সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, LED প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশ এবং এর অতুলনীয় সুবিধার সাথে এলইডি বাতি , ইনক্যান্ডেসেন্ট ল্যাম্প, ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্প, হাই ইনটেনসিটি গ্যাস ডিসচার্জ ল্যাম্প (এইচআইডি) এর পরে চতুর্থ প্রজন্মের বাতি হিসাবে এলইডি বাতি আলো, ছোট থেকে টেবিল ল্যাম্প, টর্চলাইট, বিভিন্ন বৈদ্যুতিক সূচক, সিগন্যাল লাইট ইত্যাদি ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।
ইনডোর এবং আউটডোর আলোর মতো বড়, সোলার স্ট্রিট লাইট , আলংকারিক আলো , ডক লাইট , নির্মাণ লাইট , স্টুডিও লাইট, কার ল্যাম্প, এলসিডি ব্যাকলাইট মডিউল, ইত্যাদি। 2011 সালের প্রথম দিকে, উচ্চ-উজ্জ্বলতা LED-এর বৈশ্বিক মূল্য $10.6 বিলিয়নে পৌঁছেছিল।
(I) LED লাইট কিভাবে কাজ করে
LED চিপ হল সেমিকন্ডাক্টর PN জংশন আলোকিত ব্যবহার, pn জংশন p-টাইপ এবং n-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর সেমিকন্ডাক্টরের সমন্বয়ে গঠিত, তাদের ইন্টারফেসের উভয় পাশে PN জংশনের গভীর গঠন, একমুখী পরিবাহিতা সহ pn জংশন, যখন PN জংশনের প্রধান অংশে এগিয়ে ভোল্টেজ যোগ করে, PN জংশনের প্রধান অংশ এবং অন্যান্য গাড়ির স্প্রেড ভোল্টেজ। ইলেক্ট্রনের গতিশীলতা গর্তের গতিশীলতার চেয়ে অনেক বড়।
আপনার P অঞ্চলে প্রচুর ইলেকট্রন ছড়িয়ে পড়েছে এবং আপনার কাছে P অঞ্চলে কয়েকটি ইলেকট্রন ইনজেকশন রয়েছে। এই ইলেক্ট্রনগুলি ভ্যালেন্স ব্যান্ডের গর্তের সাথে একত্রিত হয় এবং যখন তারা তা করে, তখন তারা ফোটন নির্গত করে যা আলো নির্গত করে, যেভাবে একটি PN জংশন বা LED আলো নির্গত করে।
(2) LED আলোর বৈশিষ্ট্য
- LED বাতি ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই, কম ড্রাইভিং ভোল্টেজ, ছোট শক্তি, কম শক্তি খরচ, শক্তি সঞ্চয় দ্বারা চালিত হয়।
যেহেতু LED-এর আলো-নিঃসরণকারী অংশটি হল একটি সেমিকন্ডাক্টর PN জংশন চিপ, যেটিতে একক গাইড পাস এবং রিভার্স ইন্টারসেপ্টের বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তাই LED বাতি শুধুমাত্র DC পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা চালিত হতে পারে এবং ড্রাইভিং ভোল্টেজ খুবই কম। একক পুঁতির ড্রাইভিং ভোল্টেজ হল 3.2V-3.4V, এবং শক্তি খুব ছোট। কারেন্ট 20m A এর বেশি হওয়া উচিত নয়।
হাই-পাওয়ার এলইডগুলি এখন সাধারণত 1W এবং 3W এর সাথে ব্যবহার করা হয়, এবং উচ্চ-শক্তির leds-এর জন্য তাপ অপচয়ের সমস্যাটি সমাধান করা প্রয়োজন, যা একাধিক চিপগুলিকে একীভূত করে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। উচ্চ ক্ষমতার LED ওয়ার্কিং লাইট পাওয়ার জন্য সাধারণত ব্যবহৃত পদ্ধতি হল মাল্টি-বিড LED কে সিরিজ বা হাইব্রিডে সংযুক্ত করা, যাতে আপনি নির্বিচারে পাওয়ার LED ওয়ার্ক লাইট পেতে পারেন।
এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, LED বাতি খুব কম শক্তি খরচ করে। একটি রাস্তার বাতির শক্তি খরচকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, উচ্চ চাপের সোডিয়াম বাতি, এলইডি স্ট্রিট ল্যাম্প এবং সোলার এলইডি স্ট্রিট ল্যাম্প তুলনা করা হয়।
যদি দৈনিক বিদ্যুৎ সরবরাহ 10 ঘন্টা হয়, যার মধ্যে সোলার স্ট্রিট ল্যাম্প 2 ঘন্টা এবং 8 ঘন্টা সৌর শক্তি, তিনটি ল্যাম্পের বার্ষিক বিদ্যুৎ খরচ যথাক্রমে 54750KW/h, 21900KW/h এবং 4380KW/h হয়। LED এর বার্ষিক বিদ্যুত খরচ উচ্চ-চাপ সোডিয়াম ল্যাম্পের মাত্র 40%, এবং সোলার LED রাস্তার বাতির বার্ষিক বিদ্যুৎ খরচ উচ্চ-চাপ সোডিয়াম বাতির মাত্র 8%।
বিপরীতে, রাস্তার আলো হিসাবে পরবর্তীটি ব্যবহার করলে প্রচুর পরিমাণে বিদ্যুৎ সাশ্রয় হবে এবং বিদ্যুৎ বিল সাশ্রয় হবে। এখন আমাদের দেশে উচ্চ-ক্ষমতার বড় মাপের এলইডি স্ট্রিট ল্যাম্প এবং সোলার এলইডি স্ট্রিট ল্যাম্প সিস্টেম ব্যবহার করা হয়েছে।
- একক গুটিকা LED ছোট আকার, দীর্ঘ সেবা জীবন আছে, এবং বুদ্ধিমান আলো উপলব্ধি করতে পারে.
LED আকার ছোট, কাঁচের চেয়ে প্যাকেজিং রজন, ক্ষতি করা সহজ নয়, নমনীয় এবং ব্যবহারে সুবিধাজনক, LED ল্যাম্প ল্যাবরেটরি লাইফ 100000h পর্যন্ত, উপরে 5000000h পর্যন্ত স্বাভাবিক ব্যবহার, এবং যতক্ষণ পর্যন্ত রেটিং করা বর্তমান পরিসরে, ঘন ঘন স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই বা নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের মাধ্যমে LED লাইফের উপর কোন প্রভাব সামঞ্জস্য করতে পারে না।
কারণ LED আলোর উৎস কর্মরত বর্তমান নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, তাই সার্কিট ডিজাইনের মাধ্যমে, তৈরি ল্যাম্পগুলির উজ্জ্বলতাও নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, বুদ্ধিমান আলো নিয়ন্ত্রণ উপলব্ধি করতে পারে, উপরের বৈশিষ্ট্যগুলি অনুসারে বিভিন্ন ধরণের LED আলংকারিক আলো, গতিশীল নিদর্শন ইত্যাদি তৈরি করা যেতে পারে। শুধুমাত্র শক্তি সঞ্চয় ভাল, কিন্তু তার জীবন প্রভাবিত না.
অন্যান্য কাজের আলোর সাথে তুলনা করে, প্রতিস্থাপনের হারকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে, রক্ষণাবেক্ষণের খরচ এবং সহজ ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণকে হ্রাস করে।
- কোন ঝাঁকুনি, কোন অতিবেগুনী আলো, খুব কম তাপ বিকিরণ, মানুষের চোখের কোন ক্ষতি নেই।
LED বাতি অন্দর আলো এবং কাজ এবং অধ্যয়নের জায়গার জন্য ব্যবহার করা হয়, যা চোখ রক্ষা করতে পারে। এলইডি লাইট একরঙা, শক্তিশালী নির্দেশনা, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, বিশেষ করে কাজের আলো, গাড়ির আলো, ডক লাইট, স্টেজ ল্যাম্প ইত্যাদির জন্য উপযুক্ত।
(3) LED লাইট প্রয়োগ
LED ল্যাম্পের অতুলনীয় সুবিধার কারণে, LED ওয়ার্ক লাইট খুব দ্রুত গতিতে বিকশিত হচ্ছে এবং ধীরে ধীরে অন্যান্য কাজের আলো প্রতিস্থাপন করছে।
এখন LED ওয়ার্কিং লাইট বিভিন্ন কাজের আলো ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। এর ছোট আকার এবং নমনীয় প্রয়োগের কারণে, LED বিভিন্ন আকারে সাজানো যেতে পারে এবং কম্পিউটার প্রোগ্রাম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে, তাই এটি টেক্সট, ইমেজ, অ্যানিমেশন, ফিল্ম এবং টেলিভিশনের মতো স্ট্যাটিক এবং গতিশীল নিদর্শনগুলি প্রদর্শন করতে পারে।
2008 সালে বেইজিং অলিম্পিক গেমস উদ্বোধনী অনুষ্ঠানে, LED লাইট তার অফুরন্ত কবজ এবং সুবিধাগুলি দেখিয়েছিল। LED ব্যাপকভাবে পাবলিক ডিসপ্লেতে ব্যবহৃত হয়, যেমন বিভিন্ন ধরনের সিগন্যাল লাইট, ল্যান্ডস্কেপ লাইটিং, স্কোয়ার স্ট্রিট বিউটিফিকেশন, পাবলিক এন্টারটেইনমেন্ট বিউটিফিকেশন, স্টেজ ইফেক্ট লাইটিং, বিল্ডিং লাইটিং ইত্যাদি।
লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লেতে, কম্পিউটার, টেলিভিশন এবং মোবাইল ফোনের মতো ডিসপ্লে স্ক্রিনের জন্য ব্যাকলাইট হিসেবে এলইডি ব্যবহার করা হয়। ট্রাফিক রোডে, নিয়ন্ত্রণযোগ্য শক্তি-সাশ্রয়ী রাস্তার আলো, টানেল আলো, ওভারপাস আলো, ট্র্যাফিক সিগন্যাল লাইট ইত্যাদির জন্য LED ব্যবহার করা হয়েছে।
অটোমোবাইল ল্যাম্পের দিক থেকে, এখন অনেক গাড়ির ব্রেক লাইট, পজিশন লাইট, টার্ন সিগন্যাল লাইট, রিয়ার ফগ লাইট, রিভার্স লাইট এবং অন্যান্য ল্যাম্প এলইডি লাইট সোর্স ব্যবহার করতে শুরু করেছে।
হিসাবে নির্মাণ লাইট , LED প্রযুক্তির ক্রমাগত উন্নতির সাথে, প্রযুক্তিগত সমস্যাগুলি সমাধান করা অব্যাহত রয়েছে এবং উচ্চ-শক্তির LED ল্যাম্পগুলির ক্রমাগত উত্থান, LED ইনডোর আলো, স্বয়ংচালিত ল্যাম্প, স্টুডিও, দেখার আলো এবং অ্যাপ্লিকেশনের অন্যান্য ক্ষেত্রগুলি আরও জনপ্রিয় হবে।
(4) এলইডি লাইটের মুখোমুখি কিছু প্রযুক্তিগত সমস্যা
- উচ্চ ক্ষমতা LED প্রযুক্তি।
LED এর কর্মক্ষমতা বাধা এবং তাপ অপচয়ের সমস্যা যেমন ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক রিলিজ ক্ষতি এবং তাপ সম্প্রসারণ সহগ, যাতে এর শক্তি খুব বড় হতে পারে না এবং এর উজ্জ্বলতা কম থাকে।
বর্তমানে, তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা সহ সাধারণত ব্যবহৃত উচ্চ-শক্তি LED চিপগুলি হল 1W এবং 3W৷ LED শক্তি ইন্টিগ্রেটেড চিপ দ্বারা উন্নত করা যেতে পারে, কিন্তু বর্তমান প্রযুক্তি পরিপক্ক নয়, প্রধানত তাপ অপচয় সমস্যা সমাধান করা প্রয়োজন, মাল্টি-বিড LED সিরিজ, সমান্তরাল বা হাইব্রিড মাধ্যমে উচ্চ-শক্তি LED বাতি অর্জন করতে পারে।
পরের দুটি কম দক্ষ এবং কম ব্যবহৃত। মাল্টি-বিড LED সিরিজ হল আলোর ক্ষেত্রে LED বাতির মূলধারার প্রয়োগ।
কিন্তু সিঙ্গেল-বিড সিরিজে অ্যাকিলিস হিল আছে। একটি পুঁতি ক্ষতিগ্রস্ত হলে, পুরো পথ অবরুদ্ধ। এটি আলোর ক্ষেত্রে উচ্চ-শক্তির LED বাতিগুলির প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে একটি প্রধান বাধা।
এলইডি ল্যাম্পের শক্তি উন্নত করতে, একটি হল চিপ থেকে শক্তি উন্নত করা, অন্যটি শক্তি উন্নত করার জন্য সার্কিট ডিজাইনকে অপ্টিমাইজ করা।
- তাপ অপচয় প্রযুক্তি
তাপমাত্রা এলইডিকে প্রভাবিত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ, তাপমাত্রার বৃদ্ধি এলইডি-র আলোর ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করবে এবং চিপ নোডের তাপমাত্রা সরাসরি LED এর জীবনকে প্রভাবিত করে, তাই LED এবং তাপ অপচয় ক্ষমতা LED শক্তির শক্তি দ্বারা সীমিত।
LED চিপ এবং প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড কাজ করার সময় LED এর ভিতরে তাপ উৎপন্ন হয়। কম-পাওয়ার LED-এর জন্য, তাপ প্রাকৃতিক সঞ্চালন এবং পরিচলন দ্বারা নষ্ট করা যেতে পারে, কিন্তু উচ্চ-শক্তি LED-এর জন্য, বিভিন্ন তাপ অপচয় বিবেচনা করা প্রয়োজন।
তাপ অপচয় ডিজাইনে, LED প্যাকেজের তাপ অপচয়, সার্কিট বোর্ড এবং তাপ অপচয়ের উপাদানগুলি যোগ করার বিষয়টি সাধারণত বিবেচনা করা হয়। ভাল তাপ পরিবাহিতা সিলিকন এনক্যাপসুলেশন, তাপ নিরোধক স্তর সহ প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড, ধাতব বেস ইত্যাদি। উচ্চ শক্তির জন্য LED ডক লাইট , তাপ অপচয়ের সমস্যা সমাধানের জন্য, LED এর ভাল তাপ অপচয়ের কাঠামো ছাড়াও, ডক লাইটের শেল তাপ অপচয় চ্যানেল হিসাবে ব্যবহার করা উচিত।
শেলটি পাশের উপরে একটি তাপ অপব্যয় পৃষ্ঠ এবং বায়ু পরিবাহনের সুবিধার্থে একটি তাপ অপচয় ফিন হিসাবে ডিজাইন করা হয়েছে, বা শেলটিকে একটি এয়ার হোল টাইপ কনভেকশন হিট ডিসিপেশন, ফ্যান অ্যাসিস্টেড এয়ার কুলিং এবং কৈশিক জল ঠান্ডা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং অন্যান্য উপায়গুলি এখনও পরীক্ষার পর্যায়ে রয়েছে, গাড়ির এলইডি সামনের কুয়াশা বাতি এবং সার্কিট বোর্ডের অন্যান্য ডিজাইন। বন্ধনী, ইত্যাদি, তাপ অপচয় ত্বরান্বিত করতে।
এলইডি ল্যাম্পের কাঠামোগত নকশায়, কিছু লোক তাপ পাইপ রেডিয়েটর তাপ অপচয়কে বাতিতে রাখে। তাপ অপচয়ের প্রভাবকে উন্নত করার জন্য, ল্যাম্পের ডিজাইনে অনেকগুলি বিষয় বিবেচনা করা প্রয়োজন, যেমন ল্যাম্প বডির রেডিয়েটারের বিন্যাস এবং বিন্যাস, ল্যাম্প এবং লণ্ঠনের ধাতব খোলের উপর, তাপ অপচয়ের আবরণের ব্যবধান, দিক, পৃষ্ঠের চিকিত্সা ইত্যাদি বিবেচনা করার জন্য।
বর্তমানে, LED শিল্পের বিকাশ উচ্চ শক্তি, উচ্চ উজ্জ্বলতা, ছোট আকারের পণ্যগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, LED শস্যের তাপ অপচয়ের উপায় হিসাবে সিরামিক তাপ অপচয় বেড়ি ব্যবহার করে।
