एक एलईडी कैसे काम करता है?

एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड) एक प्रक्रिया के माध्यम से काम करते हैंइलेक्ट्रोल्यूमिनेशन, जहां प्रकाश उत्सर्जित होता है जब एक विद्युत प्रवाह एक अर्धचालक सामग्री से गुजरता है। यहाँ एक चरण-दर-चरण टूटना है कि वे कैसे कार्य करते हैं:

1। मूल संरचना

एक एलईडी में शामिल हैं:

अर्धचालक चिप: दो परतों से बना:

एन-प्रकार की परत: नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉनों में समृद्ध।

पी-प्रकार की परत: सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए "छेद" (इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति) में समृद्ध।

पीएन जंक्शन: वह सीमा जहां एन-प्रकार और पी-प्रकार की परतें मिलती हैं।

एनोड\/कैथोड: वोल्टेज लागू करने के लिए विद्युत संपर्क।

एपॉक्सी लेंस: फोकस और प्रकाश उत्सर्जक चिप की रक्षा करता है।

2। कैसे प्रकाश का उत्पादन किया जाता है

चरण 1: फॉरवर्ड बायस
जब वोल्टेज को एनोड (सकारात्मक) और कैथोड (नकारात्मक) पर लागू किया जाता है, तो एन-प्रकार की परत से इलेक्ट्रॉनों को पी-प्रकार की परत की ओर प्रवाह होता है, और पी-प्रकार की परत से छेद एन-प्रकार की परत की ओर बढ़ते हैं।

चरण 2: पुनर्संयोजन
पीएन जंक्शन पर, इलेक्ट्रॉनों को पी-प्रकार की परत में "छिद्र" छेद करते हैं। जब ऐसा होता है, तो ऊर्जा जारी की जाती हैफोटॉनों(प्रकाश कण)।

चरण 3: फोटॉन उत्सर्जन
उत्सर्जित फोटॉन की ऊर्जा (रंग) पर निर्भर करता हैऊर्जा अंतरालसेमीकंडक्टर सामग्री (जैसे, लाल बत्ती के लिए गैलियम आर्सेनाइड, नीली रोशनी के लिए इंडियम गैलियम नाइट्राइड)।

3। प्रमुख कारक

ऊर्जा अंतराल:

बड़े बैंड अंतराल उच्च-ऊर्जा फोटॉन (नीला\/यूवी प्रकाश) का उत्पादन करते हैं।

छोटे बैंड अंतराल कम ऊर्जा वाले फोटॉन (लाल\/अवरक्त प्रकाश) का उत्पादन करते हैं।

सामग्री विकल्प:

विशिष्ट रंगों को प्राप्त करने के लिए विभिन्न अर्धचालक मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है।

सफेद एलईडी अक्सर नीले एल ई डी के साथ मिलाते हैंफॉस्फोर कोटिंग्सकुछ नीली रोशनी को पीले\/हरे\/लाल तरंग दैर्ध्य में बदलने के लिए।

4। दक्षता और लाभ

न्यूनतम गर्मी: गरमागरम बल्बों (जो गर्मी के रूप में 90% ऊर्जा को बर्बाद करते हैं) के विपरीत, एलईडी अधिकांश ऊर्जा को प्रकाश में बदलते हैं।

लंबी उम्र: कोई भी नाजुक फिलामेंट्स-एलईडी समय के साथ धीरे-धीरे गिरावट नहीं करते हैं (उदाहरण के लिए, 50 के बाद 30% चमक खोना, 000 घंटे)।

दिशात्मक प्रकाश: एक विशिष्ट दिशा में प्रकाश का उत्सर्जन करता है, रिफ्लेक्टर की आवश्यकता को कम करता है।

5। आवेदन

प्रकाश: बल्ब, स्ट्रीटलाइट्स, ऑटोमोटिव हेडलाइट्स।

प्रदर्शित करता है: टीवी, स्मार्टफोन, डिजिटल बिलबोर्ड (आरजीबी एलईडी का उपयोग करके)।

संकेतक: पावर बटन, ट्रैफ़िक सिग्नल।

क्यों एलईडी नियमित बल्बों की तरह काम नहीं करते हैं

गरमागरम बल्ब चमकने के लिए एक गर्म फिलामेंट का उपयोग करते हैं, जबकि एलईडी पर भरोसा करते हैंइलेक्ट्रॉन-होल पुनर्संयोजनअर्धचालक में। यह एलईडी को रंग नियंत्रण में अधिक ऊर्जा-कुशल, टिकाऊ और बहुमुखी बनाता है।

संक्षेप में, एलईडी सेमीकंडक्टर्स के क्वांटम गुणों का शोषण करके एलईडी बिजली को प्रकाश में बदल देते हैं-भौतिकी और इंजीनियरिंग की शादी जिसने आधुनिक प्रकाश व्यवस्था में क्रांति ला दी! 💡