LED ల యొక్క లక్షణాలు మరియు పారామితులు

వివిధ ఆకారాలు, పరిమాణాలు, శక్తుల యొక్క అనేక LED లు ఉన్నాయి. అయితే, ప్రతి LED ఎల్లప్పుడూ ఉంటుంది సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది ఫార్వర్డ్ దిశలో p-n జంక్షన్ ద్వారా కరెంట్ ప్రవహించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, దీని వలన ఆప్టికల్ ఎమిషన్ (కనిపించే కాంతి).

ప్రాథమికంగా, అన్ని LED లు అనేక నిర్దిష్ట సాంకేతిక లక్షణాలు, విద్యుత్ మరియు కాంతి ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి, వీటిని మేము తరువాత మాట్లాడుతాము. మీరు LED కోసం డేటా షీట్‌లో (సాంకేతిక డాక్యుమెంటేషన్‌లో) ఈ లక్షణాలను కనుగొనవచ్చు.

విద్యుత్ లక్షణాలు: ఫార్వర్డ్ కరెంట్, ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్, గరిష్ట రివర్స్ వోల్టేజ్, గరిష్ట పవర్ డిస్సిపేషన్, కరెంట్-వోల్టేజ్ లక్షణం. కాంతి యొక్క పారామితులు: ప్రకాశించే ప్రవాహం, ప్రకాశించే తీవ్రత, స్కాటరింగ్ కోణం, రంగు (లేదా తరంగదైర్ఘ్యం), రంగు ఉష్ణోగ్రత, ప్రకాశించే సామర్థ్యం.

ఫార్వర్డ్ రేట్ కరెంట్ (ఉంటే - ఫార్వర్డ్ కరెంట్)

ఫార్వర్డ్ దిశలో ఈ LED గుండా వెళుతున్నప్పుడు రేటెడ్ ఫార్వర్డ్ కరెంట్ కరెంట్, తయారీదారు ఈ కాంతి మూలం యొక్క పాస్‌పోర్ట్ లైట్ పారామితులకు హామీ ఇస్తుంది.మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఇది LED యొక్క ఆపరేటింగ్ కరెంట్, దీనిలో LED ఖచ్చితంగా బర్న్ చేయబడదు మరియు దాని సేవా జీవితంలో సాధారణంగా పని చేయగలదు. ఈ పరిస్థితులలో, pn జంక్షన్ విచ్ఛిన్నం చేయబడదు మరియు వేడెక్కదు.

రేటెడ్ కరెంట్‌తో పాటు, పీక్ ఫార్వర్డ్ కరెంట్ (Ifp — పీక్ ఫార్వర్డ్ కరెంట్) వంటి పరామితి కూడా ఉంది — డ్యూటీ సైకిల్ కంటే ఎక్కువ లేని 100 μs వ్యవధి గల పప్పుల ద్వారా మాత్రమే పరివర్తన ద్వారా పంపగలిగే గరిష్ట కరెంట్. DC = 0.1 (ఖచ్చితమైన డేటా కోసం డేటాషీట్‌ని చూడండి) … సిద్ధాంతంలో, గరిష్ట కరెంట్ అనేది స్ఫటికం తక్కువ సమయం వరకు మాత్రమే నిర్వహించగల పరిమితి కరెంట్.

ఆచరణలో, నామమాత్రపు ఫార్వర్డ్ కరెంట్ యొక్క విలువ క్రిస్టల్ పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, సెమీకండక్టర్ రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు కొన్ని మైక్రోఆంపియర్‌ల నుండి పదుల మిల్లీయాంపియర్‌ల వరకు మారుతుంది (COB రకం LED సమావేశాలకు ఇంకా ఎక్కువ).

నిరంతర వోల్టేజ్ డ్రాప్ (Vf — ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్)

LED యొక్క రేట్ కరెంట్‌కు కారణమయ్యే pn జంక్షన్‌లో నిరంతర వోల్టేజ్ తగ్గుదల. LEDకి వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది, తద్వారా యానోడ్ కాథోడ్‌కు సంబంధించి సానుకూల సంభావ్యతతో ఉంటుంది. సెమీకండక్టర్ యొక్క రసాయన కూర్పుపై ఆధారపడి, ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం, జంక్షన్ అంతటా ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్ చుక్కలు కూడా భిన్నంగా ఉంటాయి.

మార్గం ద్వారా, ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్ డ్రాప్ ద్వారా మీరు నిర్ణయించవచ్చు సెమీకండక్టర్ కెమిస్ట్రీ… మరియు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల (LED లైట్ కలర్స్) కోసం సుమారుగా ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ పరిధులు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

• 760 nm కంటే ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలు కలిగిన ఇన్‌ఫ్రారెడ్ గాలియం ఆర్సెనైడ్ LEDలు 1.9 V కంటే తక్కువ వోల్టేజ్ తగ్గుదలని కలిగి ఉంటాయి.

• ఎరుపు (ఉదా. గాలియం ఫాస్ఫైడ్ - 610 nm నుండి 760 nm) - 1.63 నుండి 2.03 V.

• ఆరెంజ్ (గాలియం ఫాస్ఫైడ్ - 590 నుండి 610 nm వరకు) - 2.03 నుండి 2.1 V వరకు.

• పసుపు (గాలియం ఫాస్ఫైడ్, 570 నుండి 590 nm) - 2.1 నుండి 2.18 V.

• ఆకుపచ్చ (గాలియం ఫాస్ఫైడ్, 500 నుండి 570 nm) - 1.9 నుండి 4 V.

• నీలం (జింక్ సెలీనైడ్, 450 నుండి 500 nm) — 2.48 నుండి 3.7 V.

• వైలెట్ (ఇండియం గాలియం నైట్రైడ్, 400 నుండి 450 nm) - 2.76 నుండి 4 V.

• అతినీలలోహిత (బోరాన్ నైట్రైడ్, 215 nm) - 3.1 నుండి 4.4 V.

• తెలుపు (నీలం లేదా ఫాస్ఫర్‌తో ఊదా) - సుమారు 3.5 V.

గరిష్ట రివర్స్ వోల్టేజ్ (Vr — రివర్స్ వోల్టేజ్)

LED యొక్క గరిష్ట రివర్స్ వోల్టేజ్, ఏదైనా LED లాగా, ఒక వోల్టేజ్, ఇది రివర్స్ పోలారిటీలో pn జంక్షన్‌కి వర్తించినప్పుడు (కాథోడ్ పొటెన్షియల్ యానోడ్ పొటెన్షియల్ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు), క్రిస్టల్ విచ్ఛిన్నమవుతుంది మరియు LED విఫలమవుతుంది. పెద్దది కొన్ని LEDలు గరిష్టంగా 5 V రివర్స్ వోల్టేజీని కలిగి ఉంటాయి. COB అసెంబ్లీల కోసం, ఇంకా ఎక్కువ మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ LEDల కోసం, ఇది 1-2 వోల్ట్ల వరకు ఉంటుంది.

గరిష్ట పవర్ డిస్సిపేషన్ (Pd — మొత్తం పవర్ డిస్సిపేషన్)

ఈ లక్షణం 25 ° C యొక్క పరిసర ఉష్ణోగ్రత వద్ద కొలుస్తారు. ఇది LED హౌసింగ్ ఇప్పటికీ నిరంతరం వెదజల్లగలిగే శక్తి (తరచుగా mWలో) మరియు కాలిపోదు. ఇది క్రిస్టల్ ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ ద్వారా వోల్టేజ్ డ్రాప్ యొక్క ఉత్పత్తిగా లెక్కించబడుతుంది. ఈ విలువ మించిపోయినట్లయితే (వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క ఉత్పత్తి), అతి త్వరలో క్రిస్టల్ విరిగిపోతుంది, దాని ఉష్ణ విధ్వంసం జరుగుతుంది.

ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం (VAC - గ్రాఫ్)

జంక్షన్‌కు వర్తించే వోల్టేజ్‌పై p-n జంక్షన్ ద్వారా కరెంట్ యొక్క నాన్ లీనియర్ డిపెండెన్స్‌ని LED యొక్క ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం (సంక్షిప్త VAC) అంటారు.ఈ ఆధారపడటం డేటాషీట్‌లో గ్రాఫికల్‌గా వర్ణించబడింది మరియు అందుబాటులో ఉన్న గ్రాఫ్ నుండి మీరు LED క్రిస్టల్ ద్వారా ఏ వోల్టేజ్ వద్ద కరెంట్ వెళుతుందో చాలా సులభంగా చూడవచ్చు.

I - V లక్షణం యొక్క స్వభావం క్రిస్టల్ యొక్క రసాయన కూర్పుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. LED లతో ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల రూపకల్పనలో I — V లక్షణం చాలా ఉపయోగకరంగా మారుతుంది, ఎందుకంటే దానికి ధన్యవాదాలు, ఆచరణాత్మక కొలతల ప్రవర్తన లేకుండా, LED పొందటానికి ఏ వోల్టేజ్ వర్తించాలో కనుగొనడం సాధ్యమవుతుంది. ఇచ్చిన కరెంట్. I — V లక్షణం సహాయంతో కూడా, డయోడ్ కోసం ప్రస్తుత పరిమితిని మరింత ఖచ్చితంగా ఎంచుకోవడం సాధ్యపడుతుంది.

ప్రకాశించే తీవ్రత, ప్రకాశించే ప్రవాహం

LED ల యొక్క లైట్ (ఆప్టికల్) పారామితులు వాటి ఉత్పత్తి దశలో, సాధారణ పరిస్థితులలో మరియు జంక్షన్ ద్వారా నామమాత్రపు కరెంట్ వద్ద కొలుస్తారు. పరిసర ఉష్ణోగ్రత 25 ° C అని భావించబడుతుంది, నామమాత్రపు కరెంట్ సెట్ చేయబడింది మరియు కాంతి తీవ్రత (Cd - candela లో) లేదా ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ (lm - lumen లో) కొలుస్తారు.

ఒక ల్యూమన్ యొక్క ప్రకాశించే ప్రవాహం ఒక స్టెరాడియన్ యొక్క ఘన కోణంలో ఒక కాండెలాకు సమానమైన ప్రకాశించే తీవ్రతతో పాయింట్ ఐసోట్రోపిక్ మూలం ద్వారా విడుదలయ్యే ప్రకాశించే ప్రవాహంగా అర్థం అవుతుంది.

తక్కువ-కరెంట్ LED లు నేరుగా కాంతి తీవ్రత ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి, ఇది మిల్లీచానెల్స్‌లో సూచించబడుతుంది. కాండెలా అనేది ప్రకాశించే తీవ్రత యొక్క యూనిట్, మరియు ఒక కాండెలా అనేది 540 × 1012 Hz ఫ్రీక్వెన్సీతో మోనోక్రోమటిక్ రేడియేషన్‌ను విడుదల చేసే మూలం యొక్క ఇచ్చిన దిశలో ప్రకాశించే తీవ్రత, ఆ దిశలో దీని ప్రకాశించే తీవ్రత 1/683 W / av.

మరో మాటలో చెప్పాలంటే, కాంతి తీవ్రత ఒక నిర్దిష్ట దిశలో కాంతి ప్రవాహం యొక్క తీవ్రతను అంచనా వేస్తుంది.చిన్న స్కాటరింగ్ కోణం, అదే కాంతి ప్రవాహం వద్ద LED యొక్క కాంతి తీవ్రత ఎక్కువ. ఉదాహరణకు, అల్ట్రా-బ్రైట్ LED లు 10 క్యాండిలాలు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కాంతి తీవ్రతను కలిగి ఉంటాయి.

LED స్కాటరింగ్ కోణం (వీక్షణ కోణం)

ఈ లక్షణం తరచుగా LED డాక్యుమెంటేషన్‌లో "డబుల్ తీటా హాఫ్ బ్రైట్‌నెస్"గా వర్ణించబడుతుంది మరియు దీనిని డిగ్రీలలో (డిగ్రీ-డిగ్రీలు-డిగ్రీలు) కొలుస్తారు. పేరు కేవలం, ఎందుకంటే LED సాధారణంగా ఫోకస్ చేసే లెన్స్‌ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ప్రకాశం మొత్తం స్కాటరింగ్ కోణంలో ఏకరీతిగా ఉండదు.

సాధారణంగా, ఈ పరామితి 15 నుండి 140 ° వరకు ఉంటుంది. SMD LED లు సీసం కంటే విస్తృత కోణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, SMD 3528 ప్యాకేజీలో LED కోసం 120° సాధారణం.

ఆధిపత్య తరంగదైర్ఘ్యం

నానోమీటర్లలో కొలుస్తారు. ఇది LED ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి యొక్క రంగును వర్ణిస్తుంది, ఇది తరంగదైర్ఘ్యం మరియు సెమీకండక్టర్ క్రిస్టల్ యొక్క రసాయన కూర్పుపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఇన్ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ 760 nm కంటే ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉంటుంది, ఎరుపు - 610 nm నుండి 760 nm వరకు, పసుపు - 570 నుండి 590 nm వరకు, వైలెట్ - 400 నుండి 450 nm వరకు, అతినీలలోహిత - 400 nm కంటే తక్కువ. అతినీలలోహిత, వైలెట్ లేదా నీలం ఫాస్ఫర్‌లను ఉపయోగించి తెల్లని కాంతి విడుదలవుతుంది.

రంగు ఉష్ణోగ్రత (CCT - రంగు ఉష్ణోగ్రత)

ఈ లక్షణం తెలుపు LED ల కోసం డాక్యుమెంటేషన్‌లో పేర్కొనబడింది మరియు కెల్విన్ (K)లో కొలుస్తారు. చల్లని తెలుపు (సుమారు 6000K), వెచ్చని తెలుపు (సుమారు 3000K), తెలుపు (సుమారు 4500K) — ఖచ్చితంగా తెలుపు కాంతి ఛాయను చూపుతుంది.

రంగు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి, రంగు రెండరింగ్ భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు తెలుపు రంగు వివిధ మార్గాల్లో వేర్వేరు రంగు ఉష్ణోగ్రతలు కలిగిన వ్యక్తి ద్వారా గ్రహించబడుతుంది. వెచ్చని కాంతి మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది, ఇంటికి మంచిది, చల్లని కాంతి బహిరంగ ప్రదేశాలకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.

కాంతి సామర్థ్యం

లైటింగ్ కోసం నేడు ఉపయోగించే LED ల కోసం, ఈ లక్షణం 100 lm / W ప్రాంతంలో ఉంది. LED లైట్ మూలాల యొక్క శక్తివంతమైన నమూనాలు కాంపాక్ట్ ఫ్లోరోసెంట్ దీపాలను (CFL) అధిగమించాయి, 150 lm / W లేదా అంతకంటే ఎక్కువ స్థాయికి చేరుకున్నాయి. ప్రకాశించే దీపాలతో పోలిస్తే, LED లు కాంతి సామర్థ్యంలో 5 రెట్లు ఎక్కువ.

ప్రాథమికంగా, కాంతి సామర్థ్యం సంఖ్యాపరంగా శక్తి వినియోగం పరంగా కాంతి మూలం ఎంత ప్రభావవంతంగా ఉందో సూచిస్తుంది: నిర్దిష్ట మొత్తంలో కాంతిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఎన్ని వాట్‌లు అవసరం - ఎన్ని ల్యూమన్‌లు వాటేజీలు.

LED యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క పరికరం మరియు సూత్రం

LED ని రెసిస్టర్ ద్వారా ఎందుకు కనెక్ట్ చేయాలి

తెలుపు LED సాంకేతికత అభివృద్ధికి అవకాశాలు