एक एलईडी कैसे काम करती है और काम करती है। एलईडी लैंप कैसे बनाया जाता है? एलईडी कार्य सिद्धांत मुख्य विशेषताएं

मानवता के लिए एलईडी औद्योगिक और घरेलू जरूरतों के लिए सबसे आम प्रकाश स्रोतों में से एक बन गए हैं। इस अर्धचालक उपकरण में एक विद्युत जंक्शन है, यह बिजली को दृश्य प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इस घटना की खोज 1907 में हेनरी जोसेफ राउंड ने की थी। पहला प्रयोग सोवियत प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी ओ.वी. द्वारा किया गया था। लोसेव, जो 1929 में एक आधुनिक एलईडी का कार्यशील प्रोटोटाइप प्राप्त करने में कामयाब रहे।

पहली आधुनिक एलईडी ( एलईडी, एलईडी, एलईडी) साठ के दशक की शुरुआत में बनाए गए थे। उनमें हल्की लाल चमक थी और विभिन्न उपकरणों में टर्न-ऑन संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता था। 90 के दशक में, नीले, पीले, हरे और सफेद एलईडी दिखाई दिए। कई कंपनियों ने इन्हें औद्योगिक पैमाने पर उत्पादित करना शुरू कर दिया। आज, एलईडी डायोड का उपयोग हर जगह किया जाता है: ट्रैफिक लाइट, लाइट बल्ब, कारों आदि में।

उपकरण

एलईडी एक अर्धचालक उपकरण है जिसमें एक इलेक्ट्रॉन-छेद जंक्शन होता है, जो आगे की दिशा में करंट प्रवाहित होने पर ऑप्टिकल विकिरण बनाता है।

मानक संकेतक एलईडी निम्नलिखित भागों से बनी होती है:

1 - एपॉक्सी लेंस
2 - तार संपर्क
3 - परावर्तक
4 - सेमीकंडक्टर (चमक का रंग निर्धारित करता है)
5 और 6 - इलेक्ट्रोड
7 - फ्लैट कट

कैथोड और एनोड एलईडी के आधार पर लगे होते हैं। पूरे उपकरण को ऊपर से एक लेंस से भली भांति बंद करके सील कर दिया गया है। कैथोड पर एक क्रिस्टल रखा जाता है। संपर्कों में कंडक्टर होते हैं जो पी-एन जंक्शन (विभिन्न प्रकार की चालकता वाले दो कंडक्टरों के संयोजन के लिए कनेक्शन तार) द्वारा क्रिस्टल से जुड़े होते हैं। एलईडी का स्थिर संचालन बनाने के लिए, हीट सिंक का उपयोग किया जाता है, जो प्रकाश जुड़नार के लिए आवश्यक है। सूचक यंत्रों में ताप निर्णायक नहीं होता।

डीआईपी डायोड में लीड होते हैं जो मुद्रित सर्किट बोर्ड के छेद में लगे होते हैं, वे सोल्डरिंग द्वारा विद्युत संपर्क से जुड़े होते हैं। एक मामले में विभिन्न रंगों के कई क्रिस्टल वाले मॉडल हैं।

एसएमडी एलईडी आज किसी भी प्रारूप के सबसे लोकप्रिय प्रकाश स्रोत हैं।

• मामले का आधार, जहां क्रिस्टल जुड़ा हुआ है, गर्मी का एक उत्कृष्ट संवाहक है। इसके कारण, क्रिस्टल से गर्मी हटाने में काफी सुधार हुआ है।
• सफेद एलईडी की संरचना में, लेंस और अर्धचालक के बीच एक फॉस्फोर परत होती है, जो पराबैंगनी विकिरण को बेअसर करती है और आवश्यक रंग तापमान निर्धारित करती है।
• चौड़े बीम कोण वाले एसएमडी घटकों में लेंस नहीं होता है। इस मामले में, एलईडी स्वयं एक समानांतर चतुर्भुज के आकार से भिन्न होती है।

चिप-ऑन-बोर्ड (सीओबी) नवीनतम व्यावहारिक प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है जिसे कृत्रिम प्रकाश व्यवस्था में सफेद एलईडी में अग्रणी स्थान लेना चाहिए।

सीओबी तकनीक का उपयोग कर एलईडी का उपकरण निम्नलिखित मानता है:

• सब्सट्रेट और केस के बिना दर्जनों क्रिस्टल ढांकता हुआ गोंद के माध्यम से एल्यूमीनियम बेस से जुड़े होते हैं।
• परिणामी मैट्रिक्स फॉस्फोर की एक सामान्य परत से ढका हुआ है। परिणाम एक प्रकाश स्रोत है जिसमें छाया की संभावना के बिना एक समान प्रकाश वितरण होता है।

चिप-ऑन-बोर्ड का एक रूप चिप-ऑन-ग्लास (सीओजी) तकनीक है, जिसमें कांच की सतह पर कई छोटे क्रिस्टल रखना शामिल है। उदाहरण के लिए, ये फिलामेंट लैंप हैं, जहां विकिरण करने वाला तत्व एलईडी के साथ एक ग्लास रॉड है जो फॉस्फर से लेपित होता है।

परिचालन सिद्धांत

तकनीकी विशेषताओं और किस्मों के बावजूद, सभी एल ई डी का संचालन विकिरण तत्व के कामकाज के सामान्य सिद्धांत पर आधारित है:

• बिजली का चमकदार प्रवाह में रूपांतरण एक क्रिस्टल में किया जाता है, जो विभिन्न प्रकार की चालकता वाले अर्धचालकों से बना होता है।
• एक एन-संवाहक सामग्री को इलेक्ट्रॉनों के साथ डोपिंग करके प्रदान किया जाता है, और एक पी-संचालन सामग्री को छिद्रों के साथ प्रदान किया जाता है। परिणामस्वरूप, विभिन्न दिशाओं के अतिरिक्त आवेश वाहक आसन्न परतों में दिखाई देते हैं।
• जब आगे वोल्टेज लगाया जाता है, तो पी-एन जंक्शन पर इलेक्ट्रॉनों, साथ ही छिद्रों की आवाजाही शुरू हो जाती है।
• आवेशित कण अवरोध से गुजरते हैं और पुनः संयोजित होने लगते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विद्युत धारा प्रवाहित होती है।
• पी-एन-जंक्शन क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन और एक छेद के पुनर्संयोजन की प्रक्रिया एक फोटॉन के रूप में ऊर्जा की रिहाई के साथ होती है।

सामान्य तौर पर, यह भौतिक घटना सभी अर्धचालक डायोड की विशेषता है। हालाँकि, अधिकांश मामलों में फोटॉन की तरंग दैर्ध्य दृश्य विकिरण स्पेक्ट्रम के बाहर स्थित होती है। एक प्राथमिक कण को ​​400-700 एनएम की सीमा में गति करने के लिए, वैज्ञानिकों ने विभिन्न रासायनिक तत्वों के साथ कई प्रयोग और प्रयोग किए। परिणामस्वरूप, नए यौगिक सामने आए: गैलियम फॉस्फाइड, गैलियम आर्सेनाइड और अधिक जटिल रूप। उनमें से प्रत्येक की अपनी तरंग दैर्ध्य है, अर्थात विकिरण का अपना रंग है।
इसके अलावा, एलईडी द्वारा उत्सर्जित उपयोगी प्रकाश के अलावा, पी-एन जंक्शन पर एक निश्चित मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है, जो अर्धचालक उपकरण की दक्षता को कम कर देती है। यही कारण है कि उच्च-शक्ति एलईडी का डिज़ाइन कुशल ताप अपव्यय प्रदान करता है।

किस्मों

फिलहाल, एलईडी डायोड निम्न प्रकार के हो सकते हैं:

• प्रकाश, यानी महान शक्ति के साथ। उनकी रोशनी का स्तर टंगस्टन और फ्लोरोसेंट प्रकाश स्रोतों के बराबर है।
• संकेतक - कम शक्ति वाले उपकरणों में प्रकाश व्यवस्था के लिए इनका उपयोग किया जाता है।

कनेक्शन के प्रकार के अनुसार संकेतक एलईडी-डायोड को विभाजित किया गया है:

• डबल GaP (गैलियम, फॉस्फोरस) - दृश्यमान स्पेक्ट्रम की संरचना में हरा और नारंगी प्रकाश होता है।
• ट्रिपल एआईजीएएएस (एल्यूमीनियम, आर्सेनिक, गैलियम) - दृश्यमान स्पेक्ट्रम की संरचना में पीले और नारंगी रंग की रोशनी होती है।
• ट्रिपल GaAsP (आर्सेनिक, गैलियम, फॉस्फोरस) - दृश्यमान स्पेक्ट्रम की संरचना में लाल और पीले-हरे रंग की रोशनी होती है।

आवास के प्रकार के अनुसार, एलईडी तत्व हो सकते हैं:

• डुबोना- कम शक्ति का एक पुराना मॉडल, इनका उपयोग प्रकाश प्रदर्शन और खिलौनों को रोशन करने के लिए किया जाता है।
• "पिरान्हा" या सुपरफ्लक्स- डीआईपी के अनुरूप, लेकिन चार संपर्कों के साथ। इनका उपयोग कारों में रोशनी के लिए किया जाता है, ये कम गर्म होते हैं और बेहतर तरीके से जुड़े होते हैं।
• एसएमडी- सबसे आम प्रकार, विभिन्न प्रकार के प्रकाश स्रोतों में उपयोग किया जाता है।
• सिलये उन्नत एसएमडी एलईडी हैं।

आवेदन

एलईडी के दायरे को मोटे तौर पर दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

1. प्रकाश।
2. प्रत्यक्ष प्रकाश का उपयोग करना.

प्रकाश व्यवस्था में एलईडी का उपयोग सीधे दिखाई देने के बजाय किसी वस्तु, स्थान या सतह को रोशन करने के लिए किया जाता है। ये हैं आंतरिक प्रकाश व्यवस्था, फ्लैशलाइट, भवन के अग्रभाग की प्रकाश व्यवस्था, कारों में प्रकाश व्यवस्था, मोबाइल फोन की चाबियों और डिस्प्ले की बैकलाइटिंग इत्यादि। एलईडी डायोड का व्यापक रूप से संचारकों और सेल फोन में उपयोग किया जाता है।

प्रत्यक्ष एलईडी लाइट का उपयोग सूचना प्रसारित करने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, पूर्ण-रंगीन वीडियो डिस्प्ले में, जिसमें एलईडी डायोड डिस्प्ले के पिक्सेल बनाते हैं, साथ ही अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले में भी। सिग्नलिंग उपकरणों में भी सीधी रोशनी का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, ये कारों के टर्न इंडिकेटर और ब्रेक लाइट, ट्रैफिक लाइट और संकेत हैं।

एलईडी का भविष्य

उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक एलईडी की एक नई पीढ़ी बना रहे हैं, जो पेरोव्स्काइट की नैनो-क्रिस्टलीय पतली फिल्मों पर आधारित है। वे सस्ते, कुशल और टिकाऊ हैं। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि ऐसे एलईडी डायोड का उपयोग पारंपरिक लैपटॉप और स्मार्टफोन स्क्रीन के बजाय घरेलू और स्ट्रीट लाइटिंग में किया जाएगा।

फाइबर एलईडी डायोड भी बनाए जा रहे हैं, जिन्हें पहनने योग्य डिस्प्ले बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि फाइबर एलईडी के उत्पादन के लिए बनाई जा रही विधि बड़े पैमाने पर उत्पादन की अनुमति देगी और कपड़ों और वस्त्रों में पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स के एकीकरण को पूरी तरह से सस्ता बना देगी।

विशेष लक्षण

एल ई डी की विशेषता निम्नलिखित मापदंडों से होती है:

• रंग विशेषता.
• तरंग दैर्ध्य।
• वर्तमान ताकत.
• वोल्टेज (लागू वोल्टेज का प्रकार).
• चमक (प्रकाश की तीव्रता)।

एलईडी की चमक उसमें प्रवाहित धारा के समानुपाती होती है, यानी वोल्टेज जितना अधिक होगा, चमक उतनी ही अधिक होगी। चमकदार तीव्रता की इकाई लुमेन प्रति स्टेरेडियन है और इसे मिलिकैंडल्स में भी मापा जाता है। इसमें उज्ज्वल (20-50 एमसीडी), साथ ही सुपर उज्ज्वल (20,000 एमसीडी और अधिक) सफेद एलईडी डायोड हैं।

वोल्टेज ड्रॉप का परिमाण प्रत्यक्ष और रिवर्स स्विचिंग के अनुमेय मूल्यों की एक विशेषता है। यदि वोल्टेज आपूर्ति इन मानों से अधिक है, तो विद्युत खराबी देखी जाती है।

करंट की ताकत चमक की चमक निर्धारित करती है। प्रकाश तत्वों की वर्तमान ताकत आमतौर पर 20 एमए है, संकेतक एलईडी के लिए यह 20-40 एमए है।

एलईडी उत्सर्जन का रंग अर्धचालक सामग्री में पेश किए गए सक्रिय पदार्थों पर निर्भर करता है।

प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पुनर्संयोजन के चरण में इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण के दौरान ऊर्जा अंतर से निर्धारित होती है। यह डोपेंट अशुद्धियों और मूल अर्धचालक सामग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है।

फायदे और नुकसान

एलईडी के फायदों में से हैं:

• कम बिजली की खपत।
• लंबी सेवा जीवन, 30-100 हजार घंटे मापा गया।
• उच्च प्रकाश उत्पादन. एलईडी प्रति वाट बिजली पर 10-250250 लुमेन प्रकाश उत्पादन देते हैं।
• कोई जहरीला पारे का धुआं नहीं।
• व्यापक अनुप्रयोग.

कमियां:

• अज्ञात निर्माताओं द्वारा निर्मित निम्न-गुणवत्ता वाले एलईडी के लिए खराब प्रदर्शन।
• उच्च गुणवत्ता वाले एलईडी की अपेक्षाकृत उच्च कीमत।
• गुणवत्तापूर्ण बिजली आपूर्ति की आवश्यकता.

पहला प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी, एलईडी, एलईडी) लघु गरमागरम लैंप को बदलने के लिए साठ के दशक की शुरुआत में विकसित किया गया था। ये बहुत कमजोर चमक वाले थे और विभिन्न उपकरणों में टर्न-ऑन संकेतक के रूप में उपयोग किए जाते थे।

नब्बे के दशक की शुरुआत में, नीली एलईडी बनाई गई, उसके बाद हरा, पीला और सफेद रंग लाया गया। आज, एलईडी सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकाश तत्वों में से एक है। यह प्लास्टिक मोल्डेड केस (अलग-अलग रंग) में एक हल्का उपकरण है जिसमें सोल्डर क्रिस्टल के साथ दो लीड हैं।

मामला दो कार्य करता है - यह एक लेंस और एक सुरक्षात्मक कोटिंग है। एलईडी करंट द्वारा संचालित होती है, जिसके लिए आधार में एक वोल्टेज कनवर्टर बनाया जाता है। चमक की चमक वोल्टेज के समानुपाती होती है।

तत्व युक्ति

एलईडी में निम्नलिखित भाग होते हैं:

• आधार;
• लेंस;
• कैथोड (-);
• एनोड (+);
• क्रिस्टल (अर्धचालक चिप);
• परावर्तक (विसारक)।

कैथोड और एनोड को आधार पर तय किया गया है, पूरे उपकरण को ऊपर से एक लेंस (फ्लास्क) द्वारा भली भांति बंद करके सील किया गया है।कैथोड से एक क्रिस्टल जुड़ा होता है। कंडक्टरों को संपर्कों पर स्थापित किया जाता है, जो पी-एन जंक्शन (विभिन्न प्रकार की चालकता वाले दो कंडक्टरों को जोड़ने वाले तार) द्वारा क्रिस्टल से जुड़े होते हैं।

एलईडी के स्थिर संचालन को बनाए रखने के लिए हीट सिंक आवश्यक है। इंडिकेटर एलईडी में कम पावर के कारण गर्मी जमा नहीं हो पाती है। प्रकाश व्यवस्था के लिए - गर्मी अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए आधार को सीधे सतह पर मिलाया जाता है।

अंदर से एलईडी

डमी के लिए डायोड के संचालन का सिद्धांत

यह समझने के लिए कि एलईडी कैसे काम करती है, आपको यह जानना होगा कि पी-एन जंक्शन क्या है। यह वह क्षेत्र है जिसमें पी और एन प्रकार के अर्धचालक संपर्क में आते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रकार की चालकता दूसरे में चली जाती है। एन प्रकार में आवेश वाहक के रूप में चालन इलेक्ट्रॉन होते हैं। पी-प्रकार का अर्धचालक एक धनात्मक आवेश वाहक (छिद्र) होता है।

एनोड (पी प्रकार) सकारात्मक इलेक्ट्रोड है, कैथोड (एन प्रकार) नकारात्मक इलेक्ट्रोड है। कैथोड और एनोड की बाहरी सतह में सोल्डर लीड के साथ संपर्क धातु पैड होते हैं। जब एनोड को बिजली का सकारात्मक चार्ज और कैथोड को नकारात्मक चार्ज दिया जाता है, तो क्रिस्टल और कैथोड के बीच पी-एन जंक्शन पर करंट प्रवाहित होने लगता है।

यदि समावेशन प्रत्यक्ष है, तो n और क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन और p क्षेत्र से छिद्र एक दूसरे की ओर दौड़ेंगे।छिद्र-इलेक्ट्रॉन संक्रमण की सीमा पर डोपिंग (इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान) की प्रक्रिया में, उनका आदान-प्रदान होगा। यदि एन-प्रकार सामग्री पक्ष से एक नकारात्मक वोल्टेज लागू किया जाता है, तो एक आगे का पूर्वाग्रह होता है। पुनर्संयोजन (विनिमय) के दौरान, ऊर्जा फोटॉन के रूप में जारी होती है।

फोटॉन फ्लक्स को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित करने के लिए, सामग्री का चयन किया जाता है ताकि फोटॉन तरंग दैर्ध्य 700 से 400 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ रंग स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र के भीतर हो।

एलईडी के संचालन का सिद्धांत

प्रकार

वर्तमान में उपलब्ध एलईडी के प्रकार हैं::

• संकेतक - कम शक्ति के साथ, उपकरणों में बैकलाइटिंग के लिए;
• प्रकाश - उच्च शक्ति के साथ, रोशनी का स्तर पारंपरिक (फ्लोरोसेंट और टंगस्टन) प्रकाश स्रोतों से मेल खाता है।

कनेक्शन के प्रकार के अनुसार, संकेतक को इसमें विभाजित किया गया है:

• टर्नरी एआईजीएएएस (एल्यूमीनियम - गैलियम - आर्सेनिक)- दृश्यमान रंग स्पेक्ट्रम के क्षेत्रों में नारंगी और पीली रोशनी;
• ट्रिपल GaAsP (गैलियम - आर्सेनिक - फॉस्फोरस)- दृश्यमान स्पेक्ट्रम में पीली-हरी और लाल रोशनी;
• डबल GaP (गैलियम - फॉस्फोरस)- दृश्यमान स्पेक्ट्रम में नारंगी और हरी रोशनी।

एलईडी तत्व केस प्रकार में भिन्न होते हैं:

• डुबोना- एक लेंस, एक क्रिस्टल और संपर्कों की एक जोड़ी की अंतर्निहित ऑप्टिकल प्रणाली से सुसज्जित। सबसे कम शक्ति का एक पुराना मॉडल, जिसका उपयोग खिलौनों, प्रकाश प्रदर्शनों को रोशन करने के लिए किया जाता है;
• सुपरफ्लक्स या "पिरान्हा"- डीआईपी के समान, चार संपर्कों से सुसज्जित, बेहतर बन्धन और कम गर्म होने के कारण। कारों में प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग किया जाता है;
• एसएमडी- कई प्रकाश स्रोतों के लिए सबसे आम प्रकार। वे एक चिप (क्रिस्टल) हैं जो सीधे बोर्ड की सतह पर लगी होती हैं;
• सिल- उन्नत एसएमडी एलईडी। एक बोर्ड पर स्थापित कई क्रिस्टल (चिप्स) से सुसज्जित। सिरेमिक और एल्यूमीनियम बेस पर स्थापित।

नए प्रकार के एसएमडी एलईडी के साथ फोटो लैंप

अधिक उन्नत SOV मॉडल अभी भी हमेशा SMD LED की जगह नहीं ले सकते हैं।

मुख्य तकनीकी विशेषताएँ

वोल्टेज

एलईडी को चलाने के लिए आवश्यक वोल्टेज आपूर्ति वोल्टेज नहीं है, बल्कि एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप की मात्रा है। आपूर्ति वोल्टेज में उतार-चढ़ाव के कारण एलईडी जल जाती है।वोल्टेज का सीधा संबंध रंग से होता है।

सामान्य संचालन के लिए, एलईडी कनेक्ट करते समय, वोल्टेज को नहीं, बल्कि करंट को सही ढंग से ट्रैक करना आवश्यक है।

वर्तमान ताकत

एलईडी स्थिर या स्पंदित धारा पर काम करती है। तीव्रता को बढ़ाकर या कम करके, आप चमक की चमक को अलग-अलग कर सकते हैं। संकेतक एलईडी का ऑपरेटिंग करंट 20 - 40 एमए है। प्रकाश तत्वों की वर्तमान शक्ति 20 mA से है। उदाहरण के लिए, COB (4 चिप्स के लिए) को 80 mA पर रेट किया गया है। एकल वाट एल ई डी लगभग 300-400 एमए खींचते हैं।

तरंग दैर्ध्य और रंग विशेषता

डायोड द्वारा उत्सर्जित रंग उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है। इसे नैनोमीटर (0.000000001 मीटर) में मापा जाता है। मोनोक्रोमैटिक (एकल आवृत्ति) विकिरण अंदर यात्रा करने वाली तरंग दैर्ध्य से संबंधित है। तरंग दैर्ध्य सीमाएँ एक निश्चित तरीके से प्राथमिक रंगों से संबंधित होती हैं।

जब सक्रिय पदार्थों को अर्धचालक सामग्री में पेश किया जाता है तो एलईडी उत्सर्जन का रंग बदल जाता है।लाल एलईडी प्राप्त करने के लिए, एल्यूमीनियम इंडियम - गैलियम (AllnGaP) का उपयोग अर्धचालक के रूप में किया जाता है, नीले - नीले और हरे रंग के स्पेक्ट्रम के रंगों के लिए - इंडियम - गैलियम नाइट्राइड (InGaN)। उदाहरण के लिए, सफेद रोशनी प्राप्त करने के लिए, एक नीला एलईडी क्रिस्टल फॉस्फोर की एक पतली परत से लेपित होता है, जो नीले स्पेक्ट्रम की क्रिया के तहत पीली और लाल रोशनी उत्सर्जित करता है।

रंगों को मिलाने से सफेद रोशनी प्राप्त होती है। सफेद एल ई डी को उनके रंग तापमान से परिभाषित किया जाता है, जिसे K में मापा जाता है।

डायोड वाले लैंप विभिन्न रंगों के हो सकते हैं

एलईडी बोर्ड

बोर्ड को किसी भी आवश्यक संख्या और स्थिति में एलईडी लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।भुगतान प्रपत्र है:

• आयताकार;
• शासक;
• गोल;
• वर्ग;
• तारामय
• मनमाना।

एलईडी बोर्ड एक ढांकता हुआ सामग्री से बना है। इसका मुख्य कार्य ऊष्मा अपव्यय है।

बोर्ड के प्रकार:

• धातु (एक तरफा, दो तरफा और बहुपरत);
• इंसुलेटेड मेटल सब्सट्रेट्स (एकल-तरफा, दो-तरफा और बहुपरत, कठोर-लचीला)।

एल्यूमीनियम से बने बोर्डों को जबरन ठंडा करने के लिए पंखे की आवश्यकता नहीं होती है। ओवरहीटिंग की अनुपस्थिति के कारण सभी संरचनात्मक तत्व लंबे समय तक सेवा जीवन प्राप्त करते हैं।

एलईडी तत्वों की घटना के इतिहास और संचालन के सिद्धांतों के बारे में अधिक जानकारी के लिए वीडियो देखें:

एलईडी प्रकाश के नवीनतम स्रोतों में से एक है, इसमें अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला और बेहतरीन संभावनाएं हैं। सभी मापदंडों के अनुपात के कारण, एलईडी प्रकार की प्रकाश व्यवस्था विभिन्न प्रकार के प्रकाश जुड़नार और विभिन्न प्रकाश स्रोतों में अग्रणी बन सकती है।

एलईडी लैंप के संचालन का उपकरण और सिद्धांत. प्रकाश उपकरण के मुख्य भाग:

एल ई डी;
- चालक;
- कुर्सी;
- चौखटा।

इसके संचालन का सिद्धांत सिलिकॉन या जर्मेनियम से बने पी-एन जंक्शन के साथ एक साधारण अर्धचालक डायोड में होने वाली प्रक्रियाओं को पूरी तरह से दोहराता है: जब एनोड पर एक सकारात्मक क्षमता लागू होती है, और कैथोड पर एक नकारात्मक क्षमता लागू होती है, तो नकारात्मक चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉनों की गति एनोड सामग्री में शुरू होता है, और कैथोड में छेद होता है। परिणामस्वरूप, डायोड केवल एक सीधी दिशा में विद्युत धारा प्रवाहित करता है।

हालाँकि, एलईडी अन्य अर्धचालक सामग्रियों से बना है, जो चार्ज वाहक (इलेक्ट्रॉन और छेद) द्वारा आगे की दिशा में बमबारी करने पर, दूसरे ऊर्जा स्तर पर स्थानांतरण के साथ अपना पुनर्संयोजन करते हैं। परिणामस्वरूप, फोटॉन निकलते हैं - प्रकाश सीमा में विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्राथमिक कण।

यहां तक ​​कि विद्युत परिपथों में भी, साधारण डायोड के पदनामों का उपयोग उनके पदनामों के रूप में किया जाता है, केवल प्रकाश के उत्सर्जन को इंगित करने वाले दो तीरों को जोड़ने के साथ।

सेमीकंडक्टर सामग्रियों में अलग-अलग फोटॉन उत्सर्जन गुण होते हैं। गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) और गैलियम नाइट्राइड (GaN) जैसे पदार्थ, डायरेक्ट-गैप अर्धचालक होने के साथ-साथ प्रकाश तरंगों के दृश्यमान स्पेक्ट्रम के लिए पारदर्शी होते हैं। जब वे पी-एन जंक्शन परतों को बदलते हैं, तो प्रकाश निकलता है।

एलईडी में प्रयुक्त परतों का लेआउट नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। 10÷15 एनएम (नैनोमिक्रोन) के क्रम की उनकी छोटी मोटाई रासायनिक वाष्प जमाव की विशेष विधियों द्वारा बनाई जाती है। परतों में एनोड और कैथोड के लिए संपर्क पैड होते हैं।

किसी भी भौतिक प्रक्रिया की तरह, इलेक्ट्रॉनों को फोटॉन में बदलने के दौरान निम्नलिखित कारणों से ऊर्जा की हानि होती है:

इतनी पतली परत के अंदर भी प्रकाश कणों का एक भाग खो जाता है;
- अर्धचालक छोड़ते समय, क्रिस्टल/वायु इंटरफेस पर प्रकाश तरंगों का ऑप्टिकल अपवर्तन होता है, जिससे तरंग दैर्ध्य विकृत हो जाता है।

विशेष उपायों का उपयोग, जैसे कि नीलमणि सब्सट्रेट का उपयोग, अधिक चमकदार प्रवाह बनाना संभव बनाता है। इस तरह के डिज़ाइन का उपयोग प्रकाश लैंप में स्थापना के लिए किया जाता है, लेकिन संकेतक के रूप में उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक एलईडी के लिए नहीं, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

उनके पास प्रकाश का मार्गदर्शन करने के लिए एपॉक्सी राल से बना एक लेंस और एक परावर्तक होता है। उद्देश्य के आधार पर, प्रकाश 5-160° के विस्तृत कोण रेंज में फैल सकता है।

लैंप जलाने के लिए उत्पादित महंगी एलईडी निर्माताओं द्वारा लैंबर्ट आरेख के साथ निर्मित की जाती हैं। इसका मतलब यह है कि अंतरिक्ष में उनकी चमक स्थिर रहती है और यह विकिरण की दिशा और अवलोकन के कोण पर निर्भर नहीं करती है।

क्रिस्टल के आयाम बहुत छोटे हैं और एक स्रोत से थोड़ी मात्रा में प्रकाश प्राप्त किया जा सकता है। इसलिए, लैंप जलाने के लिए, ऐसे एलईडी को काफी बड़े समूहों में जोड़ा जाता है। साथ ही, उनसे सभी दिशाओं में एक समान रोशनी पैदा करना बहुत समस्याग्रस्त है: प्रत्येक एलईडी एक बिंदु स्रोत है।

अर्धचालक सामग्रियों से प्रकाश तरंगों की आवृत्ति स्पेक्ट्रम सामान्य गरमागरम लैंप या सूरज की तुलना में बहुत संकीर्ण है, जो किसी व्यक्ति की आंखों को थका देती है, एक निश्चित असुविधा पैदा करती है। इस कमी को ठीक करने के लिए, रोशनी के लिए व्यक्तिगत एलईडी डिजाइनों में एक फॉस्फोर परत पेश की जाती है।

अर्धचालक पदार्थों के उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह का परिमाण पी-एन जंक्शन से गुजरने वाली धारा पर निर्भर करता है। धारा जितनी अधिक होगी, विकिरण उतना ही अधिक होगा, लेकिन एक निश्चित मान तक।

छोटे आयाम, एक नियम के रूप में, संकेतक संरचनाओं के लिए 20 मिलीमीटर से अधिक धाराओं के उपयोग की अनुमति नहीं देते हैं। शक्तिशाली प्रकाश लैंप गर्मी लंपटता और अतिरिक्त सुरक्षा उपायों का उपयोग करते हैं, जिनका उपयोग, हालांकि, सख्ती से सीमित है।

स्टार्ट-अप के समय, लैंप का चमकदार प्रवाह बढ़ते करंट के साथ आनुपातिक रूप से बढ़ता है, लेकिन फिर, गर्मी के नुकसान के कारण, यह कम होने लगता है। यह समझा जाना चाहिए कि कंडक्टर से फोटॉन उत्सर्जित करने की प्रक्रिया तापीय ऊर्जा से जुड़ी नहीं है, एलईडी ठंडे प्रकाश स्रोत हैं।

हालाँकि, विभिन्न परतों और इलेक्ट्रोडों के बीच संपर्क बिंदुओं पर एलईडी से गुजरने वाली धारा इन वर्गों के संपर्क प्रतिरोध पर काबू पा लेती है, जिससे सामग्री गर्म हो जाती है। उत्पन्न गर्मी शुरू में केवल ऊर्जा हानि पैदा करती है, लेकिन जैसे-जैसे धारा बढ़ती है, यह संरचना को नुकसान पहुंचा सकती है।

एक लैंप में स्थापित एलईडी क्रिस्टल की संख्या सौ कार्यशील तत्वों से अधिक हो सकती है। उनमें से प्रत्येक के लिए इष्टतम वर्तमान लाना आवश्यक है। इसके लिए प्रवाहकीय पथ वाले फाइबरग्लास बोर्ड बनाए जाते हैं। उनके पास विभिन्न प्रकार के डिज़ाइन हो सकते हैं।

एलईडी क्रिस्टल को बोर्डों के संपर्क पैड में मिलाया जाता है। अक्सर उन्हें कुछ समूहों में बनाया जाता है और एक-दूसरे के साथ श्रृंखला में खिलाया जाता है। प्रत्येक निर्मित श्रृंखला के माध्यम से समान धारा प्रवाहित की जाती है।

ऐसी योजना को लागू करना तकनीकी रूप से आसान है, लेकिन इसमें एक मुख्य खामी है - यदि कोई एक संपर्क टूट जाता है, तो पूरा समूह चमकना बंद कर देता है, जो लैंप की विफलता का मुख्य कारण है।

ड्राइवरों. एलईडी के प्रत्येक समूह को निरंतर वोल्टेज की आपूर्ति एक विशेष उपकरण से की जाती है, जिसे पहले बिजली आपूर्ति कहा जाता था, और अब "ड्राइवर" शब्द कहा जाता है।

इस डिवाइस में नेटवर्क के इनपुट वोल्टेज को परिवर्तित करने का कार्य है, उदाहरण के लिए, अपार्टमेंट के ~ 220 वोल्ट या कार नेटवर्क के 12 वोल्ट को प्रत्येक श्रृंखला समूह के लिए इष्टतम बिजली आपूर्ति में।

समानांतर सर्किट में प्रत्येक क्रिस्टल को एक स्थिर धारा की आपूर्ति तकनीकी रूप से कठिन है और दुर्लभ मामलों में इसका उपयोग किया जाता है। ड्राइवर ट्रांसफार्मर या अन्य सर्किट के आधार पर काम कर सकता है। उनमें से निम्नलिखित विकल्प हैं. कॉन्फ़िगरेशन और लागू तत्वों की संख्या के आधार पर, वे भिन्न हो सकते हैं:

सबसे सरल और सस्ते ड्राइवर एक स्थिर वोल्टेज द्वारा संचालित होते हैं, जिसका नेटवर्क उतार-चढ़ाव से सुरक्षित रहता है। उनमें आउटपुट पावर सर्किट में करंट-सीमित अवरोधक की कमी भी हो सकती है, जो रिचार्जेबल फ्लैशलाइट्स के लिए विशिष्ट है, जिनमें से एलईडी अक्सर बैटरी आउटपुट से सीधे जुड़े होते हैं।

परिणामस्वरूप, यह पता चलता है कि वे एक अतिरंजित धारा द्वारा संचालित होते हैं, और यद्यपि वे काफी चमकते हैं, वे बहुत बार जल जाते हैं। प्रकाश नेटवर्क की सुरक्षा के बिना ड्राइवरों के साथ सस्ते लैंप का उपयोग करते समय, एल ई डी भी अक्सर घोषित संसाधन का उपयोग किए बिना जल जाते हैं।

अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई बिजली आपूर्ति संचालन के दौरान बहुत कम या बिल्कुल भी गर्मी उत्पन्न नहीं करती है, और सस्ते या अधिक लोड वाले ड्राइवर अपनी कुछ बिजली का उपयोग गर्म करने के लिए करते हैं। इसके अलावा, विद्युत शक्ति के ऐसे बेकार नुकसान तुलनीय हो सकते हैं, और कुछ मामलों में फोटॉन की रिहाई पर खर्च की गई ऊर्जा से अधिक हो सकते हैं।

वर्तमान पीढ़ी अपनी लागत कम करना चाहती है। एलईडी लैंप का लाभ कम बिजली की खपत है। 10 W की बिजली खपत के साथ, LED लैंप 100 W तापदीप्त लैंप के समान रोशनी देता है। यह सूचक फ्लोरोसेंट लैंप की तुलना में 2 गुना अधिक है।

एक और प्लस गरमागरम लैंप की तुलना में बहुत लंबा कामकाजी जीवन है। उच्च स्थायित्व के साथ कम बिजली की खपत का संयोजन उच्च लागत की भरपाई करता है।

यह आलेख एक एलईडी लैंप के उपकरण पर चर्चा करता है, जिसमें निम्नलिखित तत्व शामिल हैं:

• विसारक;
• प्रकाश उत्सर्जक डायोड;
• रेडिएटर;
• चालक;
• कुर्सी.

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

एलईडी लैंप का डिज़ाइन काफी जटिल है। इसकी संरचना और मुख्य तत्वों के उद्देश्य पर विचार करें।

एलईडी लैंप में प्रकाश स्रोत एक प्रकाश-पृथक डायोड है, जिसमें दो लीड (कैथोड और एनोड) और एक ऑप्टिकल प्रणाली के साथ एक अर्धचालक क्रिस्टल होता है। आगे पाठ में, संक्षिप्त नाम SD या LED का उपयोग किया जाएगा।

एलईडी लैंप के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें। जब विद्युत धारा किसी अर्धचालक से आगे की दिशा में गुजरती है, तो आवेश वाहक (इलेक्ट्रॉन और छिद्र) पुनः संयोजित हो जाते हैं। इसके परिणामस्वरूप, फोटॉनों का ऑप्टिकल उत्सर्जन होता है (इलेक्ट्रॉनों के दूसरे ऊर्जा स्तर पर संक्रमण के कारण)।

इसके अलावा लैंप में एक ड्राइवर (विशेष माइक्रोक्रिकिट) है, जो एलईडी को शक्ति प्रदान करता है। रेडिएटर (शीतलन प्रणाली) अतिरिक्त गर्मी एकत्र करता है और हटा देता है। डिफ्यूज़र प्रकाश हानि को कम करता है।

आरेखों में, एलईडी को पारंपरिक रूप से तीरों के साथ डायोड के रूप में नामित किया जाता है, जो ऑप्टिकल विकिरण को इंगित करता है (चित्र 2)।

सबसे सरल एलईडी लैंप सर्किट

चित्र में दिखाए गए सर्किट की एक विशेषता। 3 दो एलईडी हैं जो बैक-टू-बैक काम कर रही हैं। इस व्यवस्था में, प्रत्येक एलईडी एक सुरक्षात्मक कार्य करता है। रिवर्स वोल्टेज को किसी अन्य एलईडी के नेटवर्क को नुकसान पहुंचाने से रोकता है, और एलईडी लैंप की स्पंदन आवृत्ति को 100 हर्ट्ज के मान तक बढ़ाता है। यह आवृत्ति संकेतक आपकी दृष्टि पर अनुकूल प्रभाव डालेगा।

एलईडी में से एक को रेक्टिफायर डायोड से बदला जा सकता है जो एक सुरक्षात्मक कार्य करता है। इसे प्रतिस्थापित एलईडी की दिशा में सर्किट में शामिल किया गया है। तत्वों की इस व्यवस्था में, एलईडी की स्पंदन आवृत्ति 25 हर्ट्ज है।
रोकनेवाला R1 की शक्ति कम से कम 5 W और प्रतिरोध 10-11 kOhm होना चाहिए। तब LED में प्रवाहित धारा 20 mA होगी। प्रतिरोध R1 का चयन एलईडी के नाममात्र फॉरवर्ड करंट के अनुसार किया जाता है।
यह लैंप किसी क्षतिग्रस्त कॉम्पैक्ट एलएल की बॉडी में बनाया जा सकता है।

सबसे सरल एलईडी लैंप सर्किट

विभिन्न निर्माताओं के एलईडी उपकरणों की संरचना

विभिन्न निर्माताओं के 220 वी के वोल्टेज वाले एलईडी लैंप के उपकरण में थोड़ा अंतर है। एलईडी लैंप के पूरे चयन को सशर्त रूप से कई समूहों में विभाजित किया गया है: ब्रांडेड, निम्न गुणवत्ता और फिलामेंट।

ब्रांडेड उत्पाद

एलईडी उत्पाद बनाने वाले अग्रणी ब्रांडों के एलईडी लैंप के डिजाइन में आवश्यक रूप से शामिल हैं:

• विसारक;
• चिप्स;
• गर्मी-संचालन पेस्ट पर एल्यूमीनियम से बना मुद्रित सर्किट बोर्ड (चिप्स के ऑपरेटिंग मोड के इष्टतम तापमान का गारंटर);
• वर्तमान स्टेबलाइज़र के गैल्वेनिक रूप से पृथक पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेटर की योजना के अनुसार बनाया गया ड्राइवर;
• पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट से बना प्लिंथ बेस। बिजली के झटके के खिलाफ विश्वसनीय सुरक्षा के रूप में काम करता है;
• निकल चढ़ाया हुआ पीतल का आधार। संक्षारण रोधी सामग्री जो कार्ट्रिज के साथ विश्वसनीय संपर्क बनाती है।

अनुभागीय एलईडी लैंप

इस समूह से लैंप का मुख्य दृश्यमान अंतर एक वॉल्यूमेट्रिक रेडिएटर है, जिसे सफेद बहुलक से चित्रित किया गया है। इसकी सतह या तो चिकनी या पसलीदार हो सकती है। यदि हम ऐसे एलईडी लैंप की तुलना सस्ते प्रतिनिधियों से करें, तो इसका द्रव्यमान बड़ा है।

विसारक सामग्री कांच या प्लास्टिक हो सकती है। इसका आकार अपरिवर्तित रहता है - एक गोलार्ध। रेडिएटर के डिफ्यूज़र के फास्टनरों को सीलेंट पर कुंडी या सिकुड़न किया जा सकता है। इसके नीचे एसएमडी एलईडी वाला एक बोर्ड है, जो हीटसिंक पर सुरक्षित रूप से लगा हुआ है। नीचे ड्राइवर बोर्ड है. ड्राइवर सर्किट में शामिल हैं:

• पल्स ट्रांसफार्मर,
• माइक्रोचिप्स,
• ध्रुवीय कैपेसिटर,
• समतल तत्वों की एक बड़ी संख्या।

इसमें कफ का घनत्व अधिक है। ड्राइवर लैंप बॉडी के नीचे स्थित है और बेस और रेडिएटर का कनेक्टर है। ड्राइवर ब्लॉक सोल्डरिंग या कॉन्टैक्टर द्वारा बोर्ड से जुड़ा होता है।

निम्न गुणवत्ता वाले उत्पाद

खराब गुणवत्ता वाले लैंप की एक पहचान हीटसिंक और ड्राइवर जैसे तत्वों की संभावित अनुपस्थिति है। ड्राइवर का कार्य एक साधारण विद्युत आपूर्ति द्वारा किया जाता है। यह AC को DC में परिवर्तित नहीं कर सकता. बिजली की आपूर्ति एलईडी के बगल में बोर्ड के मध्य भाग में स्थित है। शरीर का छिद्र दीपक में हीट सिंक के रूप में कार्य करता है। अकुशल कूलिंग फ़ंक्शन के कारण, एसडी का अधिक गर्म होना और विफलता अपरिहार्य है।

बोर्ड को एक कुंडी के माध्यम से केस से जोड़ा जाता है। आधार के साथ बोर्ड का विद्युत कनेक्शन सोल्डरिंग द्वारा किया जाता है। यह डिज़ाइन सरल है, लेकिन एलईडी लाइट बल्बों की विश्वसनीयता और लंबे जीवन को सुनिश्चित नहीं कर सकता है।

फिलामेंट लैंप (एफएल)

एलईडी लैंप का विकास अभी भी स्थिर नहीं है। प्रकाश उत्पादों के बाज़ार में अगली नवीनता फिलामेंट लैंप थी।

अंग्रेजी से शाब्दिक अर्थ है "फिलामेंट" का अर्थ है धागा। देखने में यह लैंप एक गरमागरम लैंप के समान है। पीएल की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि इसमें अतिरिक्त ताप निष्कासन की आवश्यकता नहीं होती है। रोजमर्रा की जिंदगी में इसके उपयोग में व्यावहारिक और सौंदर्य दोनों अनुप्रयोग हैं।

आइए फिलामेंट लैंप की संरचना पर करीब से नज़र डालें। एलईडी फिलामेंट्स (FL के मुख्य तत्व) की संख्या सीधे लैंप की शक्ति के समानुपाती होती है। एक पतली कांच की छड़ जिस पर एसएमडी एलईडी स्थित होती हैं, जो विद्युत रूप से एक दूसरे से जुड़ी होती हैं - यह फिलामेंट है। पीएल का पीला रंग पूरी लंबाई में जमा फॉस्फोर के कारण होता है। इस उत्पाद में ऊष्मा निष्कासन गैस मिश्रण से भरे फ्लास्क के माध्यम से किया जाता है।

अक्सर, निर्माताओं को पीएल बेस में निम्न गुणवत्ता वाला पावर मॉड्यूल लगाने के लिए मजबूर किया जाता है। यह फिलामेंट लैंप के डिजाइन में खामियों के कारण होता है, जिससे तरंग कारक में वृद्धि होती है, जो दृष्टि पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। इस कमी को दूर करने के लिए एफएल के डिजाइन को आधुनिक बनाने पर काम चल रहा है। उच्च गुणवत्ता वाले ड्राइवर को समायोजित करने के लिए, रिंग के रूप में एक प्लास्टिक इंसर्ट बनाया जाता है। यह फ्लास्क और आधार के बीच स्थित होता है।

संतुष्ट:

बिजली की खपत कम करने के मुद्दे न केवल राज्य स्तर पर हल किए जाते हैं। यह समस्या आम उपभोक्ताओं के लिए प्रासंगिक है। इस संबंध में, अपार्टमेंट, कार्यालयों और अन्य संस्थानों में, न केवल शक्तिशाली, बल्कि किफायती प्रकाश स्रोत भी व्यापक रूप से पेश किए जा रहे हैं। उनमें से, एलईडी लैंप अधिक से अधिक व्यापक होते जा रहे हैं। एलईडी लैंप के संचालन का उपकरण और सिद्धांत आपको इसे एक मानक कारतूस के साथ उपयोग करने और इसे 220 वी विद्युत नेटवर्क से जोड़ने की अनुमति देता है। सही विकल्प बनाने के लिए, आपको आधुनिक प्रकाश स्रोतों के मुख्य लाभ और विशेषताओं को जानना होगा .

एलईडी लैंप के संचालन का सिद्धांत

एलईडी लैंप भौतिक प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं जो पारंपरिक धातु फिलामेंट तापदीप्त लैंप की तुलना में बहुत अधिक जटिल हैं। घटना का सार असमान सामग्रियों से बने दो पदार्थों के संपर्क के बिंदु पर एक चमकदार प्रवाह की उपस्थिति है, उनके माध्यम से विद्युत प्रवाह पारित होने के बाद।

मुख्य विरोधाभास यह है कि प्रयुक्त प्रत्येक सामग्री विद्युत धारा की सुचालक नहीं है। वे अर्धचालक की श्रेणी से संबंधित हैं और केवल एक दिशा में करंट प्रवाहित करने में सक्षम हैं, बशर्ते वे आपस में जुड़े हों। उनमें से एक में, नकारात्मक चार्ज - इलेक्ट्रॉन, आवश्यक रूप से प्रबल होना चाहिए, और दूसरे में - सकारात्मक चार्ज वाले आयन।

अर्धचालकों में विद्युत धारा की गति के अलावा अन्य प्रक्रियाएँ भी होती हैं। एक अवस्था से दूसरी अवस्था में संक्रमण के दौरान तापीय ऊर्जा निकलती है। प्रयोगों के माध्यम से पदार्थों के ऐसे संयोजन खोजना संभव हुआ जिनमें ऊर्जा निकलने के साथ-साथ प्रकाश विकिरण भी प्रकट हुआ। इलेक्ट्रॉनिक्स में, वे सभी उपकरण जो केवल एक ही दिशा में करंट प्रवाहित करते हैं, कहलाने लगे और जो प्रकाश उत्सर्जित करने की क्षमता रखते हैं उन्हें एलईडी कहा जाने लगा।

शुरुआत में, अर्धचालक यौगिकों द्वारा फोटॉन का उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के केवल एक संकीर्ण हिस्से को कवर करता था। वे केवल बहुत कम चमक वाली लाल, पीली या हरी रोशनी ही उत्सर्जित कर सकते थे। इसलिए, लंबे समय तक, एलईडी का उपयोग केवल संकेतक लैंप के रूप में किया जाता था। आज तक, ऐसी सामग्रियां प्राप्त की गई हैं, जिनके यौगिकों ने प्रकाश विकिरण की सीमा का महत्वपूर्ण रूप से विस्तार करना और लगभग पूरे स्पेक्ट्रम को कवर करना संभव बना दिया है। फिर भी, चमक में कुछ तरंगों की लंबाई हमेशा प्रबल रहती है। इसलिए, एलईडी लैंप को ठंडी रोशनी के स्रोतों में विभाजित किया जाता है - नीला और गर्म चमक - ज्यादातर लाल या पीला।

एलईडी प्रकाश स्रोतों का उपकरण

एलईडी लैंप की उपस्थिति व्यावहारिक रूप से धातु फिलामेंट वाले पारंपरिक प्रकाश स्रोतों से भिन्न नहीं होती है। वे एक धागे से सुसज्जित हैं, जो उन्हें पारंपरिक कारतूसों के साथ उपयोग करने की अनुमति देता है और परिसर के विद्युत उपकरणों में बदलाव नहीं करता है। हालाँकि, एलईडी लैंप अपनी जटिल आंतरिक संरचना में काफी भिन्न होते हैं।

उनमें एक संपर्क आधार, एक केस जो रेडिएटर के रूप में कार्य करता है, एक बिजली और नियंत्रण बोर्ड, एलईडी वाला एक बोर्ड और एक पारदर्शी टोपी शामिल है। 220 वी नेटवर्क में एलईडी लैंप के उपयोग की योजना बनाते समय, यह याद रखना चाहिए कि वे इतने करंट और वोल्टेज के साथ काम करने में सक्षम नहीं होंगे। ल्यूमिनेयरों को जलने से बचाने के लिए, उनके केस में बिजली और नियंत्रण बोर्ड स्थापित किए जाते हैं, जो वोल्टेज को कम करते हैं और करंट को सुधारते हैं।

ऐसे बोर्ड के डिज़ाइन का लैंप के जीवन पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। कुछ मॉडलों में, सामने केवल एक अवरोधक स्थापित किया जाता है, और कुछ मामलों में, बेईमान निर्माता इसके बिना काम करते हैं। नतीजतन, लैंप बहुत उज्ज्वल चमक देते हैं, लेकिन स्थिर उपकरणों की कमी के कारण बहुत जल्दी जल जाते हैं। इसलिए, उच्च-गुणवत्ता वाले लैंप निश्चित रूप से स्टेबलाइजर्स से सुसज्जित हैं, उदाहरण के लिए, गिट्टी ट्रांसफार्मर। सबसे आम नियंत्रण सर्किट स्मूथिंग फिल्टर का उपयोग करते हैं, जिसमें एक कैपेसिटर और एक अवरोधक शामिल होता है। सबसे महंगे मॉडल में, नियंत्रण और बिजली इकाइयों में माइक्रो सर्किट का उपयोग किया जाता है।

प्रत्येक व्यक्तिगत एलईडी काफी कमजोर रोशनी उत्सर्जित करती है। इसलिए, वांछित प्रकाश प्रभाव प्राप्त करने के लिए, आवश्यक संख्या में तत्वों को समूहीकृत किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, लागू प्रवाहकीय ट्रैक के साथ ढांकता हुआ सामग्री से बने एक बोर्ड का उपयोग किया जाता है। लगभग यही बोर्ड अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में भी उपयोग किये जाते हैं।

एलईडी बोर्ड भी एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर है। इस प्रयोजन के लिए, सभी तत्व एक सामान्य सर्किट में श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, और मुख्य वोल्टेज उनके बीच समान रूप से वितरित किया जाता है। ऐसे सर्किट का एकमात्र महत्वपूर्ण दोष कम से कम एक एलईडी के जलने की स्थिति में पूरी श्रृंखला का टूटना है।

एक पारदर्शी टोपी पूरे लैंप को नमी, धूल और अन्य नकारात्मक प्रभावों से बचाती है। टोपी के कुछ गुण आपको समग्र चमक बढ़ाने की अनुमति देते हैं। तथ्य यह है कि इसका आंतरिक भाग फॉस्फोर की एक परत से ढका हुआ है, जो क्वांटा की ऊर्जा के प्रभाव में चमकना शुरू कर देता है। इसलिए, टोपी की बाहरी सतह मैट दिखती है। फॉस्फोर में व्यापक उत्सर्जन स्पेक्ट्रम होता है, जो एलईडी की तुलना में कई गुना अधिक होता है। परिणामस्वरूप, विकिरण प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश के तुलनीय हो जाता है। ऐसी कोटिंग के बिना, एलईडी आंखों में जलन पैदा कर रही हैं, जिससे थकान और दर्द हो रहा है।

220 वोल्ट के वोल्टेज पर आरेखों पर एलईडी लैंप के उपयोगी गुणों, उपकरण और संचालन के सिद्धांत का अध्ययन करना सबसे अच्छा है। अक्सर, ऐसे लैंप का उपयोग औद्योगिक और स्ट्रीट लाइटिंग में किया जाता है, और घरेलू परिस्थितियों में, पारंपरिक प्रकाश स्रोतों को कम वोल्टेज पर चलने वाले एलईडी बल्बों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, मुख्य रूप से 12 वोल्ट से। हालाँकि, लैंप की शक्ति और उसका प्रकाश उत्पादन सीधे तौर पर एक दूसरे से संबंधित नहीं हैं। एलईडी लैंप चुनते समय इस कारक को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

220 वोल्ट के लिए डिज़ाइन किए गए एलईडी लैंप में, सर्किट में कोई ट्रांसफार्मर नहीं होता है। इस संबंध में, ऐसे लैंप के संचालन में अतिरिक्त बचत होती है। यह सुविधा उन्हें अन्य शक्तियों वाले एलईडी लैंप से अलग करती है। इसलिए, फिक्स्चर का चुनाव शक्ति पर आधारित नहीं है, बल्कि उनके द्वारा बनाई गई रोशनी की डिग्री पर आधारित है।

एलईडी लैंप के लाभ

वर्तमान में, प्रकाश उपकरणों के किफायती और टिकाऊ संचालन को बहुत महत्व दिया जाता है। इसलिए, न्यूनतम मात्रा में गर्मी और कम बिजली की खपत के साथ चमकदार रोशनी पैदा करने वाले ल्यूमिनेयर सामने आते हैं। उनमें करंट और वोल्टेज की बूंदों के प्रति कम संवेदनशीलता होती है, वे बड़ी संख्या में चालू और बंद का सामना कर सकते हैं।

ये सभी गुण पूरी तरह से एलईडी लैंप में मौजूद हैं। उनकी कई किस्में हैं जो डिज़ाइन और तकनीकी विशेषताओं में भिन्न हैं, जो आपको सबसे उपयुक्त विकल्प चुनने की अनुमति देती हैं। सभी लैंप उपस्थिति या अनुपस्थिति, पर्यावरणीय सुरक्षा की डिग्री, रेक्टिफायर और अन्य अतिरिक्त उपकरणों का उपयोग करने की आवश्यकता से भिन्न होते हैं।