ایل ای ڈی کی وضاحتیں اور پیرامیٹرز

مختلف سائز، سائز، طاقتوں کے بہت سے ایل ای ڈی ہیں. تاہم، ہر ایل ای ڈی ہمیشہ ہے سیمی کنڈکٹر ڈیوائس، جو آگے کی سمت میں p-n جنکشن کے ذریعے کرنٹ کے گزرنے پر مبنی ہے، جس سے آپٹیکل اخراج (مرئی روشنی) ہوتا ہے۔

بنیادی طور پر، تمام ایل ای ڈی کئی مخصوص تکنیکی خصوصیات، برقی اور روشنی کی طرف سے خصوصیات ہیں، جس کے بارے میں ہم بعد میں بات کریں گے. آپ یہ خصوصیات ایل ای ڈی کے لیے ڈیٹا شیٹ (تکنیکی دستاویزات میں) میں دیکھ سکتے ہیں۔

برقی خصوصیات یہ ہیں: فارورڈ کرنٹ، فارورڈ وولٹیج ڈراپ، زیادہ سے زیادہ ریورس وولٹیج، زیادہ سے زیادہ بجلی کی کھپت، کرنٹ وولٹیج کی خصوصیت۔ روشنی کے پیرامیٹرز ہیں: چمکیلی بہاؤ، چمکیلی شدت، بکھرنے والا زاویہ، رنگ (یا طول موج)، رنگ درجہ حرارت، چمکیلی کارکردگی۔

فارورڈ ریٹیڈ کرنٹ (اگر — فارورڈ کرنٹ)

ریٹیڈ فارورڈ کرنٹ کرنٹ ہوتا ہے جب یہ اس ایل ای ڈی سے آگے کی سمت میں گزرتا ہے، مینوفیکچرر اس لائٹ سورس کے پاسپورٹ لائٹ پیرامیٹرز کی ضمانت دیتا ہے۔دوسرے لفظوں میں، یہ ایل ای ڈی کا آپریٹنگ کرنٹ ہے، جس پر ایل ای ڈی یقینی طور پر نہیں جلے گی اور اپنی سروس کی زندگی میں معمول کے مطابق کام کر سکے گی۔ ان حالات میں، pn جنکشن نہیں ٹوٹے گا اور زیادہ گرم نہیں ہوگا۔

ریٹیڈ کرنٹ کے علاوہ، پیاک فارورڈ کرنٹ (Ifp — چوٹی فارورڈ کرنٹ) جیسا ایک پیرامیٹر ہے — زیادہ سے زیادہ کرنٹ جسے صرف 100 μs دورانیہ کی دالوں کے ذریعے منتقل کیا جا سکتا ہے جس کا ڈیوٹی سائیکل سے زیادہ نہیں DC = 0.1 (صحیح ڈیٹا کے لیے ڈیٹا شیٹ دیکھیں) … نظریہ میں، زیادہ سے زیادہ کرنٹ وہ محدود کرنٹ ہے جسے کرسٹل صرف تھوڑے وقت کے لیے ہینڈل کر سکتا ہے۔

عملی طور پر، برائے نام فارورڈ کرنٹ کی قدر کرسٹل کے سائز پر، سیمی کنڈکٹر کی قسم پر منحصر ہوتی ہے اور چند مائیکرو ایمپیرز سے لے کر دسیوں ملی ایمپیئرز تک ہوتی ہے (COB قسم کی LED اسمبلیوں کے لیے اس سے بھی زیادہ)۔

مسلسل وولٹیج ڈراپ (Vf - فارورڈ وولٹیج)

pn جنکشن پر مسلسل وولٹیج کی کمی جس کی وجہ سے LED کی شرح شدہ کرنٹ ہے۔ ایل ای ڈی پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے تاکہ کیتھوڈ کے حوالے سے انوڈ مثبت صلاحیت پر ہو۔ سیمی کنڈکٹر کی کیمیائی ساخت، آپٹیکل تابکاری کی طول موج پر منحصر ہے، جنکشن کے پار براہ راست وولٹیج کے قطرے بھی مختلف ہوتے ہیں۔

ویسے، براہ راست وولٹیج ڈراپ کی طرف سے آپ کا تعین کر سکتے ہیں سیمی کنڈکٹر کیمسٹری… اور یہاں مختلف طول موجوں (ایل ای ڈی لائٹ کلرز) کے لیے اندازاً فارورڈ وولٹیج ڈراپ رینجز ہیں:

• 760 nm سے زیادہ طول موج کے ساتھ انفراریڈ گیلیم آرسنائیڈ LEDs میں 1.9 V سے کم وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے۔

• سرخ (مثال کے طور پر گیلیم فاسفائیڈ - 610 nm سے 760 nm) - 1.63 سے 2.03 V۔

• نارنجی (گیلیم فاسفائیڈ - 590 سے 610 این ایم تک) - 2.03 سے 2.1 وی تک۔

• پیلا (گیلیم فاسفائیڈ، 570 سے 590 این ایم) - 2.1 سے 2.18 وی۔

• سبز (گیلیم فاسفائیڈ، 500 سے 570 این ایم) - 1.9 سے 4 وی۔

• نیلا (زنک سیلینائیڈ، 450 سے 500 این ایم) - 2.48 سے 3.7 وی۔

• وایلیٹ (انڈیم گیلیم نائٹرائڈ، 400 سے 450 این ایم) - 2.76 سے 4 وی۔

• الٹرا وائلٹ (بوران نائٹرائڈ، 215 این ایم) - 3.1 سے 4.4 وی۔

• سفید (فاسفر کے ساتھ نیلا یا جامنی) - تقریباً 3.5 وی۔

زیادہ سے زیادہ ریورس وولٹیج (Vr - ریورس وولٹیج)

ایل ای ڈی کا زیادہ سے زیادہ ریورس وولٹیج، کسی بھی ایل ای ڈی کی طرح، ایک ایسا وولٹیج ہے جو ریورس پولرٹی (جب کیتھوڈ پوٹینشل اینوڈ پوٹینشل سے زیادہ ہوتا ہے) میں pn جنکشن پر لگایا جاتا ہے تو کرسٹل ٹوٹ جاتا ہے اور LED ناکام ہو جاتا ہے۔ کچھ LEDs میں زیادہ سے زیادہ ریورس وولٹیج تقریباً 5 V ہوتا ہے۔ COB اسمبلیوں کے لیے، اس سے بھی زیادہ، اور انفراریڈ LEDs کے لیے، یہ 1-2 وولٹ تک ہو سکتا ہے۔

زیادہ سے زیادہ بجلی کی کھپت (Pd - کل بجلی کی کھپت)

اس خصوصیت کو 25 ° C کے محیطی درجہ حرارت پر ماپا جاتا ہے۔ یہ وہ طاقت ہے (اکثر میگاواٹ میں) جو LED ہاؤسنگ اب بھی مسلسل ختم ہو سکتی ہے اور جل نہیں پائے گی۔ یہ کرسٹل کے ذریعے بہنے والے کرنٹ سے وولٹیج ڈراپ کی پیداوار کے طور پر شمار کیا جاتا ہے۔ اگر یہ قدر (وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار) سے تجاوز کر جائے تو بہت جلد کرسٹل ٹوٹ جائے گا، اس کی حرارتی تباہی واقع ہو گی۔

کرنٹ وولٹیج کی خصوصیت (VAC - گراف)

جنکشن پر لگائے جانے والے وولٹیج پر p-n جنکشن کے ذریعے کرنٹ کا غیر خطی انحصار LED کی کرنٹ وولٹیج کی خصوصیت (مختصرا VAC) کہلاتا ہے۔اس انحصار کو گرافک طور پر ڈیٹا شیٹ میں دکھایا گیا ہے، اور دستیاب گراف سے آپ آسانی سے دیکھ سکتے ہیں کہ ایل ای ڈی کرسٹل سے کس وولٹیج پر کرنٹ گزرے گا۔

I - V خصوصیت کی نوعیت کرسٹل کی کیمیائی ساخت پر منحصر ہے۔ ایل ای ڈی کے ساتھ الیکٹرانک آلات کے ڈیزائن میں I — V کی خصوصیت بہت کارآمد ثابت ہوتی ہے، کیونکہ اس کی بدولت عملی پیمائش کے رویے کے بغیر یہ معلوم کرنا ممکن ہے کہ ایل ای ڈی کو حاصل کرنے کے لیے کس وولٹیج کو لاگو کیا جانا چاہیے۔ دیا ہوا کرنٹ۔ یہاں تک کہ I — V خصوصیت کی مدد سے، یہ ممکن ہے کہ زیادہ درست طریقے سے ڈایڈڈ کے لیے موجودہ لمیٹر کا انتخاب کیا جائے۔

چمکیلی شدت، چمکیلی بہاؤ

LEDs کے ہلکے (آپٹیکل) پیرامیٹرز کو ان کی پیداوار کے مرحلے پر، عام حالات میں اور جنکشن کے ذریعے برائے نام کرنٹ پر ناپا جاتا ہے۔ یہ فرض کیا جاتا ہے کہ محیطی درجہ حرارت 25 ° C ہے، برائے نام کرنٹ سیٹ کیا جاتا ہے اور روشنی کی شدت (Cd — candela میں) یا برائٹ فلوکس (lm — lumen میں) کی پیمائش کی جاتی ہے۔

ایک لیومین کے برائٹ بہاؤ کو ایک سٹیریڈین کے ٹھوس زاویہ میں ایک کینڈیلا کے برابر برائٹ شدت کے ساتھ ایک نقطہ آئسوٹروپک ذریعہ سے خارج ہونے والے برائٹ بہاؤ کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔

کم موجودہ ایل ای ڈی روشنی کی شدت سے براہ راست نمایاں ہوتے ہیں، جس کی نشاندہی ملی چینلز میں ہوتی ہے۔ ایک کینڈیلا برائٹ شدت کی اکائی ہے، اور ایک کینڈیلا کسی ذریعہ کی دی گئی سمت میں چمکتی ہوئی شدت ہے جو 540 × 1012 Hz کی فریکوئنسی کے ساتھ یک رنگی شعاعیں خارج کرتی ہے، جس کی روشنی کی شدت اس سمت میں 1/683 W/av ہے۔

دوسرے لفظوں میں، روشنی کی شدت ایک خاص سمت میں روشنی کے بہاؤ کی شدت کو کم کرتی ہے۔بکھرنے والا زاویہ جتنا چھوٹا ہوگا، اسی روشنی کے بہاؤ پر LED کی روشنی کی شدت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ مثال کے طور پر، الٹرا برائٹ ایل ای ڈی کی روشنی کی شدت 10 کینڈیلاس یا اس سے زیادہ ہوتی ہے۔

ایل ای ڈی بکھرنے والا زاویہ (منظر کا زاویہ)

اس خصوصیت کو اکثر ایل ای ڈی دستاویزات میں "ڈبل تھیٹا ہاف برائٹنس" کے طور پر بیان کیا جاتا ہے اور اسے ڈگری (ڈگری-ڈگری-ڈگری) میں ماپا جاتا ہے۔ نام صرف اتنا ہے، کیونکہ LED میں عام طور پر فوکس کرنے والا لینس ہوتا ہے اور چمک پورے بکھرنے والے زاویے پر یکساں نہیں ہوتی۔

عام طور پر، یہ پیرامیٹر 15 سے 140 ° کے درمیان ہو سکتا ہے۔ ایس ایم ڈی ایل ای ڈی کا زاویہ لیڈ سے زیادہ وسیع ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایس ایم ڈی 3528 پیکج میں ایل ای ڈی کے لیے 120° نارمل ہے۔

غالب طول موج

نینو میٹر میں ناپا جاتا ہے۔ یہ ایل ای ڈی کی طرف سے خارج ہونے والی روشنی کے رنگ کو نمایاں کرتا ہے، جس کا انحصار طول موج اور سیمی کنڈکٹر کرسٹل کی کیمیائی ساخت پر ہوتا ہے۔

انفراریڈ تابکاری کی طول موج 760 nm سے زیادہ ہوتی ہے، سرخ — 610 nm سے 760 nm تک، پیلا — 570 سے 590 nm تک، بنفشی — 400 سے 450 nm تک، الٹرا وایلیٹ — 400 nm سے کم۔ بالائے بنفشی، بنفشی یا نیلے فاسفورس کا استعمال کرتے ہوئے سفید روشنی خارج ہوتی ہے۔

رنگ کا درجہ حرارت (CCT - رنگین درجہ حرارت)

یہ خصوصیت سفید ایل ای ڈی کے لیے دستاویزات میں بیان کی گئی ہے اور اسے Kelvin (K) میں ماپا جاتا ہے۔ ٹھنڈا سفید (تقریباً 6000K)، گرم سفید (تقریباً 3000K)، سفید (تقریباً 4500K) — درست طریقے سے سفید روشنی کا سایہ دکھاتا ہے۔

رنگ کے درجہ حرارت پر منحصر ہے، رنگ کی رینڈرنگ مختلف ہوگی، اور سفید کو مختلف رنگوں کے درجہ حرارت کے ساتھ مختلف طریقوں سے سمجھا جاتا ہے۔ گرم روشنی زیادہ آرام دہ ہے، گھر کے لیے بہتر ہے، ٹھنڈی روشنی عوامی جگہوں کے لیے زیادہ موزوں ہے۔

روشنی کی کارکردگی

آج روشنی کے لیے استعمال ہونے والی ایل ای ڈیز کے لیے، یہ خصوصیت 100 lm/W کے علاقے میں ہے۔ LED روشنی کے ذرائع کے طاقتور ماڈلز نے کمپیکٹ فلوروسینٹ لیمپ (CFL) کو پیچھے چھوڑ دیا ہے، جو 150 lm/W یا اس سے زیادہ تک پہنچ گئے ہیں۔ تاپدیپت لیمپ کے مقابلے، ایل ای ڈی روشنی کی کارکردگی میں 5 گنا سے زیادہ بہتر ہیں۔

بنیادی طور پر، روشنی کی کارکردگی عددی طور پر اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ روشنی کا منبع توانائی کی کھپت کے لحاظ سے کتنا موثر ہے: روشنی کی ایک خاص مقدار پیدا کرنے کے لیے کتنے واٹ کی ضرورت ہوتی ہے — کتنے lumens واٹ ہیں۔

ایل ای ڈی کے آپریشن کا آلہ اور اصول

ایل ای ڈی کو ریزسٹر کے ذریعے کیوں جوڑنا چاہیے؟

سفید ایل ای ڈی ٹیکنالوجی کی ترقی کے امکانات