हाल के वर्षों में, एलईडी प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास और इसके अतुलनीय लाभों के साथ एलईडी लैंप गरमागरम लैंप, फ्लोरोसेंट लैंप, उच्च तीव्रता गैस डिस्चार्ज लैंप (HID) के बाद चौथी पीढ़ी के लैंप के रूप में एलईडी लैंप का व्यापक रूप से प्रकाश, छोटे से लेकर टेबल लैंप, टॉर्च, विभिन्न विद्युत संकेतक, सिग्नल लाइट आदि के क्षेत्र में उपयोग किया गया है।
इनडोर और आउटडोर प्रकाश व्यवस्था जितनी बड़ी, सौर स्ट्रीट लाइट , सजावटी रोशनी , गोदी रोशनी , निर्माण रोशनी , स्टूडियो लाइट, कार लैंप, एलसीडी बैकलाइट मॉड्यूल, आदि। 2011 की शुरुआत तक, उच्च चमक वाले एलईडी का वैश्विक मूल्य 10.6 बिलियन डॉलर तक पहुंच गया था।
(I)एलईडी लाइटें कैसे काम करती हैं
एलईडी चिप अर्धचालक पीएन जंक्शन प्रबुद्ध का उपयोग है, पीएन जंक्शन पी-प्रकार और एन-प्रकार अर्धचालक अर्धचालक से बना है, उनके इंटरफ़ेस के दोनों किनारों पर पीएन जंक्शन का गहरा गठन, यूनिडायरेक्शनल चालकता के साथ पीएन जंक्शन, जब पीएन जंक्शन में आगे वोल्टेज जोड़ा जाता है, तो पी और एन क्षेत्र का बहुमत वाहक दूसरे पक्ष में फैल जाता है, इलेक्ट्रॉन गतिशीलता के कारण छेद गतिशीलता से काफी बड़ा होता है।
आपके पास पी क्षेत्र में बहुत सारे इलेक्ट्रॉन फैल रहे हैं, और आपके पास पी क्षेत्र में कुछ इलेक्ट्रॉनों का इंजेक्शन है। ये इलेक्ट्रॉन वैलेंस बैंड में छेद के साथ संयोजित होते हैं, और जब वे ऐसा करते हैं, तो वे फोटॉन उत्सर्जित करते हैं जो प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, इस प्रकार एक पीएन जंक्शन, या एलईडी, प्रकाश उत्सर्जित करता है।
(2)एलईडी लाइट की विशेषताएं
- एलईडी लैंप डीसी बिजली आपूर्ति, कम ड्राइविंग वोल्टेज, छोटी बिजली, कम बिजली की खपत, ऊर्जा की बचत द्वारा संचालित होता है।
चूंकि एलईडी का प्रकाश उत्सर्जक हिस्सा एक अर्धचालक पीएन जंक्शन चिप है, जिसमें एकल गाइड पास और रिवर्स इंटरसेप्ट की विशेषताएं हैं, एलईडी लैंप केवल डीसी बिजली की आपूर्ति द्वारा संचालित किया जा सकता है, और ड्राइविंग वोल्टेज बहुत कम है। सिंगल बीड का ड्राइविंग वोल्टेज 3.2V-3.4V है, और पावर बहुत कम है। धारा 20m A से अधिक नहीं होनी चाहिए।
उच्च-शक्ति वाले एलईडी अब आमतौर पर 1W और 3W के साथ उपयोग किए जाते हैं, और उच्च-शक्ति वाले एलईडी के लिए गर्मी अपव्यय समस्या को हल करने की आवश्यकता होती है, जिसे कई चिप्स को एकीकृत करके प्राप्त किया जा सकता है। उच्च शक्ति वाली एलईडी वर्किंग लाइट प्राप्त करने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि मल्टी-बीड एलईडी को श्रृंखला या हाइब्रिड में जोड़ना है, ताकि आप मनमानी शक्ति वाली एलईडी वर्किंग लाइट प्राप्त कर सकें।
इन विशेषताओं के कारण, एलईडी लैंप बहुत कम बिजली की खपत करते हैं। एक उदाहरण के रूप में स्ट्रीट लैंप की बिजली खपत को लेते हुए, उच्च दबाव सोडियम लैंप, एलईडी स्ट्रीट लैंप और सौर एलईडी स्ट्रीट लैंप की तुलना की जाती है।
यदि दैनिक बिजली आपूर्ति 10 घंटे है, जिसमें सौर स्ट्रीट लैंप 2 घंटे प्लस 8 घंटे सौर ऊर्जा है, तो तीन लैंप की वार्षिक बिजली खपत क्रमशः 54750 किलोवाट/घंटा, 21900 किलोवाट/घंटा और 4380 किलोवाट/घंटा है। एलईडी की वार्षिक बिजली खपत उच्च दबाव वाले सोडियम लैंप की केवल लगभग 40% है, और सौर एलईडी स्ट्रीट लैंप की वार्षिक बिजली खपत उच्च दबाव वाले सोडियम लैंप की केवल लगभग 8% है।
इसके विपरीत, बाद वाले को स्ट्रीट लाइट के रूप में उपयोग करने से बिजली की काफी बचत होगी और बिजली का बिल भी बचेगा। अब हमारे देश में उच्च शक्ति वाले बड़े पैमाने पर एलईडी स्ट्रीट लैंप और सौर एलईडी स्ट्रीट लैंप सिस्टम को उपयोग में लाया गया है।
- सिंगल बीड एलईडी का आकार छोटा है, सेवा जीवन लंबा है, और यह बुद्धिमान प्रकाश व्यवस्था का एहसास करा सकता है।
एलईडी का आकार छोटा है, कांच के बजाय पैकेजिंग राल, क्षति में आसान नहीं, लचीला और उपयोग करने में सुविधाजनक, एलईडी लैंप प्रयोगशाला जीवन 100000h तक, सामान्य उपयोग 5000000h ऊपर तक, और जब तक रेटेड वर्तमान सीमा में है, बार-बार स्विचिंग बिजली की आपूर्ति या वर्तमान को समायोजित करने के लिए नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से, एलईडी जीवन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
क्योंकि एलईडी प्रकाश स्रोत कार्यशील धारा को नियंत्रित किया जा सकता है, इसलिए सर्किट डिजाइन के माध्यम से, बनाए गए लैंप की चमक को भी नियंत्रित किया जा सकता है, बुद्धिमान प्रकाश नियंत्रण का एहसास किया जा सकता है, उपरोक्त विशेषताओं के अनुसार विभिन्न प्रकार की एलईडी सजावटी रोशनी, गतिशील पैटर्न इत्यादि में बनाया जा सकता है। एलईडी डॉक रोशनी के लिए, कामकाजी स्थिति के तहत अलग-अलग समय पर आवश्यक अलग-अलग चमक के अनुसार, अलग-अलग समय पर चमक को समायोजित करने के लिए सेट किया जा सकता है, जो न केवल ऊर्जा को बेहतर ढंग से बचा सकता है, बल्कि इसके जीवन को भी प्रभावित नहीं करता है।
अन्य कार्यशील लाइटों की तुलना में, प्रतिस्थापन दर बहुत कम हो जाती है, रखरखाव लागत कम हो जाती है और स्थापना और रखरखाव आसान हो जाता है।
- कोई झिलमिलाहट नहीं, कोई पराबैंगनी प्रकाश नहीं, बहुत कम ताप विकिरण, मानव आँखों को कोई नुकसान नहीं।
एलईडी लैंप का उपयोग इनडोर प्रकाश व्यवस्था और कार्य और अध्ययन स्थानों के लिए किया जाता है, जो आंखों की रक्षा कर सकता है। एलईडी लाइट मोनोक्रोम, मजबूत दिशात्मकता, तेज प्रतिक्रिया, विशेष रूप से काम करने वाली रोशनी, कार लैंप, डॉक लाइट, स्टेज लैंप आदि के लिए उपयुक्त।
(3)एलईडी रोशनी का अनुप्रयोग
एलईडी लैंप के अतुलनीय फायदों के कारण, एलईडी वर्क लाइट बहुत तेज गति से विकसित हो रही है और धीरे-धीरे अन्य वर्किंग लाइट की जगह ले रही है।
अब विभिन्न कार्यशील प्रकाश क्षेत्रों में एलईडी वर्किंग लाइट का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। अपने छोटे आकार और लचीले अनुप्रयोग के कारण, एलईडी को विभिन्न आकृतियों में व्यवस्थित किया जा सकता है और कंप्यूटर प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, ताकि यह पाठ, छवि, एनीमेशन, फिल्म और टेलीविजन जैसे स्थिर और गतिशील पैटर्न प्रदर्शित कर सके।
2008 के बीजिंग ओलंपिक खेलों के उद्घाटन समारोह में, एलईडी लाइटों ने अपना अंतहीन आकर्षण और फायदे दिखाए। सार्वजनिक प्रदर्शनों में एलईडी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जैसे कि विभिन्न प्रकार की सिग्नल लाइटें, लैंडस्केप लाइटिंग, स्क्वायर स्ट्रीट सौंदर्यीकरण, सार्वजनिक मनोरंजन सौंदर्यीकरण, मंच प्रभाव प्रकाश व्यवस्था, भवन प्रकाश व्यवस्था आदि।
लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले में, एलईडी का उपयोग कंप्यूटर, टेलीविजन और मोबाइल फोन जैसी डिस्प्ले स्क्रीन के लिए बैकलाइट के रूप में किया जाता है। ट्रैफिक रोड पर, एलईडी का उपयोग नियंत्रणीय ऊर्जा-बचत करने वाली स्ट्रीट लाइटिंग, सुरंग लाइटिंग, ओवरपास लाइटिंग, ट्रैफिक सिग्नल लाइट आदि के लिए किया गया है।
ऑटोमोबाइल लैंप के पहलू में, अब कई कारों की ब्रेक लाइट, पोजीशन लाइट, टर्न सिग्नल लाइट, रियर फॉग लाइट, रिवर्स लाइट और अन्य लैंप ने एलईडी प्रकाश स्रोत का उपयोग करना शुरू कर दिया है।
के रूप में निर्माण रोशनी , एलईडी प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार के साथ, तकनीकी समस्याओं का समाधान जारी है, और उच्च शक्ति वाले एलईडी लैंप का निरंतर उद्भव, इनडोर प्रकाश व्यवस्था में एलईडी, ऑटोमोटिव लैंप, स्टूडियो, देखने वाली रोशनी और अनुप्रयोग के अन्य क्षेत्र अधिक लोकप्रिय होंगे।
(4) एलईडी लाइट्स में कुछ तकनीकी दिक्कतें आ रही हैं
- हाई-पावर एलईडी तकनीक।
एलईडी में प्रदर्शन में बाधा और गर्मी अपव्यय समस्याएं जैसे इलेक्ट्रोस्टैटिक रिलीज क्षति और थर्मल विस्तार गुणांक हैं, जिससे इसकी शक्ति बहुत बड़ी नहीं हो सकती है और इसकी चमक कम है।
वर्तमान में, अपेक्षाकृत स्थिर प्रदर्शन के साथ आमतौर पर उपयोग की जाने वाली उच्च-शक्ति एलईडी चिप्स 1W और 3W हैं। एकीकृत चिप द्वारा एलईडी शक्ति में सुधार किया जा सकता है, लेकिन वर्तमान तकनीक परिपक्व नहीं है, मुख्य रूप से गर्मी अपव्यय समस्या को हल करने की आवश्यकता है, मल्टी-बीड एलईडी श्रृंखला, समानांतर या हाइब्रिड के माध्यम से उच्च शक्ति वाले एलईडी लैंप भी प्राप्त कर सकते हैं।
बाद वाले दो कम कुशल और कम उपयोग वाले हैं। मल्टी-बीड एलईडी श्रृंखला प्रकाश के क्षेत्र में एलईडी लैंप का मुख्य अनुप्रयोग है।
लेकिन सिंगल-बीड श्रृंखला में एक अकिलीज़ हील है। यदि एक मनका क्षतिग्रस्त हो जाए तो पूरा मार्ग अवरुद्ध हो जाता है। यह प्रकाश के क्षेत्र में उच्च-शक्ति एलईडी लैंप के अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करने वाली एक बड़ी बाधा है।
एलईडी लैंप की शक्ति में सुधार करने के लिए, एक चिप से बिजली में सुधार करना है, दूसरा शक्ति में सुधार करने के लिए सर्किट डिजाइन को अनुकूलित करना है।
- ऊष्मा अपव्यय प्रौद्योगिकी
तापमान एलईडी को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है, तापमान में वृद्धि से एलईडी की रोशनी क्षीणन में तेजी आएगी, और चिप नोड पर तापमान सीधे एलईडी के जीवन को प्रभावित करता है, इसलिए एलईडी और गर्मी अपव्यय क्षमता एलईडी शक्ति की ताकत से सीमित होती है।
जब एलईडी चिप और मुद्रित सर्किट बोर्ड काम करते हैं तो एलईडी के अंदर गर्मी उत्पन्न होती है। कम-शक्ति एलईडी के लिए, गर्मी को प्राकृतिक चालन और संवहन द्वारा नष्ट किया जा सकता है, लेकिन उच्च-शक्ति एलईडी के लिए, विभिन्न गर्मी अपव्यय पर विचार करना आवश्यक है।
गर्मी अपव्यय डिजाइन में, एलईडी पैकेज, सर्किट बोर्ड की गर्मी अपव्यय और गर्मी अपव्यय घटकों को जोड़ने पर आमतौर पर विचार किया जाता है। अच्छी तापीय चालकता के साथ सिलिकॉन एनकैप्सुलेशन, थर्मल इन्सुलेशन परत के साथ मुद्रित सर्किट बोर्ड, धातु आधार, आदि। उच्च शक्ति के लिए एलईडी डॉक लाइटें गर्मी अपव्यय समस्या को हल करने के लिए, एलईडी की अच्छी गर्मी अपव्यय संरचना के अलावा, डॉक लाइट के खोल को गर्मी अपव्यय चैनल के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए।
शेल को हवा के संवहन की सुविधा के लिए साइड के ऊपर एक गर्मी अपव्यय सतह और एक गर्मी अपव्यय फिन के रूप में डिज़ाइन किया गया है, या शेल को एक एयर होल प्रकार के संवहन गर्मी अपव्यय के रूप में डिज़ाइन किया गया है, पंखे की सहायता से वायु शीतलन और केशिका जल शीतलन और अन्य तरीके अभी भी परीक्षण चरण में हैं, गर्मी अपव्यय को तेज करने के लिए कार के एलईडी फ्रंट फॉग लैंप, हेडलैंप और एल्यूमीनियम सर्किट बोर्ड, ब्रैकेट इत्यादि के डिजाइन में अन्य लैंप।
एलईडी लैंप के संरचनात्मक डिजाइन में, कुछ लोगों ने लैंप में हीट पाइप रेडिएटर गर्मी अपव्यय को आगे रखा। गर्मी लंपटता प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए, लैंप के डिजाइन में कई कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है, जैसे लैंप बॉडी के रेडिएटर की व्यवस्था और व्यवस्था, लैंप और लालटेन के धातु के खोल पर रिक्ति, दिशा, सतह के उपचार आदि पर विचार करना, गर्मी अपव्यय कोटिंग।
वर्तमान में, एलईडी उद्योग का विकास एलईडी अनाज गर्मी अपव्यय के तरीके के रूप में सिरेमिक गर्मी अपव्यय बेड़ियों का उपयोग करके उच्च शक्ति, उच्च चमक, छोटे आकार के उत्पादों पर केंद्रित है।
