LED అంటే ఏమిటి, దాని ఆపరేషన్ సూత్రం, రకాలు మరియు ప్రధాన లక్షణాలు

LED లు ప్రకాశించే బల్బులను వేగంగా భర్తీ చేస్తున్నాయి దాదాపు అన్ని ప్రాంతాల నుండి వారి స్థానాలు తిరుగులేనివిగా కనిపించాయి. సెమీకండక్టర్ మూలకాల యొక్క పోటీ ప్రయోజనాలు నమ్మదగినవిగా నిరూపించబడ్డాయి: తక్కువ ధర, సుదీర్ఘ సేవా జీవితం మరియు, ముఖ్యంగా, అధిక సామర్థ్యం. దీపాలకు అది 5% మించకపోతే, కొంతమంది LED తయారీదారులు కనీసం 60% విద్యుత్తు యొక్క కాంతిగా రూపాంతరం చెందారని ప్రకటించారు. ఈ ప్రకటనల యొక్క యథార్థత విక్రయదారుల మనస్సాక్షిపైనే ఉంటుంది, అయితే సెమీకండక్టర్ మూలకాల యొక్క వినియోగదారు లక్షణాల వేగవంతమైన అభివృద్ధి సందేహాస్పదంగా ఉంది.

LED అంటే ఏమిటి మరియు అది ఎలా పని చేస్తుంది

కాంతి-ఉద్గార డయోడ్ (LED, LED) ఒక సంప్రదాయం సెమీకండక్టర్ డయోడ్, స్ఫటికాల ఆధారంగా తయారు చేయబడింది:

• గాలియం ఆర్సెనైడ్, ఇండియం ఫాస్ఫైడ్ లేదా జింక్ సెలీనైడ్ - ఆప్టికల్ పరిధి యొక్క ఉద్గారకాలు కోసం;
• గాలియం నైట్రైడ్ - అతినీలలోహిత విభాగం యొక్క పరికరాల కోసం;
• ప్రధాన సల్ఫైడ్ - పరారుణ పరిధిలో విడుదలయ్యే మూలకాల కోసం.

ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు వాటి నుండి తయారైన డయోడ్‌ల యొక్క p-n జంక్షన్ కాంతిని విడుదల చేస్తుంది అనే వాస్తవం ఈ పదార్థాల ఎంపిక. సాధారణ సిలికాన్ లేదా జెర్మేనియం డయోడ్ల కోసం, ఈ ఆస్తి చాలా బలహీనంగా వ్యక్తీకరించబడింది - ఆచరణాత్మకంగా గ్లో లేదు.

LED యొక్క ఉద్గారం సెమీకండక్టర్ మూలకం యొక్క తాపన స్థాయికి సంబంధించినది కాదు, ఇది ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల (ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలు) పునఃసంయోగం సమయంలో ఒక శక్తి స్థాయి నుండి మరొకదానికి ఎలక్ట్రాన్ల పరివర్తన వలన సంభవిస్తుంది. ఫలితంగా వెలువడే కాంతి ఏకవర్ణంగా ఉంటుంది.

అటువంటి రేడియేషన్ యొక్క లక్షణం చాలా ఇరుకైన స్పెక్ట్రం, మరియు కాంతి ఫిల్టర్లతో కావలసిన రంగును ఎంచుకోవడం కష్టం. మరియు ఈ తయారీ సూత్రంతో గ్లో (తెలుపు, నీలం) యొక్క కొన్ని రంగులు సాధించలేవు. అందువల్ల, ప్రస్తుతం, LED యొక్క బయటి ఉపరితలం ఫాస్ఫర్‌తో కప్పబడి ఉండే సాంకేతికత విస్తృతంగా వ్యాపించింది మరియు p-n జంక్షన్ రేడియేషన్ ద్వారా దాని గ్లో ప్రారంభించబడుతుంది (ఇది UV పరిధిలో కనిపిస్తుంది లేదా ఉంటుంది).

LED పరికరం

LED నిజానికి ఒక సంప్రదాయ డయోడ్ వలె అమర్చబడింది - ఒక p-n జంక్షన్ మరియు రెండు అవుట్‌పుట్‌లు. గ్లోను గమనించడానికి పారదర్శక సమ్మేళనంతో లేదా పారదర్శక విండోతో మెటల్తో తయారు చేయబడిన కేస్ మాత్రమే. కానీ వారు పరికరం యొక్క షెల్‌లో అదనపు మూలకాలను పొందుపరచడం నేర్చుకున్నారు. ఉదాహరణకి, రెసిస్టర్లు - LED ఆన్ చేయడానికి బాహ్య పైపింగ్ లేకుండా అవసరమైన వోల్టేజ్ (12 V, 220 V) యొక్క సర్క్యూట్లోకి. లేదా ఫ్లాషింగ్ లైట్ ఎమిటింగ్ ఎలిమెంట్స్‌ని సృష్టించడానికి డివైడర్‌తో కూడిన జనరేటర్. అలాగే, కేసు ఫాస్ఫర్‌తో కప్పబడి ఉండటం ప్రారంభమైంది, ఇది p-n జంక్షన్ మండించినప్పుడు మెరుస్తుంది - LED యొక్క సామర్థ్యాలను విస్తరించడం ఈ విధంగా సాధ్యమైంది.

లీడ్‌లెస్ రేడియో ఎలిమెంట్‌లకు మారే ధోరణి LEDలను దాటవేయలేదు. SMD పరికరాలు ఉత్పాదక సాంకేతికతలో ప్రయోజనాలతో లైటింగ్ మార్కెట్‌ను వేగంగా సంగ్రహిస్తున్నాయి. అటువంటి అంశాలకు ముగింపులు లేవు. P-n జంక్షన్ సిరామిక్ బేస్ మీద అమర్చబడి, సమ్మేళనంతో నింపబడి, ఫాస్ఫర్‌తో పూత పూయబడి ఉంటుంది. కాంటాక్ట్ ప్యాడ్‌ల ద్వారా వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది.

ప్రస్తుతం, లైటింగ్ పరికరాలు COB సాంకేతికతను ఉపయోగించి తయారు చేయబడిన LED లతో అమర్చడం ప్రారంభించాయి. దీని సారాంశం ఏమిటంటే, అనేక (2-3 నుండి వందల వరకు) p-n జంక్షన్లు ఒక ప్లేట్‌లో అమర్చబడి, మ్యాట్రిక్స్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. పై నుండి, ప్రతిదీ ఒకే కేసులో ఉంచబడుతుంది (లేదా ఒక SMD మాడ్యూల్ ఏర్పడుతుంది) మరియు ఒక ఫాస్ఫర్తో కప్పబడి ఉంటుంది. ఈ సాంకేతికత గొప్ప అవకాశాలను కలిగి ఉంది, అయితే ఇది SD యొక్క ఇతర సంస్కరణలను పూర్తిగా భర్తీ చేసే అవకాశం లేదు.

ఏ రకమైన LED లు ఉన్నాయి మరియు అవి ఎక్కడ ఉపయోగించబడతాయి

ఆప్టికల్ శ్రేణి యొక్క LED లు ప్రదర్శన మూలకాలుగా మరియు లైటింగ్ పరికరాలుగా ఉపయోగించబడతాయి. ప్రతి స్పెషలైజేషన్ దాని స్వంత అవసరాలను కలిగి ఉంటుంది.

సూచిక LED లు

సూచిక LED యొక్క పని పరికరం యొక్క స్థితిని చూపడం (విద్యుత్ సరఫరా, అలారం, సెన్సార్ ఆపరేషన్ మొదలైనవి). ఈ ప్రాంతంలో, p-n జంక్షన్ గ్లోతో LED లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఫాస్ఫర్‌తో పరికరాలను ఉపయోగించడం నిషేధించబడలేదు, కానీ చాలా పాయింట్ లేదు.ఇక్కడ, గ్లో యొక్క ప్రకాశం మొదటి స్థానంలో లేదు. ప్రాధాన్యత కాంట్రాస్ట్ మరియు విస్తృత వీక్షణ కోణం. అవుట్‌పుట్ LED లు (నిజమైన రంధ్రం) ఇన్‌స్ట్రుమెంట్ ప్యానెల్‌లపై ఉపయోగించబడతాయి, అవుట్‌పుట్ LED లు మరియు SMD బోర్డులపై ఉపయోగించబడతాయి.

లైటింగ్ LED లు

లైటింగ్ కోసం, విరుద్దంగా, ఫాస్ఫర్తో కూడిన అంశాలు ప్రధానంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఇది తగినంత కాంతి అవుట్‌పుట్ మరియు సహజత్వానికి దగ్గరగా ఉండే రంగులను పొందడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఈ ప్రాంతం నుండి లీడ్-అవుట్ LED లు SMD మూలకాల ద్వారా ఆచరణాత్మకంగా స్క్వీజ్ చేయబడ్డాయి. COB LED లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

ప్రత్యేక వర్గంలో, మేము ఆప్టికల్ లేదా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ పరిధిలో సిగ్నల్‌లను ప్రసారం చేయడానికి రూపొందించిన పరికరాలను వేరు చేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, గృహోపకరణాల కోసం లేదా భద్రతా పరికరాల కోసం రిమోట్ నియంత్రణల కోసం. మరియు UV శ్రేణి యొక్క మూలకాలు కాంపాక్ట్ అతినీలలోహిత మూలాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు (కరెన్సీల కోసం డిటెక్టర్లు, జీవ పదార్థాలు మొదలైనవి).

LED ల యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు

ఏదైనా డయోడ్ వలె, LED సాధారణ, "డయోడ్" లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. పరిమితి పారామితులు, వీటిలో అధికం పరికరం యొక్క వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది:

• గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఫార్వర్డ్ కరెంట్;
• గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్;
• గరిష్టంగా అనుమతించదగిన రివర్స్ వోల్టేజ్.

మిగిలిన లక్షణాలు నిర్దిష్ట "LED" అక్షరం.

గ్లో కలర్

గ్లో కలర్ - ఈ పరామితి ఆప్టికల్ పరిధి యొక్క LED లను వర్ణిస్తుంది. లైటింగ్ ఫిక్చర్లలో, చాలా సందర్భాలలో, విభిన్నమైన తెలుపు కాంతి ఉష్ణోగ్రత. సూచికలు కనిపించే రంగులలో దేనినైనా కలిగి ఉండవచ్చు.

తరంగదైర్ఘ్యం

ఈ పరామితి కొంతవరకు మునుపటి దానిని నకిలీ చేస్తుంది, కానీ రెండు హెచ్చరికలతో:

• IR మరియు UV పరిధులలోని పరికరాలు కనిపించే రంగును కలిగి ఉండవు, కాబట్టి వాటికి ఈ లక్షణం మాత్రమే రేడియేషన్ స్పెక్ట్రమ్‌ను వర్ణిస్తుంది;
• ఈ పరామితి ప్రత్యక్ష ఉద్గారాలతో LED లకు మరింత వర్తిస్తుంది - విస్తృత బ్యాండ్‌లో ఫాస్ఫర్ విడుదల చేసే మూలకాలు, కాబట్టి వాటి తరంగదైర్ఘ్యం నిస్సందేహంగా వర్గీకరించబడదు (తెలుపు రంగు ఎంత తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉంటుంది?).

కాబట్టి, ఉద్గార తరంగం యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం చాలా సమాచార సూచిక.

ప్రస్తుత వినియోగం

వినియోగించిన కరెంట్ అనేది ఆపరేటింగ్ కరెంట్, దీనిలో రేడియేషన్ యొక్క ప్రకాశం సరైనది. ఇది కొద్దిగా మించి ఉంటే, పరికరం త్వరగా విఫలం కాదు - మరియు ఇది గరిష్టంగా అనుమతించదగిన దాని వ్యత్యాసం. దానిని తగ్గించడం కూడా అవాంఛనీయమైనది - రేడియేషన్ తీవ్రత పడిపోతుంది.

శక్తి

విద్యుత్ వినియోగం - ఇక్కడ ప్రతిదీ సులభం. డైరెక్ట్ కరెంట్ వద్ద, ఇది కేవలం వినియోగించే కరెంట్ మరియు అప్లైడ్ వోల్టేజ్ యొక్క ఉత్పత్తి. లైటింగ్ టెక్నాలజీ తయారీదారులు పెద్ద సంఖ్యలో ప్యాకేజింగ్‌పై సమానమైన శక్తిని సూచించడం ద్వారా ఈ భావనలో గందరగోళాన్ని ప్రవేశపెడతారు - ప్రకాశించే దీపం యొక్క శక్తి, దాని యొక్క ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ ఇచ్చిన దీపం యొక్క ప్రవాహానికి సమానంగా ఉంటుంది.

కనిపించే ఘన కోణం

స్పష్టమైన ఘన కోణం కాంతి మూలం యొక్క కేంద్రం నుండి ఉద్భవించే కోన్‌గా చాలా సులభంగా సూచించబడుతుంది. ఈ పరామితి ఈ కోన్ యొక్క ప్రారంభ కోణానికి సమానంగా ఉంటుంది. సూచిక LED ల కోసం, బయటి నుండి అలారం ఎలా కనిపించాలో ఇది నిర్ణయిస్తుంది. లైటింగ్ ఎలిమెంట్స్ కోసం, ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

గరిష్ట కాంతి తీవ్రత

పరికరం యొక్క సాంకేతిక లక్షణాలలో గరిష్ట ప్రకాశించే తీవ్రత కొవ్వొత్తులలో సూచించబడుతుంది. కానీ ఆచరణలో ఇది ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ భావనతో పనిచేయడం మరింత సౌకర్యవంతంగా మారింది. ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ (ల్యూమెన్స్‌లో) ప్రకాశించే తీవ్రత (కాండెలాలో) మరియు స్పష్టమైన ఘన కోణం యొక్క ఉత్పత్తికి సమానంగా ఉంటుంది.ఒకే ప్రకాశించే తీవ్రతతో రెండు LED లు వేర్వేరు కోణాలలో వేర్వేరు ప్రకాశాన్ని అందిస్తాయి. పెద్ద కోణం, ఎక్కువ ప్రకాశించే ఫ్లక్స్. కాబట్టి లైటింగ్ వ్యవస్థల గణనకు ఇది మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.

వోల్టేజ్ డ్రాప్

ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ అనేది LED ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు అంతటా పడిపోయే వోల్టేజ్. దానిని తెలుసుకోవడం, కాంతి-ఉద్గార మూలకాల శ్రేణి గొలుసును తెరవడానికి, ఉదాహరణకు, అవసరమైన వోల్టేజ్ని లెక్కించవచ్చు.

LED ఏ వోల్టేజ్ కోసం రేట్ చేయబడిందో ఎలా కనుగొనాలి

LED యొక్క నామమాత్రపు వోల్టేజీని కనుగొనడానికి సులభమైన మార్గం సూచన సాహిత్యాన్ని సంప్రదించడం. కానీ మీరు మార్కింగ్ లేకుండా తెలియని మూలం యొక్క పరికరాన్ని చూసినట్లయితే, మీరు దానిని సర్దుబాటు చేయగల పవర్ సోర్స్‌కి కనెక్ట్ చేయవచ్చు మరియు సున్నా నుండి వోల్టేజ్‌ను సజావుగా పెంచవచ్చు. ఒక నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ వద్ద, LED ప్రకాశవంతంగా ఫ్లాష్ చేస్తుంది. ఇది మూలకం యొక్క ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్. ఈ తనిఖీ చేస్తున్నప్పుడు గుర్తుంచుకోవలసిన కొన్ని విషయాలు ఉన్నాయి:

• పరీక్షలో ఉన్న పరికరం అంతర్నిర్మిత నిరోధకంతో ఉంటుంది మరియు తగినంత అధిక వోల్టేజ్ (220 V వరకు) కోసం రూపొందించబడింది - ప్రతి విద్యుత్ వనరు అటువంటి సర్దుబాటు పరిధిని కలిగి ఉండదు;
• LED రేడియేషన్ స్పెక్ట్రమ్ (UV లేదా IR) యొక్క కనిపించే భాగం వెలుపల ఉండవచ్చు - అప్పుడు జ్వలన యొక్క క్షణం దృశ్యమానంగా నిర్ణయించబడదు (కొన్ని సందర్భాల్లో IR పరికరం యొక్క గ్లో స్మార్ట్‌ఫోన్ కెమెరా ద్వారా చూడవచ్చు);
• ధ్రువణత యొక్క ఖచ్చితమైన పాటించటంతో మూలకాన్ని స్థిరమైన వోల్టేజ్ మూలానికి కనెక్ట్ చేయడం అవసరం, లేకుంటే పరికరం యొక్క సామర్థ్యాలను మించిన రివర్స్ వోల్టేజ్‌తో LED ని నిలిపివేయడం సులభం.

మూలకం యొక్క పిన్అవుట్ తెలుసుకోవడంలో విశ్వాసం లేకుంటే, వోల్టేజ్‌ను 3 ... 3.5 V కి పెంచడం మంచిది, LED వెలిగించకపోతే, వోల్టేజ్‌ను తీసివేసి, మూల స్తంభాల కనెక్షన్‌ని మార్చండి మరియు పునరావృతం చేయండి ప్రక్రియ.

LED యొక్క ధ్రువణతను ఎలా నిర్ణయించాలి

లీడ్స్ యొక్క ధ్రువణతను నిర్ణయించడానికి అనేక పద్ధతులు ఉన్నాయి.

1. లీడ్‌లెస్ ఎలిమెంట్స్ (COBతో సహా), సరఫరా వోల్టేజ్ యొక్క ధ్రువణత నేరుగా కేసులో సూచించబడుతుంది - షెల్‌పై చిహ్నాలు లేదా అలల ద్వారా.
2. LED సాధారణ p-n జంక్షన్ కలిగి ఉన్నందున, డయోడ్ టెస్ట్ మోడ్‌లో మల్టీమీటర్‌తో దీనిని పిలుస్తారు. కొంతమంది టెస్టర్‌లు LED వెలిగించడానికి సరిపడే కొలిచే వోల్టేజ్‌ని కలిగి ఉంటాయి. అప్పుడు కనెక్షన్ యొక్క ఖచ్చితత్వం మూలకం యొక్క గ్లో ద్వారా దృశ్యమానంగా నియంత్రించబడుతుంది.
3. మెటల్ కేస్‌లో CCCP ద్వారా తయారు చేయబడిన కొన్ని పరికరాలు కాథోడ్ ప్రాంతంలో ఒక కీ (ప్రోట్రూషన్) కలిగి ఉంటాయి.
4. అవుట్‌పుట్ మూలకాల కోసం, కాథోడ్ అవుట్‌పుట్ పొడవుగా ఉంటుంది. దీని ఆధారంగా, టంకం కాని మూలకాల కోసం మాత్రమే పిన్అవుట్ను నిర్ణయించడం సాధ్యమవుతుంది. ఉపయోగించిన LED లీడ్స్ కుదించబడతాయి మరియు ఏ విధంగానైనా మౌంట్ చేయడానికి వంగి ఉంటాయి.
5. చివరగా, స్థానాన్ని కనుగొనండి యానోడ్ మరియు కాథోడ్ బహుశా LED యొక్క వోల్టేజీని నిర్ణయించడానికి అదే పద్ధతి. మూలకం సరిగ్గా ఆన్ చేయబడినప్పుడు మాత్రమే గ్లో సాధ్యమవుతుంది - మూలం యొక్క మైనస్‌కు కాథోడ్, ప్లస్‌కు యానోడ్.

సాంకేతిక అభివృద్ధి ఇప్పటికీ నిలబడదు. కొన్ని దశాబ్దాల క్రితం వరకు, LED అనేది ప్రయోగశాల ప్రయోగాలకు ఖరీదైన బొమ్మ. ఇప్పుడు అతను లేని జీవితాన్ని ఊహించడం కష్టం. తదుపరి ఏమి జరుగుతుంది - సమయం చెబుతుంది.

ఇలాంటి కథనాలు: