आरजीबी एलईडी निर्दिष्टीकरण
बैकलाइट, अपना रंग बदलते हुए, शानदार दिखती है। इसका उपयोग विभिन्न शो और सार्वजनिक कार्यक्रमों के दौरान विज्ञापन वस्तुओं, वास्तुशिल्प वस्तुओं की सजावटी रोशनी के लिए किया जाता है। ऐसी रोशनी को लागू करने का एक तरीका तीन-रंग एलईडी का उपयोग है।
आरजीबी-एलईडी क्या है
पारंपरिक प्रकाश उत्सर्जक अर्धचालक उपकरणों में एक पैकेज में एक एकल पी-एन जंक्शन होता है, या कई समान जंक्शनों का एक मैट्रिक्स होता है (सीओबी प्रौद्योगिकी) यह किसी भी समय ल्यूमिनेसेंस के एक रंग की अनुमति देता है, या तो सीधे मूल वाहकों के पुनर्संयोजन से या फॉस्फोर के द्वितीयक ल्यूमिनेसिसेंस से। दूसरी तकनीक ने डेवलपर्स को चमक के रंगों की पसंद में विकल्पों की एक विस्तृत श्रृंखला दी है, लेकिन डिवाइस के संचालन के दौरान विकिरण का रंग बदलना संभव नहीं है।
आरजीबी एलईडी में एक शरीर में तीन पी-एन जंक्शन होते हैं जिनमें विभिन्न रंगों के ल्यूमिनेसिसेंस होते हैं:
- लाल;
- हरा (हरा);
- नीला।
प्रत्येक रंग के अंग्रेजी नामों का संक्षिप्त नाम और इस प्रकार के एलईडी का नाम दिया।
आरजीबी एलईडी के प्रकार
तिरंगे एलईडी जिस तरह से शरीर के अंदर क्रिस्टल जुड़े हुए हैं, उन्हें तीन प्रकारों में विभाजित किया गया है:
- एक आम एनोड के साथ (4 पिन हैं);
- एक सामान्य कैथोड के साथ (4 पिन हैं);
- अलग तत्वों के साथ (6 पिन हैं)।
एलईडी के डिजाइन पर निर्भर करता है कि डिवाइस को कैसे नियंत्रित किया जाता है।
लेंस के प्रकार के अनुसार एलईडी हैं:
- एक पारदर्शी लेंस के साथ;
- एक पाले सेओढ़ लिया लेंस के साथ।
मिश्रित रंगों के लिए एक पारदर्शी लेंस वाले आरजीबी तत्वों के लिए अतिरिक्त प्रकाश विसारक की आवश्यकता हो सकती है। अन्यथा, अलग-अलग रंग घटक दिखाई दे सकते हैं।
काम करने का सिद्धांत
आरजीबी एलईडी के संचालन का सिद्धांत रंगों के मिश्रण पर आधारित है। एक, दो या तीन तत्वों का नियंत्रित प्रज्वलन विभिन्न चमक के लिए अनुमति देता है।
क्रिस्टल को अलग-अलग चालू करने से तीन संगत रंग मिलते हैं। जोड़ीदार समावेशन एक चमक प्राप्त करने की अनुमति देता है:
- लाल + हरा पी-एन जंक्शन अंततः एक पीला रंग देगा;
- नीला + हरा फ़िरोज़ा देगा;
- लाल + नीला आपको बैंगनी देता है।
तीनों तत्वों के समावेश से सफेद रंग उत्पन्न होता है।
अलग-अलग अनुपात में रंगों को मिलाकर बहुत अधिक संभावनाएं दी जाती हैं। यह प्रत्येक क्रिस्टल की चमक को अलग से नियंत्रित करके किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, एलईडी के माध्यम से बहने वाले वर्तमान को व्यक्तिगत रूप से समायोजित करना आवश्यक है।
आरजीबी-एलईडी नियंत्रण और सर्किट डिजाइन
पारंपरिक एलईडी की तरह ही नियंत्रित आरजीबी-एलईडी - एनोड-कैथोड पर एक सीधा वोल्टेज लागू करके और पी-एन जंक्शन के माध्यम से करंट का निर्माण। इसलिए, गिट्टी प्रतिरोधों के माध्यम से तिरंगे तत्व को बिजली की आपूर्ति से जोड़ना आवश्यक है - प्रत्येक क्रिस्टल अपने स्वयं के अवरोधक के माध्यम से। हिसाब करना इसकी गणना तत्व के रेटेड वर्तमान और ऑपरेटिंग वोल्टेज के माध्यम से की जा सकती है।
एक ही बाड़े में संयुक्त होने पर भी, विभिन्न क्रिस्टल के अलग-अलग पैरामीटर हो सकते हैं, इसलिए उन्हें समानांतर में नहीं जोड़ा जा सकता है।
5 मिमी व्यास वाले कम-शक्ति वाले तिरंगे वाले उपकरण की विशिष्ट विशेषताओं को तालिका में दिखाया गया है।
| लाल (आर) | हरा (जी) | नीला (बी) | |
| अधिकतम प्रत्यक्ष वोल्टेज, वी | 1,9 | 3,8 | 3,8 |
| रेटेड वर्तमान, एमए | 20 | 20 | 20 |
यह स्पष्ट है कि लाल क्रिस्टल में अन्य दो की तुलना में दो बार प्रत्यक्ष वोल्टेज होता है।तत्वों को समानांतर में जोड़ने से एक या सभी पी-एन जंक्शनों की अलग चमक या विफलता होगी।
बिजली की आपूर्ति के लिए लगातार कनेक्शन आरजीबी सेल की सभी संभावनाओं का उपयोग करने की अनुमति नहीं देता है। स्थिर मोड में, एक तिरंगा उपकरण केवल एक मोनोक्रोम डिवाइस के कार्य करता है, लेकिन एक नियमित एलईडी की तुलना में बहुत अधिक खर्च होता है। इसलिए, अधिक दिलचस्प गतिशील मोड है, जिसमें आप चमक के रंग को नियंत्रित कर सकते हैं। यह एक माइक्रोकंट्रोलर के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है। ज्यादातर मामलों में इसका आउटपुट 20 mA का आउटपुट करंट प्रदान करता है, लेकिन इसे हर बार डेटाशीट में जांचना पड़ता है। वर्तमान सीमित अवरोधक के साथ एलईडी को आउटपुट पोर्ट से जोड़ना आवश्यक है। यदि चिप 5V से संचालित है तो एक समझौता संस्करण 220 ओम प्रतिरोध है।
सामान्य कैथोड वाले तत्वों को लॉजिक 1 को आउटपुट में फीड करके नियंत्रित किया जाता है, सामान्य एनोड के साथ - लॉजिक जीरो। सॉफ्टवेयर के माध्यम से नियंत्रण संकेत की ध्रुवीयता को बदलना आसान है। अलग-अलग आउटपुट वाले एलईडी हो सकते हैं जुडिये और जिस तरह से आप चाहते हैं उसे नियंत्रित करें।
यदि माइक्रोकंट्रोलर आउटपुट एलईडी के रेटेड करंट के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, तो आपको एलईडी को ट्रांजिस्टर स्विच के माध्यम से कनेक्ट करना होगा।
इन योजनाओं में दोनों प्रकार के एल ई डी स्विच के इनपुट के लिए सकारात्मक स्तर लागू करके जलाए जाते हैं।
यह उल्लेख किया गया था कि प्रकाश उत्सर्जक तत्व के माध्यम से करंट को बदलकर चमक को नियंत्रित किया जाता है। माइक्रोकंट्रोलर के डिजिटल पिन सीधे करंट को नियंत्रित नहीं कर सकते क्योंकि उनकी दो अवस्थाएँ होती हैं - उच्च (आपूर्ति वोल्टेज के अनुरूप) और निम्न (शून्य वोल्टेज के अनुरूप)। कोई मध्यवर्ती स्थिति नहीं है, इसलिए वर्तमान को विनियमित करने के लिए अन्य तरीकों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, नियंत्रण संकेत के पल्स चौड़ाई मॉडुलन (पीडब्लूएम) की विधि। इसका सार यह है कि एलईडी को निरंतर वोल्टेज के साथ नहीं, बल्कि एक निश्चित आवृत्ति के दालों के साथ आपूर्ति की जाती है।कार्यक्रम के अनुसार माइक्रोकंट्रोलर पल्स के अनुपात को पॉज़ करने के लिए बदलता है। यह एलईडी के माध्यम से औसत वोल्टेज और औसत धारा को बदलता है जबकि वोल्टेज आयाम अपरिवर्तित रहता है।
तिरंगे एलईडी की चमक को नियंत्रित करने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए विशेष नियंत्रक हैं। उन्हें तैयार उपकरण के रूप में बेचा जाता है। वे पीडब्लूएम पद्धति का भी उपयोग करते हैं।
बाहर पिन
यदि कोई नया, बिना मिलाप वाला एलईडी है, तो पिन असाइनमेंट को नेत्रहीन रूप से निर्धारित किया जा सकता है। किसी भी प्रकार के कनेक्शन (सामान्य एनोड या सामान्य कैथोड) के लिए, तीनों तत्वों से जुड़े लीड की लंबाई सबसे लंबी होती है। यदि आप केस को इस प्रकार घुमाते हैं कि सबसे लंबा पैर बाईं ओर हो, तो "लाल" लीड बाईं ओर होगी, और "हरी" लीड पहले दाईं ओर होगी, फिर "नीली" सीसा। यदि एलईडी पहले से ही उपयोग में थी, तो उसके पिनों को मनमाने ढंग से छोटा कर दिया गया होगा, और आपको पिनआउट निर्धारित करने के लिए अन्य तरीकों का सहारा लेना होगा:
- आप आम तार को a . के साथ निर्धारित कर सकते हैं एक मल्टीमीटर. डायोड परीक्षण मोड में डिवाइस को चालू करना और डिवाइस के टर्मिनलों को कल्पित सामान्य पैर और किसी अन्य पैर से जोड़ना आवश्यक है, फिर कनेक्शन की ध्रुवीयता को उलट दें (जैसा कि सामान्य अर्धचालक जंक्शन परीक्षण में होता है)। यदि मान लिया गया सामान्य लीड सही ढंग से परिभाषित किया गया है, तो (अच्छी स्थिति में सभी तीन तत्वों के साथ) परीक्षक एक दिशा में अनंत प्रतिरोध दिखाएगा, दूसरे में - परिमित प्रतिरोध (सटीक मान एलईडी के प्रकार पर निर्भर करता है)। यदि दोनों ही मामलों में परीक्षक प्रदर्शन एक टूटना संकेत दिखाएगा, इसका मतलब है कि पिन गलत तरीके से चुना गया है और आपको दूसरे पैर से परीक्षण दोहराना होगा। ऐसा हो सकता है, कि मल्टीमीटर का परीक्षण वोल्टेज क्रिस्टल को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त हो। इस मामले में आप अतिरिक्त रूप से जांच सकते हैं कि पी-एन जंक्शन चमक रंग से पिन असाइनमेंट सही है या नहीं।
- दूसरा तरीका यह है कि कल्पित सामान्य पिन और एलईडी के किसी अन्य पैर पर बिजली लागू की जाए। यदि उभयनिष्ठ बिंदु को सही ढंग से चुना गया है, तो आप क्रिस्टल की चमक को देखकर इसे सत्यापित कर सकते हैं।
महत्वपूर्ण! बिजली की आपूर्ति के साथ परीक्षण करते समय आपको वोल्टेज को शून्य से सुचारू रूप से बढ़ाना चाहिए और 3.5-4 वी के मान से अधिक नहीं होना चाहिए। यदि कोई विनियमित स्रोत नहीं है, तो आप एलईडी को डीसी वोल्टेज आउटपुट से वर्तमान सीमित प्रतिरोधी के माध्यम से कनेक्ट कर सकते हैं।
एल ई डी के साथ अलग पिन के साथ पिन असाइनमेंट नीचे आता है ध्रुवीयता का स्पष्टीकरण और रंग द्वारा क्रिस्टल की व्यवस्था। यह ऊपर सूचीबद्ध विधियों द्वारा भी किया जा सकता है।
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आरजीबी एलईडी के पेशेवरों और विपक्ष
आरजीबी-एलईडी में अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक तत्वों के सभी फायदे हैं। यह कम लागत, उच्च ऊर्जा दक्षता, लंबे जीवन, आदि। तिरंगे एलईडी का एक विशिष्ट लाभ सरल तरीके से और कम लागत पर चमक के लगभग किसी भी रंग का उत्पादन करने की क्षमता है, और गतिशीलता में रंग परिवर्तन है।
आरजीबी एलईडी का मुख्य नुकसान तीन रंगों को मिलाकर शुद्ध सफेद रंग प्राप्त करने में असमर्थता है। इसके लिए सात रंगों की आवश्यकता होगी (उदाहरण के लिए, इंद्रधनुष - इसके सात रंग विपरीत प्रक्रिया का परिणाम हैं: इसके घटकों में दृश्य प्रकाश का अपघटन)। यह प्रकाश तत्वों के रूप में तीन-रंग के ल्यूमिनेयर के उपयोग पर प्रतिबंध लगाता है। इस अप्रिय विशेषता के लिए कुछ हद तक क्षतिपूर्ति करने के लिए, एलईडी स्ट्रिप्स के निर्माण में आरजीबीडब्ल्यू सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक त्रि-रंग एलईडी के लिए सफेद चमक का एक तत्व (फॉस्फोर के कारण) स्थापित किया जाता है। लेकिन इस तरह के प्रकाश उपकरण की लागत काफी बढ़ जाती है। आरजीबीडब्ल्यू संस्करण के एलईडी भी हैं। उनके शरीर में चार क्रिस्टल स्थापित हैं - तीन मूल रंगों के लिए, चौथे - सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, यह फॉस्फोर से प्रकाश उत्सर्जित करता है।
सेवा जीवन
तीन क्रिस्टल के उपकरण का जीवनकाल सबसे छोटे तत्व के एमटीबीएफ द्वारा निर्धारित किया जाता है।इस मामले में यह तीनों पी-एन जंक्शनों के लिए लगभग समान है। निर्माता 25,000-30,000 घंटे आरजीबी तत्वों की सेवा जीवन की घोषणा करते हैं। लेकिन इस आंकड़े को सावधानी के साथ व्यवहार किया जाना चाहिए। कहा गया जीवनकाल 3 से 4 वर्षों के निरंतर संचालन के बराबर है। शायद ही किसी निर्माता ने इतनी लंबी अवधि के लिए जीवन परीक्षण (और यहां तक कि विभिन्न थर्मल और इलेक्ट्रिकल मोड में) किया हो। इस समय के दौरान, नई प्रौद्योगिकियां दिखाई देती हैं, परीक्षणों को फिर से शुरू करना पड़ता है - और इसी तरह अनंत तक। ऑपरेशन की वारंटी अवधि बहुत अधिक जानकारीपूर्ण है। यह 10,000-15,000 घंटे है। इससे आगे कुछ भी गणितीय मॉडलिंग सबसे अच्छा है, और नग्न विपणन सबसे खराब है। समस्या यह है कि आम सस्ती एलईडी में आमतौर पर निर्माता की वारंटी के बारे में कोई जानकारी नहीं होती है। लेकिन आप 10,000-15,000 घंटे का लक्ष्य रख सकते हैं और उसी राशि को ध्यान में रख सकते हैं। और इसके अलावा, आप केवल भाग्य पर भरोसा कर सकते हैं। और एक और बिंदु - ऑपरेशन के दौरान सेवा जीवन थर्मल मोड पर बहुत निर्भर करता है। इसलिए, अलग-अलग परिस्थितियों में एक ही तत्व अलग-अलग समय तक चलेगा। एलईडी जीवन काल का विस्तार करने के लिए गर्मी लंपटता पर ध्यान देना आवश्यक है, न कि रेडिएटर्स की उपेक्षा करना और प्राकृतिक वायु परिसंचरण के लिए स्थितियां बनाना, और कुछ मामलों में मजबूर वेंटिलेशन का सहारा लेना।
लेकिन कम समय भी कुछ वर्षों का ऑपरेशन है (क्योंकि एल ई डी बिना रुके काम नहीं करेगा)। इसलिए, तिरंगे एलईडी के उद्भव से डिजाइनरों को अपने विचारों में अर्धचालक उपकरणों को व्यापक रूप से लागू करने की अनुमति मिलती है, और इंजीनियरों - इन विचारों को "लोहे में" लागू करने के लिए।
