاية إلى الدائرة الخارجية.
أهم الاختلافات بين الثنائي الباعث للضوء والثنائي الضوئي LED VS Photodiode
- الثنائي الباعث للضوء LED يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية ينبعث الضوء عندما يمر التيار عبره، بينما يقوم الثنائي الضوئي Photodiode بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية فيولد التيار عندما يسقط عليه الضوء.
- وظيفة الثنائي الباعث للضوء LED هي تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية، بينما وظيفة الثنائي الضوئي Photodiode هي تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية.
- يعمل الثنائي الباعث للضوء LED على مبدأ الإنارة الكهربائية أي أن المادة تبعث طاقة ضوئية عندما يمر تيار من خلالها، بينما يعمل الثنائي الضوئي Photodiode على مبدأ التأثير الكهروضوئي.
- رمز الثنائي الباعث للضوء LED يشبه الصمام الثنائي مع أسهم تشير للخارج تمثل انبعاث الضوء، بينما رمز الثنائي الضوئي Photodiode هو نفس رمز الثنائي الباعث للضوء باستثناء الأسهم التي تشير إلى الداخل والتي تظهر الضوء الساقط على الثنائي الضوئي.
- يصدر الثنائي الباعث للضوء LED إعادة تركيب ثقب الإلكترون فوتونًا، بينما في الثنائي الضوئي Photodiode ينشط الفوتون الذي يضرب التقاطع الإلكترونات مكونًا أزواج ثقب الإلكترون التي تولد التيار.
- يتم استخدام الثنائي الباعث للضوء LED لإصدار الضوء، بينما يتم استخدام الثنائي الضوئي Photodiode للكشف عن الضوء.
- يتطلب الصمام الثنائي الباعث للضوء LED المواد التي ينبعث منها الضوء أثناء الجمع بين الثقوب الإلكترونية مثل مركبات الغاليوم والزرنيخيد والفوسفيد. السليكون والجرمانيوم ينبعثان فقط من الطاقة الحرارية، بينما يستخدم الثنائي الضوئي Photodiode أي أشباه موصلات مثل السيليكون والجرمانيوم.
- يتم تغطية الثنائي الباعث للضوء LED براتنج إيبوكسي على شكل قبة يعمل على تشتيت الضوء بشكل موحد في جميع الاتجاهات ،بينما يحتوي الثنائي الضوئي Photodiode على عدسة كبيرة تركز الضوء على التقاطع.
- يتم استخدام الثنائي الباعث للضوء LED في الانحياز الأمامي فقط، بينما يتم استخدام الثنائي الضوئي Photodiode في الانحياز العكسي.
- يمكن أن يؤدي الانحياز العكسي للثنائي الباعث للضوء LED إلى إتلافه بشكل دائم، بينما يمكن استخدام الثنائي الضوئي Photodiode في كل من الانحياز الأمامي والخلفي.
- في الثنائي الباعث للضوء LED لا يوجد تيار تسرب عكسي ، بينما في الثنائي الضوئي Photodiode يوجد تيار تشبع عكسي كبير لأنه يعمل في انحياز عكسي.
- في الثنائي الباعث للضوء LED لا يوجد انبعاث ضوئي في غياب التيار الكهربائي، بينما لثنائي الضوئي Photodiode في حالة عدم وجود ضوء ، يتدفق التيار من خلاله يسمى التيار المظلم.
- يستخدم الثنائي الباعث للضوء LED لأغراض الإضاءة نظرًا لميزة توفير الطاقة الخاصة به كما أنه موجود أيضًا في شاشات العرض الرقمية مثل الساعات الرقمية ولوحات الإعلانات، بينما يستخدم الثنائي الضوئي Photodiode كمستشعر لاستشعار شدة الضوء في الدوائر الإلكترونية المختلفة ويتم استخدامه في الألواح الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية كما أنه يستخدم لعزل دائرتين كهربائياً ويتم استخدامه لحماية الدائرة باستخدام optocoupler والاتصال البصري عالي السرعة.
المصدر
Difference between LED andPhotodiode