LEDs ના સ્પષ્ટીકરણો અને પરિમાણો

વિવિધ આકાર, કદ, શક્તિના ઘણા એલઇડી છે. જો કે, દરેક એલઇડી હંમેશા હોય છે સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ, જે આગળની દિશામાં p-n જંકશન દ્વારા પ્રવાહ પસાર કરવા પર આધારિત છે, જે ઓપ્ટિકલ ઉત્સર્જન (દ્રશ્યમાન પ્રકાશ)નું કારણ બને છે.

મૂળભૂત રીતે, તમામ એલઇડી સંખ્યાબંધ વિશિષ્ટ તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ, વિદ્યુત અને પ્રકાશ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેના વિશે આપણે પછીથી વાત કરીશું. તમે એલઇડી માટે ડેટા શીટ (તકનીકી દસ્તાવેજીકરણમાં) માં આ લાક્ષણિકતાઓ શોધી શકો છો.

વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓ છે: ફોરવર્ડ કરંટ, ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ, મહત્તમ રિવર્સ વોલ્ટેજ, મહત્તમ પાવર ડિસીપેશન, કરંટ-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા. પ્રકાશના પરિમાણો છે: તેજસ્વી પ્રવાહ, તેજસ્વી તીવ્રતા, સ્કેટરિંગ એંગલ, રંગ (અથવા તરંગલંબાઇ), રંગ તાપમાન, તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા.

ફોરવર્ડ રેટેડ કરંટ (જો — ફોરવર્ડ કરંટ)

રેટેડ ફોરવર્ડ કરંટ એ વર્તમાન છે જ્યારે તે આગળની દિશામાં આ એલઇડીમાંથી પસાર થાય છે, ઉત્પાદક આ પ્રકાશ સ્રોતના પાસપોર્ટ પ્રકાશ પરિમાણોની ખાતરી આપે છે.બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આ એલઇડીનો ઓપરેટિંગ પ્રવાહ છે, જેના પર એલઇડી ચોક્કસપણે બળી જશે નહીં અને તેની સમગ્ર સેવા જીવન દરમિયાન સામાન્ય રીતે કામ કરી શકશે. આ શરતો હેઠળ, pn જંકશન તૂટી જશે નહીં અને વધુ ગરમ થશે નહીં.

રેટ કરેલ વર્તમાન ઉપરાંત, પીક ફોરવર્ડ કરંટ (Ifp — પીક ફોરવર્ડ કરંટ) જેવા પરિમાણ છે - મહત્તમ પ્રવાહ કે જે માત્ર 100 μs સમયગાળાના કઠોળ દ્વારા સંક્રમણમાંથી પસાર થઈ શકે છે, જેમાં ફરજ ચક્ર કરતાં વધુ નહીં હોય. DC = 0.1 (ચોક્કસ માહિતી માટે ડેટાશીટ જુઓ) … સિદ્ધાંતમાં, મહત્તમ વર્તમાન એ મર્યાદિત પ્રવાહ છે જેને ક્રિસ્ટલ માત્ર થોડા સમય માટે જ હેન્ડલ કરી શકે છે.

વ્યવહારમાં, નજીવા ફોરવર્ડ કરંટનું મૂલ્ય ક્રિસ્ટલના કદ પર, સેમિકન્ડક્ટરના પ્રકાર પર આધારિત છે અને તે થોડા માઇક્રોએમ્પીયરથી દસ મિલિએમ્પીયર સુધી બદલાય છે (COB પ્રકારના LED એસેમ્બલી માટે પણ વધુ).

સતત વોલ્ટેજ ડ્રોપ (Vf — ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ)

pn જંકશન પર સતત વોલ્ટેજ ડ્રોપ જે LED ના રેટ કરેલ પ્રવાહનું કારણ બને છે. એલઇડી પર વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે જેથી કેથોડના સંદર્ભમાં એનોડ હકારાત્મક સંભવિત હોય. સેમિકન્ડક્ટરની રાસાયણિક રચનાના આધારે, ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનની તરંગલંબાઇ, સમગ્ર જંકશનમાં સીધા વોલ્ટેજના ટીપાં પણ અલગ પડે છે.

માર્ગ દ્વારા, ડાયરેક્ટ વોલ્ટેજ ડ્રોપ દ્વારા તમે નક્કી કરી શકો છો સેમિકન્ડક્ટર રસાયણશાસ્ત્ર… અને અહીં વિવિધ તરંગલંબાઇઓ (LED પ્રકાશ રંગો) માટે અંદાજિત ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ રેન્જ છે:

• 760 nm થી વધુ તરંગલંબાઇ સાથે ઇન્ફ્રારેડ ગેલિયમ આર્સેનાઇડ LEDs 1.9 V કરતા ઓછા વોલ્ટેજ ડ્રોપ ધરાવે છે.

• લાલ (દા.ત. ગેલિયમ ફોસ્ફાઈડ — 610 nm થી 760 nm) — 1.63 થી 2.03 V.

• નારંગી (ગેલિયમ ફોસ્ફાઇડ - 590 થી 610 એનએમ સુધી) - 2.03 થી 2.1 વી.

• પીળો (ગેલિયમ ફોસ્ફાઈડ, 570 થી 590 એનએમ) — 2.1 થી 2.18 વી.

• લીલો (ગેલિયમ ફોસ્ફાઈડ, 500 થી 570 એનએમ) — 1.9 થી 4 વી.

• વાદળી (ઝીંક સેલેનાઇડ, 450 થી 500 એનએમ) - 2.48 થી 3.7 વી.

• વાયોલેટ (ઇન્ડિયમ ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ, 400 થી 450 એનએમ) - 2.76 થી 4 વી.

• અલ્ટ્રાવાયોલેટ (બોરોન નાઈટ્રાઈડ, 215 એનએમ) — 3.1 થી 4.4 વી.

• સફેદ (ફોસ્ફર સાથે વાદળી અથવા જાંબલી) - લગભગ 3.5 વી.

મહત્તમ રિવર્સ વોલ્ટેજ (Vr — રિવર્સ વોલ્ટેજ)

એલઇડીનું મહત્તમ રિવર્સ વોલ્ટેજ, કોઈપણ એલઇડીની જેમ, એક વોલ્ટેજ છે જે, જ્યારે રિવર્સ પોલેરિટીમાં pn જંકશન પર લાગુ કરવામાં આવે છે (જ્યારે કેથોડ સંભવિત એનોડ સંભવિત કરતા વધારે હોય છે), ત્યારે ક્રિસ્ટલ તૂટી જાય છે અને LED નિષ્ફળ જાય છે. કેટલાક LED માં મહત્તમ રિવર્સ વોલ્ટેજ લગભગ 5 V હોય છે. COB એસેમ્બલી માટે, તેનાથી પણ વધુ, અને ઇન્ફ્રારેડ LED માટે, તે 1-2 વોલ્ટ સુધી હોઈ શકે છે.

મહત્તમ પાવર ડિસીપેશન (Pd — કુલ પાવર ડિસીપેશન)

આ લાક્ષણિકતા 25 ° સેના આસપાસના તાપમાને માપવામાં આવે છે. આ એવી શક્તિ છે (ઘણી વખત mW માં) જે LED હાઉસિંગ હજુ પણ સતત વિખેરી શકે છે અને બળી જશે નહીં. તે ક્રિસ્ટલમાંથી વહેતા પ્રવાહ દ્વારા વોલ્ટેજ ડ્રોપના ઉત્પાદન તરીકે ગણવામાં આવે છે. જો આ મૂલ્ય ઓળંગાઈ જાય (વોલ્ટેજ અને વર્તમાનનું ઉત્પાદન), ખૂબ જ ટૂંક સમયમાં ક્રિસ્ટલ તૂટી જશે, તેનો થર્મલ વિનાશ થશે.

વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા (VAC - ગ્રાફ)

જંકશન પર લાગુ થતા વોલ્ટેજ પર p-n જંકશન દ્વારા વર્તમાનની બિનરેખીય અવલંબનને LED ની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા (સંક્ષિપ્ત VAC) કહેવામાં આવે છે.આ અવલંબન ગ્રાફિકલી ડેટાશીટમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે, અને ઉપલબ્ધ ગ્રાફ પરથી તમે ખૂબ જ સરળતાથી જોઈ શકો છો કે LED ક્રિસ્ટલમાંથી કયા વોલ્ટેજ પર વર્તમાન પસાર થશે.

I — V લાક્ષણિકતાની પ્રકૃતિ ક્રિસ્ટલની રાસાયણિક રચના પર આધારિત છે. એલઇડી સાથેના ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની ડિઝાઇનમાં I — V લાક્ષણિકતા ખૂબ જ ઉપયોગી છે, કારણ કે તેનો આભાર, વ્યવહારિક માપનની વર્તણૂક વિના, મેળવવા માટે એલઇડી પર કયો વોલ્ટેજ લાગુ કરવો જોઈએ તે શોધવાનું શક્ય છે. આપેલ વર્તમાન. I — V લાક્ષણિકતાની મદદથી પણ, ડાયોડ માટે વર્તમાન લિમિટર વધુ ચોક્કસ રીતે પસંદ કરવાનું શક્ય છે.

તેજસ્વી તીવ્રતા, તેજસ્વી પ્રવાહ

LEDs ના પ્રકાશ (ઓપ્ટિકલ) પરિમાણો તેમના ઉત્પાદનના તબક્કે, સામાન્ય સ્થિતિમાં અને જંકશન દ્વારા નજીવા પ્રવાહ પર માપવામાં આવે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આજુબાજુનું તાપમાન 25 ° સે છે, નજીવા પ્રવાહ સેટ છે અને પ્રકાશની તીવ્રતા (Cd — candela માં) અથવા લ્યુમિનસ ફ્લક્સ (lm — lumen માં) માપવામાં આવે છે.

એક લ્યુમેનના તેજસ્વી પ્રવાહને એક સ્ટેરેડિયનના ઘન કોણમાં એક મીણબત્તીની સમાન તેજસ્વી તીવ્રતા સાથે બિંદુ આઇસોટ્રોપિક સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્સર્જિત તેજસ્વી પ્રવાહ તરીકે સમજવામાં આવે છે.

નીચા-વર્તમાન એલઇડી સીધા પ્રકાશની તીવ્રતા દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે મિલીચેનલ્સમાં દર્શાવેલ છે. એક કેન્ડેલા એ તેજસ્વી તીવ્રતાનું એકમ છે, અને એક કેન્ડેલા એ સ્ત્રોતની આપેલ દિશામાં તેજસ્વી તીવ્રતા છે જે 540 × 1012 Hz ની આવર્તન સાથે મોનોક્રોમેટિક રેડિયેશનનું ઉત્સર્જન કરે છે, જેની તે દિશામાં તેજસ્વી તીવ્રતા 1/683 W/av છે.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પ્રકાશની તીવ્રતા ચોક્કસ દિશામાં પ્રકાશ પ્રવાહની તીવ્રતાને પ્રમાણિત કરે છે.સ્કેટરિંગ એંગલ જેટલો નાનો હશે, તે જ પ્રકાશ પ્રવાહ પર LED ની પ્રકાશની તીવ્રતા જેટલી વધારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અલ્ટ્રા-બ્રાઈટ એલઈડી 10 કેન્ડેલા અથવા વધુની પ્રકાશની તીવ્રતા ધરાવે છે.

એલઇડી સ્કેટરિંગ એંગલ (દૃશ્યનો કોણ)

આ લાક્ષણિકતાને ઘણીવાર LED દસ્તાવેજીકરણમાં "ડબલ થીટા હાફ બ્રાઇટનેસ" તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે અને તે ડિગ્રી (ડિગ્રી-ડિગ્રી-ડિગ્રી) માં માપવામાં આવે છે. નામ માત્ર એટલું જ છે, કારણ કે LEDમાં સામાન્ય રીતે ફોકસિંગ લેન્સ હોય છે અને તેજ સમગ્ર સ્કેટરિંગ એંગલ પર એકસરખી હોતી નથી.

સામાન્ય રીતે, આ પરિમાણ 15 થી 140 ° ની રેન્જમાં હોઈ શકે છે. SMD LEDs પાસે લીડ કરતા પહોળો કોણ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, SMD 3528 પેકેજમાં LED માટે 120° સામાન્ય છે.

પ્રબળ તરંગલંબાઇ

નેનોમીટરમાં માપવામાં આવે છે. તે એલઇડી દ્વારા ઉત્સર્જિત પ્રકાશના રંગને લાક્ષણિકતા આપે છે, જે બદલામાં તરંગલંબાઇ અને સેમિકન્ડક્ટર ક્રિસ્ટલની રાસાયણિક રચના પર આધાર રાખે છે.

ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનની તરંગલંબાઇ 760 nm કરતાં વધુ હોય છે, લાલ — 610 nm થી 760 nm સુધી, પીળો — 570 થી 590 nm સુધી, વાયોલેટ — 400 થી 450 nm સુધી, અલ્ટ્રાવાયોલેટ — 400 nm કરતાં ઓછી હોય છે. સફેદ પ્રકાશ અલ્ટ્રાવાયોલેટ, વાયોલેટ અથવા વાદળી ફોસ્ફોર્સનો ઉપયોગ કરીને ઉત્સર્જિત થાય છે.

રંગનું તાપમાન (સીસીટી - રંગનું તાપમાન)

આ લાક્ષણિકતા સફેદ એલઈડી માટેના દસ્તાવેજીકરણમાં ઉલ્લેખિત છે અને કેલ્વિન (કે) માં માપવામાં આવે છે. કૂલ સફેદ (આશરે 6000K), ગરમ સફેદ (આશરે 3000K), સફેદ (લગભગ 4500K) — સફેદ પ્રકાશની છાયાને ચોક્કસ રીતે બતાવે છે.

રંગના તાપમાનના આધારે, રંગનું રેન્ડરિંગ અલગ હશે, અને સફેદ રંગને વિવિધ રંગના તાપમાનવાળા વ્યક્તિ દ્વારા જુદી જુદી રીતે જોવામાં આવે છે. ગરમ પ્રકાશ વધુ આરામદાયક છે, ઘર માટે વધુ સારું છે, ઠંડા પ્રકાશ જાહેર જગ્યાઓ માટે વધુ યોગ્ય છે.

પ્રકાશ કાર્યક્ષમતા

આજે લાઇટિંગ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા LEDs માટે, આ લાક્ષણિકતા 100 lm/W ના પ્રદેશમાં છે. LED લાઇટ સ્ત્રોતોના શક્તિશાળી મોડલ કોમ્પેક્ટ ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સ (CFL) ને વટાવી ગયા છે, જે 150 lm/W અથવા વધુ સુધી પહોંચે છે. અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓની તુલનામાં, એલઇડી પ્રકાશ કાર્યક્ષમતામાં 5 ગણા કરતાં વધુ સારી છે.

મૂળભૂત રીતે, પ્રકાશ કાર્યક્ષમતા આંકડાકીય રીતે દર્શાવે છે કે ઉર્જા વપરાશના સંદર્ભમાં પ્રકાશ સ્રોત કેટલો કાર્યક્ષમ છે: ચોક્કસ માત્રામાં પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરવા માટે કેટલા વોટની જરૂર છે — કેટલા લ્યુમેન વોટેજ છે.

એલઇડીના ઓપરેશનનું ઉપકરણ અને સિદ્ધાંત

એલઇડીને રેઝિસ્ટર દ્વારા શા માટે જોડવું જોઈએ

સફેદ એલઇડી ટેકનોલોજીના વિકાસ માટેની સંભાવનાઓ