एलईडी के बारे में आपको जो कुछ पता होना चाहिए: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

लाइट एमिटिंग डायोड एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो करंट के गुजरने पर प्रकाश का उत्सर्जन करता है। एल ई डी छोटे, अत्यंत कुशल, उज्ज्वल, सस्ते, इलेक्ट्रॉनिक घटक हैं। लोग सोचते हैं कि एल ई डी केवल सामान्य प्रकाश उत्सर्जक घटक हैं और एल ई डी के दिलचस्प तथ्यों और विशेषताओं की अनदेखी करते हैं। इस निर्देशयोग्य में मैं आपको 'एल ई डी के बारे में जानने की जरूरत है' सिखाऊंगा जिसमें उनकी कार्यप्रणाली, करंट और पावर रेटिंग, बिल्ड, प्रकार, एल ई डी के लिए रेसिस्टर कैलकुलेटर, उपयोग, परीक्षण और एक साधारण एलईडी सर्किट शामिल हैं।

यहां 'एलईडी रेसिस्टर कैलकुलेटर' फ्री एंड्रॉइड ऐप का लिंक दिया गया है: एलईडी रेसिस्टर कैलकुलेटर। यह ऐप आपको एक एलईडी के लिए आवश्यक उपयुक्त प्रतिरोधक मान की गणना करने में मदद करता है।

एलईडी का इतिहास

कैप्टन हेनरी जोसेफ राउंड रेडियो के शुरुआती अग्रदूतों में से एक थे और उन्होंने 117 पेटेंट प्राप्त किए। वह डायोड से इलेक्ट्रोल्यूमिनेसिसेंस के अवलोकन की रिपोर्ट करने वाले पहले व्यक्ति थे, जिससे प्रकाश उत्सर्जक डायोड की खोज हुई। व्लादिमीरोविच लोसेव ने कार्बोरंडम बिंदु-संपर्क जंक्शनों से प्रकाश उत्सर्जन देखा। एक रेडियो तकनीशियन के रूप में अपने काम के दौरान, उन्होंने देखा कि रेडियो रिसीवर में उपयोग किए जाने वाले क्रिस्टल डायोड प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं जब उनके माध्यम से करंट प्रवाहित किया जाता है। 1927 में, लोसेव ने एक रूसी पत्रिका में प्रकाश उत्सर्जक डायोड पर अपने काम के बारे में विवरण प्रकाशित किया। कुछ साल बाद निक होलोनीक, जूनियर ने 1962 में सिरैक्यूज़, न्यूयॉर्क में एक जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी प्रयोगशाला में एक परामर्श वैज्ञानिक के रूप में काम करते हुए पहली दृश्य-स्पेक्ट्रम (लाल) एलईडी का आविष्कार किया।

हिस्सों की सूची:

• मिश्रित रंग एलईडी - अलीएक्सप्रेस
• आरजीबी एलईडी - अलीएक्सप्रेस
• आईआर एलईडी - अलीएक्सप्रेस

चरण 1: संरचना और कार्य

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1. एक एलईडी को डराना।
2. एलईडी के इलेक्टोड्स का शीर्ष दृश्य। (बड़ा- कैथोड, छोटा- एनोड)।
3. एलईडी के एनोड और कैथोड का क्लोजअप। (एलईडी आधा में कटा हुआ)।
4. एलईडी के एनोड और कैथोड को प्लास्टिक के खोल से हटाया गया।

संयोजन

सबसे आम एलईडी गैलियम (गा), आर्सेनिक (एएस), और फास्फोरस (पी) से बने होते हैं। आधुनिक एल ई डी केवल GaAsP प्रकार नहीं हैं - अन्य अर्धचालक ब्रूज़ लाजिमी हैं! इन अर्धचालकों का उपयोग विभिन्न अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों में भी किया जाता है।

काम में हो

LED एक P-N जंक्शन डायोड है जो प्रकाश उत्सर्जित करता है। जब एक एलईडी आगे के पूर्वाग्रह में होती है तो यह सामान्य डायोड द्वारा उत्पन्न गर्मी के बजाय प्रकाश का उत्सर्जन करती है। जब पी-एन जंक्शन आगे के पूर्वाग्रह में होता है, तो एलईडी के मामले में कुछ छेद एन-क्षेत्र के इलेक्ट्रॉनों के साथ जुड़ते हैं और एन से कुछ इलेक्ट्रॉन पी-क्षेत्र से छेद के साथ गठबंधन करते हैं। प्रत्येक पुनर्संयोजन प्रकाश या फोटॉन का विकिरण करता है।

एलईडी में ध्रुवता होती है और इसलिए यदि वे रिवर्स बायस में जुड़े हुए हैं तो काम नहीं करते हैं। आम एलईडी की ध्रुवता की जांच करने का सबसे आसान तरीका एलईडी को अपनी आंख के पास रखना है। आप देखेंगे कि दो इलेक्ट्रोड हैं। कैथोड (-) जितना मोटा होता है। कैथोड से प्रकाश उत्सर्जित होता है। पतला इलेक्ट्रोड एनोड (+) है। [हालांकि ध्रुवीयता की जांच करने का यह तरीका कुछ एलईडी जैसे उच्च दक्षता वाले एल ई डी, आदि के लिए काम नहीं करेगा जहां विपरीत सच है]। आम तौर पर एलईडी का निर्माण किया जाता है ताकि कैथोड और एनोड के लीड की लंबाई अलग-अलग हो। इसके कारण एलईडी कैथोड (-) लेड की तुलना में एनोड (+) लेड के साथ निर्मित होते हैं। इससे ध्रुवीयता को निर्धारित करना भी आसान हो जाता है। नोट: कुछ निर्माता दोनों इलेक्ट्रोड लीड को समान लंबाई में रखते हैं। ध्रुवीयता का परीक्षण करने के लिए आपको एक मल्टीमीटर का उपयोग करना होगा।

चरण 2: वर्तमान और शक्ति रेटिंग, हैट्ज़ का नियम

छवि: एलईडी प्रतीक।

सामान्य IR LED ~ 1.5V तक काम कर सकते हैं, लेकिन सामान्य लाल LED की आवश्यकता ~ 1.8V, सामान्य ग्रीन LED की आवश्यकता ~ 2V और सामान्य नीली और सफेद LED (जो निश्चित रूप से फॉस्फोर कोटिंग के साथ नीले रंग की होती हैं) को एक अच्छे 3V की आवश्यकता होती है।

एल ई डी में "वोल्टेज रेटिंग" नहीं होती है; वे वर्तमान संचालित हैं। चमक वर्तमान के लगभग आनुपातिक है, और वोल्टेज के सीधे आनुपातिक नहीं है। किसी विशेष धारा में, उनके पास एक आगे का वोल्टेज होगा, लेकिन यह वर्तमान के लिए माध्यमिक है, जो कि मुख्य कारक है जिसे नियंत्रित किया जाना चाहिए।

वर्तमान रेटिंग

एलईडी की वर्तमान रेटिंग भी वोल्टेज रेटिंग के समान है। एलईडी की आम तौर पर एक मानक वर्तमान रेटिंग होती है। अधिकांश एलईडी के लिए लगभग 5-25 mA की आवश्यकता होती है। एक एलईडी द्वारा आवश्यक करंट कभी-कभी एलईडी के रंग पर निर्भर करता है। यदि आप अतिरिक्त करंट की आपूर्ति करते हैं तो एलईडी जल जाएगी और क्षतिग्रस्त हो जाएगी। दूसरी ओर यदि आप बहुत कम करंट की आपूर्ति करते हैं तो एलईडी अपना अधिकतम उत्पादन नहीं करेगी। आधुनिक अल्ट्राब्राइट रेड/ग्रीन एल ई डी स्वीकार्य आउटपुट (स्थिति उपयोग आदि के लिए) कम से कम 1mA पर दे सकते हैं

पावर रेटिंग

एक एलईडी के प्रकार, निर्माण और वर्तमान रेटिंग आदि के आधार पर विभिन्न पावर रेटिंग हो सकती हैं। एलईडी 'हाई पावर एलईडी' पैकेज में भी आती हैं। सीएफएल और इनकैंडेसेंट बल्ब जैसे पारंपरिक प्रकाश बल्बों की तुलना में एलईडी कम अप्रभावी हैं।

हैट्ज़ का नियम

इसमें कहा गया है कि हर दशक में, प्रति लुमेन (उत्सर्जित उपयोगी प्रकाश की इकाई) की लागत 10 के कारक से गिरती है, और प्रकाश की दी गई तरंग दैर्ध्य (रंग) के लिए प्रति एलईडी पैकेज उत्पन्न प्रकाश की मात्रा 20 के कारक से बढ़ जाती है। इसे मूर के नियम का एलईडी समकक्ष माना जाता है, जिसमें कहा गया है कि किसी दिए गए एकीकृत सर्किट में ट्रांजिस्टर की संख्या हर 18 से 24 महीने में दोगुनी हो जाती है। दोनों कानून अर्धचालक उपकरणों के उत्पादन की प्रक्रिया अनुकूलन पर निर्भर करते हैं।

चरण 3: बिल्ड

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1. बुनियादी एलईडी।
2. गुंबद एलईडी।
3. एसएमडी एलईडी (बड़ा)।
4. एसएमडी एलईडी (छोटा)।
5. 7-सेगमेंट डिस्प्ले में प्रयुक्त डिस्प्ले एलईडी।

एल ई डी विभिन्न आकारों और आकारों में निर्मित होते हैं। प्लास्टिक लेंस का रंग अक्सर उत्सर्जित प्रकाश के वास्तविक रंग के समान होता है, लेकिन हमेशा नहीं। उदाहरण के लिए, बैंगनी प्लास्टिक का उपयोग अक्सर अवरक्त एलईडी के लिए किया जाता है, और अधिकांश नीले उपकरणों में रंगहीन आवास होते हैं। आधुनिक उच्च शक्ति एलईडी जैसे कि प्रकाश और बैकलाइटिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले आमतौर पर सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेज में पाए जाते हैं। कुछ एलईडी में विसरित प्लास्टिक लेंस होते हैं।

बेसिक एलईडी

मूल एलईडी सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली एलईडी में से एक है। इसकी लोकप्रियता के कारण इसकी कीमत अन्य एलईडी की तुलना में अपेक्षाकृत सस्ती है। यह बहुत ही बुनियादी दिखता है और डिजाइन बहुत सरल है।

डोम एलईडी

यह एक प्रकार की LED है जिसका आकार 'Dome' जैसा होता है। यह आकार उस क्षेत्र को भी बढ़ाता है जिसमें प्रकाश प्रसारित होता है। दूसरे शब्दों में एलईडी से प्रकाश का उत्सर्जन कोण (परिधि) बेसिक एलईडी से अधिक होता है। यह आमतौर पर इस बात से नियंत्रित होता है कि वे गुंबद से प्रकाश उत्सर्जक को कितनी दूर रखते हैं। स्पेक शीट लगभग हमेशा आपको "आधा-शक्ति कोण" (कोण ऑफ-अक्ष जिस पर आप केवल आधा चमक देख रहे हैं) देते हैं। यदि आप अधिक व्यापक उत्सर्जन कोण चाहते हैं तो आप एक डरमेल टूल से गुंबद को काट सकते हैं। यदि आप परवाह करते हैं, तो आप अंत को फाइल या पॉलिश कर सकते हैं, लेकिन यह आवश्यक नहीं है। आप इसे उत्सर्जन उपकरण के जितना करीब काटेंगे, आपको उतना ही चौड़ा कोण मिलेगा। लेकिन सावधान रहें कि बहुत करीब से न काटें क्योंकि इसमें एक छोटा तार होता है जिसे आमतौर पर आंखों से नहीं देखा जा सकता है। हालांकि इस प्रकार की एलईडी एक बेसिक एलईडी की तुलना में थोड़ी अधिक महंगी होती है।

एसएमडी एलईडी

इस प्रकार की LED आमतौर पर आकार में बहुत छोटी होती है। SMD का मतलब सरफेस माउंटेड डिवाइस है। और जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, यह एलईडी पारंपरिक 'थ्रू-होल' घटकों के विपरीत पीसीबी की सतह पर टांका लगाया जाता है। ये एलईडी आम तौर पर मशीनों (सटीक सोल्डरिंग रोबोट) द्वारा सोल्डर किए जाते हैं और हाथ से सोल्डर करना बेहद मुश्किल होता है (हालांकि एसएमडी एलईडी को हाथ से मिलाना असंभव नहीं है)। एसएमडी एलईडी को हाथ से मिलाप करने के लिए आपको बस एक महीन इत्तला दे दी गई टांका लगाने वाला लोहा, कुछ पतला मिलाप, एक चमकदार रोशनी और संभवतः एक आवर्धक और कुछ अच्छे और सटीक सोल्डरिंग कौशल की आवश्यकता होती है।

एलईडी प्रदर्शित करें

इस प्रकार की एलईडी का उपयोग मुख्य रूप से डिस्प्ले में किया जाता है क्योंकि इसका आकार सपाट होता है।

चरण 4: प्रकार

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1. डोम एलईडी।
2. आईआर एलईडी।
3. 7 सेगमेंट डिस्प्ले एलईडी
4. ट्राई कलर एलईडी (कलर चेंजिंग एलईडी)।

रंग एलईडी

रंगीन और सफेद एलईडी मुख्य रूप से संकेतक, लैंप, प्रकाश उपकरण आदि में उपयोग किए जाते हैं। वे सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले एलईडी में से एक हैं

रंग बदलने एलईडी (त्रि / द्वि रंग एलईडी)

इस प्रकार की एलईडी में, एलईडी द्वारा उत्सर्जित रंग एक विशिष्ट अवधि के भीतर बदल जाता है। विभिन्न रंगों को बदलने के बीच समय की देरी को नियंत्रित करने के लिए इस एलईडी में एक छोटा इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसी) लगाया गया है। ट्राई / बाइकलर एलईडी रंग नहीं बदलते हैं, वे वास्तव में एक पैकेज में दो अलग-अलग एलईडी (अक्सर एक लाल और एक हरा) होते हैं। आप एक या दूसरे को दो रंग बनाने के लिए और दोनों को एक तिहाई बनाने के लिए बदल देते हैं।

इन्फ्रारेड (आईआर) एलईडी

इस प्रकार की एलईडी प्रकाश की अवरक्त किरणें बनाती हैं। इन इन्फ्रारेड किरणों को मानव नेत्र द्वारा नहीं देखा जा सकता है। इस प्रकार की एलईडी आमतौर पर 38KHz की संचरण आवृत्ति पर काम करती है। डिजाइनर एलईडी को अन्य IR स्रोतों से भेदभाव करने के लिए रिसीवर के लिए एक तरीके के रूप में संशोधित करता है। एलईडी को भी बहुत कम आवृत्तियों पर केवल एक निमिष एलईडी दिखाने के लिए संशोधित किया जाता है, और अक्सर उनकी चमक को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करने के लिए अलग-अलग कर्तव्य-चक्र के साथ अपेक्षाकृत उच्च आवृत्तियों पर संशोधित किया जाता है। और फिर कुछ को डेटा भेजने के लिए बहुत अधिक आवृत्तियों पर संशोधित किया जाता है (उदाहरण के लिए फाइबर ऑप्टिक्स में उपयोग किया जाता है)। इसका मुख्य रूप से रिमोट कंट्रोल्ड और स्मॉल रेंज कम्युनिकेशन डिवाइसेस में उपयोग किया जाता है। आप एक IR LED को कैमरे के नीचे देख कर उसका परीक्षण कर सकते हैं, जबकि LED पर करंट प्रवाहित होता है। दूसरे शब्दों में कैमरे एलईडी से निकलने वाली आईआर किरणों का पता लगा सकते हैं। जिन कैमरों में IR ब्लॉक फिल्टर नहीं होता है, वे आमतौर पर IR के पास काफी अच्छी तरह से देख सकते हैं (और सस्ते कैमरे और विशेष रूप से सुरक्षा कैमरे होते हैं)। लेकिन यह उल्लेख किया जाना चाहिए कि यहां तक कि कुछ सेल फोन कैमरों में आईआर एलईडी बिल्कुल भी नहीं दिखते हैं क्योंकि उनके आईआर ब्लॉक फिल्टर हैं।

7 सेगमेंट डिस्प्ले एलईडी

एक 7 खंड डिस्प्ले एलईडी एक एलईडी है जिसमें 7 डिस्प्ले एलईडी 8 के रूप में जुड़ा हुआ है। इसका उपयोग कैलकुलेटर, डिस्प्ले आदि में किया जाता है। इसके समान एक एलईडी का उपयोग अक्षर प्रदर्शित करने के लिए भी किया जाता है।

यूवी एलईडी

यूवी एलईडी से प्रकाश की अल्ट्रा वायलेट किरणें निकलती हैं। इन किरणों के विभिन्न अनुप्रयोग हैं जैसे नसबंदी, जल शोधन, आदि।

चरण 5: एलईडी के लिए प्रतिरोधी कैलकुलेटर

इमेजिस:

1. विभिन्न प्रतिरोधक और एक एलईडी।
2. एलईडी प्रतिरोध कैलकुलेटर ऐप लोगो।

तो एलईडी के बारे में पूछा जाने वाला सबसे आम प्रश्न साथ में उपयोग करने के लिए उपयुक्त अवरोधक है। एलईडी के साथ एक प्रतिरोधक का उपयोग करने का कारण उन्हें अतिरिक्त करंट से बचाना है जो एलईडी को जला और नुकसान पहुंचा सकता है। लेकिन सही एलईडी चुनना इतना आसान नहीं है। क्यों? ठीक है यदि आप बहुत अधिक प्रतिरोध चुनते हैं, तो एलईडी अपनी अधिकतम रोशनी का उत्सर्जन नहीं करेगा। और यदि आप कम प्रतिरोध करते हैं तो एलईडी के क्षतिग्रस्त होने की संभावना है।

तो एक सरल सूत्र का आविष्कार किया गया था:

प्रतिरोध = (स्रोत वोल्टेज - एलईडी वोल्टेज) / (एलईडी करंट / 1000)।

*ध्यान रखें, एलईडी करंट मिलीमीटर (mA) में है।

इस गणना को आसान बनाने के लिए आप इस मुफ्त एंड्रॉइड ऐप एलईडी प्रतिरोध कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं। यह विशेष रूप से इस निर्देश के लिए डिज़ाइन किया गया एक ऐप है। अन्य सुविधाओं और अधिक इलेक्ट्रॉनिक्स से संबंधित कार्यों और कैलकुलेटर को इस ऐप में जोड़ा जाएगा। ऐप को ब्लूबॉट टेक्नोलॉजीज द्वारा विकसित किया गया था। आप उनके निर्देशों की जांच कर सकते हैं और उनके ऑरेंजबोर्ड @ नाथन नील डमेलो के माध्यम से उनसे संपर्क कर सकते हैं। वह ऐप, वेबसाइट, कंप्यूटर प्रोग्राम आदि विकसित करने में कई अन्य परियोजनाएं भी करते हैं। आप उनकी वेबसाइट के माध्यम से उनसे संपर्क कर सकते हैं।

चरण 6: उपयोग

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1. बिना बटन दबाए टीवी रिमोट।
2. बटन दबाने वाला टीवी रिमोट और आईआर एलईडी फ्लैश का पता चला।
3. एक आपातकालीन टॉर्च से डोम एलईडी की पट्टी।
4. स्मार्टफोन कैमरे का एलईडी फ्लैश।
5. एक लैपटॉप के एलईडी पावर संकेतक।

एलईडी का इस्तेमाल हर जगह किया जाता है। आपके फोन के फ्लैश से लेकर आपकी कारों के म्यूजिक सिस्टम तक, आपके गार्डन लाइट्स से लेकर आपके टीवी डिस्प्ले तक। मूल रूप से उनके अनुकूली स्वभाव और दक्षता ने उन्हें अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक गैजेट्स में जगह दी है।

सबसे अधिक ज्ञात उपयोगों में से कुछ हैं:

1. प्रकाश।
2. प्रदर्शित करता है।
3. संकेतक।
4. सजावटी रोशनी और वस्तुएं।
5. रिमोट कंट्रोल।
6. बंध्याकरण।
7. पानी का शुद्धिकरण।
8. दंत चिकित्सा और अन्य चिकित्सा अनुप्रयोग।

चरण 7: परीक्षण और सर्किट

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1. एलईडी का परीक्षण करने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग किया जाता है।
2. एलईडी का उपयोग कर सरल सर्किट।

परिक्षण

रंग, चमक और ध्रुवता के लिए एक क्लासिक त्वरित परीक्षक सिर्फ एक 3V लिथियम कॉइन सेल (जैसे CR2032) है। निश्चित रूप से इसके लिए केवल कम वोल्टेज एल ई डी को स्पर्श करें, या वे ज़्यादा गरम हो सकते हैं!

कुछ एलईडी का परीक्षण यह जांचने के लिए किया जा सकता है कि क्या यह मल्टीमीटर का उपयोग करके और चरणों का पालन करके ठीक से काम कर रहा है:

1. मल्टीमीटर के डायल को 'निरंतरता' फ़ंक्शन पर सेट करें।
2. अब LED के एनोड (+) को मल्टीमीटर के RED/पॉजिटिव/(+) प्रोब से कनेक्ट करें और LED के कैथोड (-) को मल्टीमीटर के BLACK/Negative/(-) प्रोब से कनेक्ट करें।
3. अगर एलईडी काम कर रही है तो मल्टीमीटर 'बीप' की आवाज करना शुरू कर देगा। और एक मान मल्टीमीटर की स्क्रीन पर प्रदर्शित होगा। इसके अलावा एलईडी भी जलनी चाहिए।

* एक मल्टीमीटर के निरंतरता फ़ंक्शन का उपयोग करके एक एलईडी का परीक्षण करना आमतौर पर काम नहीं करेगा क्योंकि अधिकांश मल्टीमीटर प्रतिरोध और निरंतरता परीक्षणों के लिए केवल एक कम वोल्टेज, 1V से कम लागू करते हैं। अगर ऐसा होता है, तो मल्टीमीटर लगातार बीप नहीं करेगा; यह एक छोटी बीप कर सकता है। कई मल्टीमीटर में एक डायोड परीक्षण फ़ंक्शन होता है, जो एक डायोड प्रतीक द्वारा इंगित किया जाता है, जो पूरे डायोड में 2V तक लागू होता है। यह मज़बूती से आपको कई एल ई डी की ध्रुवीयता बताएगा लेकिन जरूरी नहीं कि नीले और सफेद एल ई डी उच्च आगे वोल्टेज के साथ हों।

आप इस सर्किट की मदद से एलईडी और किसी भी अन्य घटक का परीक्षण भी कर सकते हैं:- इलेक्ट्रॉनिक सेंसर घटक परीक्षक

सर्किट

यह सबसे बुनियादी और बहुमुखी सर्किट में से एक है जिसे आप पा सकते हैं जो इसमें एक एलईडी का उपयोग करता है। शुरुआत करने के लिए यह एक बेहतरीन सर्किट है क्योंकि यह किसी भी अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों या इलेक्ट्रॉनिक सेंसर के काम की जांच कर सकता है। आप एक विस्तृत ट्यूटोरियल भी देख सकते हैं जो इस सर्किट को बनाने में आपकी मदद करेगा: इलेक्ट्रॉनिक सेंसर कंपोनेंट टेस्टर

टेक प्रतियोगिता में उपविजेता

इसे सिखाने में दूसरा पुरस्कार! Dremel. द्वारा प्रायोजित प्रतियोगिता