LEDs चे तपशील आणि मापदंड

विविध आकार, आकार, शक्तीचे अनेक एलईडी आहेत. तथापि, प्रत्येक एलईडी नेहमीच असतो सेमीकंडक्टर उपकरण, जे पुढे दिशेने p-n जंक्शनमधून विद्युत् प्रवाहाच्या मार्गावर आधारित आहे, ज्यामुळे ऑप्टिकल उत्सर्जन (दृश्यमान प्रकाश) होते.

मूलभूतपणे, सर्व LEDs अनेक विशिष्ट तांत्रिक वैशिष्ट्यांद्वारे दर्शविले जातात, विद्युत आणि प्रकाश, ज्याबद्दल आपण नंतर बोलू. आपण ही वैशिष्ट्ये LED साठी डेटा शीटमध्ये (तांत्रिक दस्तऐवजीकरणात) शोधू शकता.

विद्युत वैशिष्ट्ये आहेत: फॉरवर्ड करंट, फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप, कमाल रिव्हर्स व्होल्टेज, जास्तीत जास्त पॉवर डिसिपेशन, करंट-व्होल्टेज वैशिष्ट्य. प्रकाशाचे मापदंड आहेत: तेजस्वी प्रवाह, तेजस्वी तीव्रता, स्कॅटरिंग एंगल, रंग (किंवा तरंगलांबी), रंग तापमान, चमकदार कार्यक्षमता.

फॉरवर्ड रेटेड वर्तमान (जर — फॉरवर्ड करंट)

रेट केलेला फॉरवर्ड करंट हा प्रवाह असतो जेव्हा तो या LED मधून पुढे दिशेने जातो तेव्हा निर्माता या प्रकाश स्रोताच्या पासपोर्ट लाईट पॅरामीटर्सची हमी देतो.दुसऱ्या शब्दांत, हे एलईडीचे ऑपरेटिंग वर्तमान आहे, ज्यावर एलईडी निश्चितपणे जळणार नाही आणि त्याच्या संपूर्ण सेवा जीवनात सामान्यपणे कार्य करण्यास सक्षम असेल. या परिस्थितीत, pn जंक्शन खंडित होणार नाही आणि जास्त गरम होणार नाही.

रेट केलेल्या प्रवाहाव्यतिरिक्त, पीक फॉरवर्ड करंट (Ifp — पीक फॉरवर्ड करंट) असे एक मापदंड आहे — जास्तीत जास्त प्रवाह जो केवळ 100 μs कालावधीच्या डाळींद्वारे संक्रमणाद्वारे पार केला जाऊ शकतो, ज्याचे कर्तव्य चक्र जास्त नाही. DC = 0.1 (अचूक डेटासाठी डेटाशीट पहा) … सिद्धांतानुसार, कमाल करंट हा मर्यादित करंट असतो जो क्रिस्टल फक्त थोड्या काळासाठी हाताळू शकतो.

प्रॅक्टिसमध्ये, नाममात्र फॉरवर्ड करंटचे मूल्य क्रिस्टलच्या आकारावर, सेमीकंडक्टरच्या प्रकारावर अवलंबून असते आणि काही मायक्रोअँपिअर्सपासून दहा मिलीअँपिअर्सपर्यंत (सीओबी प्रकारच्या एलईडी असेंब्लीसाठी आणखी) बदलते.

सतत व्होल्टेज ड्रॉप (Vf — फॉरवर्ड व्होल्टेज)

pn जंक्शनवर एक सतत व्होल्टेज ड्रॉप ज्यामुळे LED चे रेट केलेले प्रवाह. LED वर व्होल्टेज लागू केले जाते जेणेकरून कॅथोडच्या संदर्भात एनोड सकारात्मक क्षमतेवर असेल. सेमीकंडक्टरच्या रासायनिक रचनेनुसार, ऑप्टिकल रेडिएशनची तरंगलांबी, जंक्शन ओलांडून थेट व्होल्टेज थेंब देखील भिन्न असतात.

तसे, थेट व्होल्टेज ड्रॉपद्वारे आपण निर्धारित करू शकता सेमीकंडक्टर रसायनशास्त्र… आणि वेगवेगळ्या तरंगलांबीसाठी (LED प्रकाश रंग) अंदाजे फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप श्रेणी येथे आहेत:

• 760 nm पेक्षा जास्त तरंगलांबी असलेल्या इन्फ्रारेड गॅलियम आर्सेनाइड LEDs मध्ये 1.9 V पेक्षा कमी व्होल्टेज ड्रॉप असतो.

• लाल (उदा. गॅलियम फॉस्फाइड - 610 nm ते 760 nm) - 1.63 ते 2.03 V.

• संत्रा (गॅलियम फॉस्फाइड — ५९० ते ६१० एनएम) — २.०३ ते २.१ वी.

• पिवळा (गॅलियम फॉस्फाइड, 570 ते 590 एनएम) - 2.1 ते 2.18 व्ही.

• हिरवा (गॅलियम फॉस्फाइड, 500 ते 570 एनएम) - 1.9 ते 4 वी.

• निळा (झिंक सेलेनाइड, 450 ते 500 एनएम) - 2.48 ते 3.7 व्ही.

• व्हायलेट (इंडियम गॅलियम नायट्राइड, 400 ते 450 एनएम) - 2.76 ते 4 वी.

• अल्ट्राव्हायोलेट (बोरॉन नायट्राइड, 215 एनएम) - 3.1 ते 4.4 व्ही.

• पांढरा (फॉस्फरसह निळा किंवा जांभळा) - सुमारे 3.5 V.

कमाल रिव्हर्स व्होल्टेज (Vr — रिव्हर्स व्होल्टेज)

LED चे जास्तीत जास्त रिव्हर्स व्होल्टेज, कोणत्याही LED प्रमाणे, एक व्होल्टेज आहे जे pn जंक्शनवर रिव्हर्स पोलॅरिटीमध्ये लागू केल्यावर (जेव्हा कॅथोड पोटेंशिअल एनोड पोटेंशिअलपेक्षा जास्त असते), क्रिस्टल तुटतो आणि LED निकामी होते. मोठे काही LEDs मध्ये कमाल रिव्हर्स व्होल्टेज सुमारे 5 V असते. COB असेंब्लीसाठी, त्याहूनही अधिक आणि इन्फ्रारेड LEDs साठी, ते 1-2 व्होल्टपर्यंत असू शकते.

कमाल पॉवर डिसिपेशन (पीडी — एकूण पॉवर डिसिपेशन)

हे वैशिष्ट्य 25 डिग्री सेल्सिअसच्या सभोवतालच्या तापमानात मोजले जाते. ही अशी शक्ती आहे (बहुतेकदा mW मध्ये) की LED घर अजूनही सतत नष्ट होऊ शकते आणि जळत नाही. क्रिस्टलमधून वाहणार्‍या विद्युत् प्रवाहाद्वारे व्होल्टेज ड्रॉपचे उत्पादन म्हणून त्याची गणना केली जाते. जर हे मूल्य ओलांडले (व्होल्टेज आणि करंटचे उत्पादन), तर लवकरच क्रिस्टल खंडित होईल, त्याचा थर्मल विनाश होईल.

वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य (VAC - आलेख)

जंक्शनवर लागू केलेल्या व्होल्टेजवर p-n जंक्शनद्वारे विद्युत् प्रवाहाच्या नॉनलाइनियर अवलंबनास LED चे वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्य (संक्षिप्त VAC) म्हणतात.हे अवलंबित्व ग्राफिकरित्या डेटाशीटमध्ये चित्रित केले आहे आणि उपलब्ध आलेखावरून आपण सहजपणे पाहू शकता की एलईडी क्रिस्टलमधून कोणत्या व्होल्टेजवर कोणता प्रवाह जाईल.

I — V चे स्वरूप क्रिस्टलच्या रासायनिक रचनेवर अवलंबून असते. एलईडीसह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या डिझाइनमध्ये I — V वैशिष्ट्य खूप उपयुक्त ठरते, कारण त्याबद्दल धन्यवाद, व्यावहारिक मोजमापांच्या वर्तनाशिवाय, मिळविण्यासाठी एलईडीवर कोणते व्होल्टेज लागू केले जावे हे शोधणे शक्य आहे. दिलेला प्रवाह. जरी I — V वैशिष्ट्याच्या मदतीने, डायोडसाठी वर्तमान लिमिटर अधिक अचूकपणे निवडणे शक्य आहे.

तेजस्वी तीव्रता, प्रकाशमय प्रवाह

LEDs चे प्रकाश (ऑप्टिकल) पॅरामीटर्स त्यांच्या उत्पादनाच्या टप्प्यावर, सामान्य परिस्थितीत आणि जंक्शनद्वारे नाममात्र प्रवाहावर मोजले जातात. असे गृहीत धरले जाते की सभोवतालचे तापमान 25 ° से आहे, नाममात्र प्रवाह सेट केला जातो आणि प्रकाशाची तीव्रता (Cd — candela मध्ये) किंवा ल्युमिनस फ्लक्स (lm — lumen मध्ये) मोजली जाते.

एका ल्युमेनचा ल्युमिनस फ्लक्स म्हणजे एका स्टेरेडियनच्या घन कोनात एका कॅन्डेलाएवढी चमकदार तीव्रता असलेल्या बिंदू समस्थानिक स्त्रोताद्वारे उत्सर्जित होणारा प्रकाशमय प्रवाह समजला जातो.

कमी-वर्तमान LEDs थेट प्रकाश तीव्रतेद्वारे दर्शविले जातात, जे मिलिचॅनल्समध्ये सूचित केले जाते. कँडेला हे तेजस्वी तीव्रतेचे एक एकक आहे आणि एक कँडेला ही एका स्त्रोताच्या दिलेल्या दिशेने प्रकाशमान तीव्रता आहे जी 540 × 1012 हर्ट्झच्या वारंवारतेसह मोनोक्रोमॅटिक रेडिएशन उत्सर्जित करते, ज्याची त्या दिशेने प्रकाशाची तीव्रता 1/683 W/av आहे.

दुसऱ्या शब्दांत, प्रकाशाची तीव्रता एका विशिष्ट दिशेने प्रकाश प्रवाहाची तीव्रता मोजते.विखुरणारा कोन जितका लहान असेल तितकाच प्रकाश प्रवाहावर LED ची प्रकाश तीव्रता जास्त असेल. उदाहरणार्थ, अल्ट्रा-ब्राइट एलईडीमध्ये 10 कॅन्डेला किंवा त्याहून अधिक प्रकाशाची तीव्रता असते.

एलईडी स्कॅटरिंग एंगल (दृश्य कोन)

हे वैशिष्ट्य LED दस्तऐवजीकरणामध्ये "डबल थीटा हाफ ब्राइटनेस" म्हणून वर्णन केले जाते आणि अंशांमध्ये (डिग्री-डिग्री-डिग्री) मोजले जाते. नाव फक्त इतकेच आहे कारण LED मध्ये सहसा फोकसिंग लेन्स असते आणि ब्राइटनेस संपूर्ण स्कॅटरिंग अँगलवर एकसमान नसते.

सर्वसाधारणपणे, हे पॅरामीटर 15 ते 140 ° पर्यंत असू शकते. SMD LEDs चा लीडपेक्षा विस्तीर्ण कोन असतो. उदाहरणार्थ, SMD 3528 पॅकेजमधील LED साठी 120° सामान्य आहे.

प्रबळ तरंगलांबी

नॅनोमीटरमध्ये मोजले जाते. हे LED द्वारे उत्सर्जित होणार्‍या प्रकाशाच्या रंगाचे वैशिष्ट्य आहे, जे यामधून तरंगलांबी आणि अर्धसंवाहक क्रिस्टलच्या रासायनिक रचनेवर अवलंबून असते.

इन्फ्रारेड रेडिएशनची तरंगलांबी 760 nm पेक्षा जास्त असते, लाल — 610 nm ते 760 nm पर्यंत, पिवळा — 570 ते 590 nm पर्यंत, व्हायोलेट — 400 ते 450 nm पर्यंत, अल्ट्राव्हायोलेट — 400 nm पेक्षा कमी. अल्ट्राव्हायोलेट, व्हायलेट किंवा ब्लू फॉस्फर वापरून पांढरा प्रकाश उत्सर्जित केला जातो.

रंग तापमान (CCT - रंग तापमान)

हे वैशिष्ट्य पांढर्‍या एलईडीसाठी दस्तऐवजीकरणात निर्दिष्ट केले आहे आणि केल्विन (के) मध्ये मोजले जाते. थंड पांढरा (सुमारे 6000K), उबदार पांढरा (सुमारे 3000K), पांढरा (सुमारे 4500K) — पांढर्‍या प्रकाशाची सावली अचूकपणे दर्शवितो.

रंगाच्या तपमानावर अवलंबून, रंगाचे प्रस्तुतीकरण भिन्न असेल आणि पांढरा रंग भिन्न रंगाचे तापमान असलेल्या व्यक्तीद्वारे वेगवेगळ्या प्रकारे समजला जातो. उबदार प्रकाश अधिक आरामदायक आहे, घरासाठी चांगला आहे, थंड प्रकाश सार्वजनिक जागांसाठी अधिक योग्य आहे.

प्रकाश कार्यक्षमता

आज प्रकाशासाठी वापरल्या जाणार्‍या LEDs साठी, हे वैशिष्ट्य 100 lm/W च्या क्षेत्रामध्ये आहे. LED प्रकाश स्रोतांच्या शक्तिशाली मॉडेल्सने कॉम्पॅक्ट फ्लोरोसेंट दिवे (CFL) मागे टाकले आहेत, 150 lm/W किंवा त्याहून अधिक पोहोचले आहेत. इनॅन्डेन्सेंट दिव्यांच्या तुलनेत, LEDs प्रकाश कार्यक्षमतेमध्ये 5 पट जास्त चांगले आहेत.

मूलभूतपणे, प्रकाश कार्यक्षमता अंकीयदृष्ट्या दर्शवते की प्रकाश स्रोत उर्जेच्या वापराच्या बाबतीत किती कार्यक्षम आहे: विशिष्ट प्रमाणात प्रकाश तयार करण्यासाठी किती वॅट्स आवश्यक आहेत — किती लुमेन वॅटेज आहेत.

एलईडीच्या ऑपरेशनचे डिव्हाइस आणि तत्त्व

एलईडीला रेझिस्टरद्वारे का जोडले पाहिजे

पांढर्या एलईडी तंत्रज्ञानाच्या विकासाची संभावना