एल.ई.डी. क्या है ? एलईडी फुल फॉर्म क्या है ? LED Full Form In Hindi

 

LED Kya Hai ? LED Full Form Kya Hai ?

हेल्लो दोस्तों कैसे हो आपलोग ? खबरिदुनियां (KhabariDuniyaaa) में आपका स्वागत है | यदि आप LED का यूज़ करते हैं तो आप LED के बारे में जरुर जानतें होगें । अगर नहीं जानते तो फिर यह पोस्ट बिल्कुल आपके काम की है क्योंकि इसमें हम आपको बताने वाले हैं कि LED क्या है ? (What is LED in Hindi).

 

LED Full Form In Hindi

एल.ई.डी. क्या है ? एलईडी फुल फॉर्म क्या है?

LED Kya Hai ? LED Full Form Kya Hain ?

प्रकाश उत्सर्जन डायोड (Light emitting diode लाइट एमिटिंग डायोड) एक अर्ध चालक-डायोड (Semi-Conductor Diode) होता है, जिसमें विद्युत धारा प्रवाहित करने पर यह प्रकाश उत्सर्जित करता है |  

 

यह प्रकाश इसकी बनावट के अनुसार किसी भी रंग का हो सकता है। एल.ई.डी. कई प्रकार की होती हैं। इनमें मिनिएचर, फ्लैशिंग, हाई पावर, अल्फा-न्यूमेरिक, बहुवर्णी और ओ.एल.ई.डी प्रमुख हैं। मिनिएचर एल.ई.डी. का प्रयोग इंडिकेटर्स में किया जाता है। लैपटॉप, नोटबुक, मोबाइल फोन, डीवीडी प्लेयर, वीडियो गेम और पी.डी.ए. आदि में प्रयोग होने वाली ऑर्गैनिक एल.ई.डी. (ओ.एल.ई.डी.) को एल.सी.डी. और सी.आर.टी. टेक्नोलॉजी से कहीं बेहतर माना जाता है।

 

यह एक इलेक्ट्रॉनिक चिप है जिसमें से बिजली गुज़रते ही उसके इलेक्ट्रॉन पहले तो आवेशित हो जाते हैं और उसके बाद ही, अपने आवेश वाली ऊर्जा को प्रकाश के रूप में उत्सर्जित कर देते हैं।

इसका मुख्य प्रकाशोत्पादन घटक गैलियम आर्सेनाइड होता है। यही विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में बदलता है।

 

इनकी क्षमता 50%से भी अधिक होती है। इस तरह वे विद्युत ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में बदलते हैं। इसकी विशेषता ये है, कि इसे किसी प्लास्टिक फिल्म में भी लगाया जा सकता है। एल.ई.डी. पारंपरिक प्रकाश स्रोतों की तुलना मे बहुत उन्नत है जिसका कारण है, ऊर्जा की कम खपत, लंबा जीवनकाल, उन्नत दृढ़ता, छोटा आकार और तेज स्विचन आदि,

 

हालांकि, यह अपेक्षाकृत महंगी होती हैं और परंपरागत स्रोतों की तुलना में इनके लिए अधिक सटीक विद्युत धारा और गर्मी के प्रबंधन की जरूरत होती है। एक विद्युत बल्ब लगभग १००० घंटे ही प्रकाश दे पाता है, जबकि एल.ई.डी. एक लाख घंटे भी प्रकाश दे सकते हैं।

 

 

एल.ई.डी का इतिहास :-

History of LED :-

एल.ई.डी के बारे में पहली रिपोर्ट 1907 में ब्रिटिश वैज्ञानिक एच जे राउंड की मारकोनी प्रयोगशाला में एक प्रयोग के दौरान experiment में आयी थी । इसका आविष्कार 1920 के दशक में रूस में हुआ था और 1962 में इसे अमेरिका में एक व्यावहारिक इलेक्ट्रॉनिक घटक (practical electronic component) के रूप में प्रस्तुत किया गया । जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी में काम करने के दौरान इसका पहला प्रायोगिक प्रत्यक्ष वर्णक्रम 1962 में निक होलोनिक जूनियर (Nick Holonic Jr) ने बनाया था। निक होलोनिक को एलईडी के पितामह के रूप में जाना जाता है।

ओलेग व्लादिमिरोविच लोसेव नामक एक रेडियो तकनीशियन ने पहले पहल पाया कि रेडियो कस्टमर (रिसीवर) मे प्रयुक्त डायोड से जब विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो वे प्रकाश उत्सर्जित करते हैं ।

1927 में उन्होंने एक रूसी जर्नल में एल.ई.डी. का प्रथम विवरण प्रकाशित किया । सभी आरंभिक युक्तियाँ निम्न-तीव्रता के लाल प्रकाश (emitted low-intensity red light) का उत्सर्जन करती थीं । बाद में एम जॉर्ज क्रॉफर्ड ने पीली और लाल-नारंगी एल.ई.डी. की खोज की । इनका प्रयोग घड़ियों, कैल्कुलेटर, टेलीफोन, टी.वी और रेडियो इत्यादि में किया जाता है। आधुनिक एल.ई.डी. हाई ब्राइटनेस (High brightness), विजिवल (visible), इन्फ़रा रेड और पराबैंगनी तरंगदैर्ध्यों (ultraviolet wavelengths)में उपलब्ध हैं । इनके अलावा आजकल श्वेत और नीला एल.ई.डी. भी उपलब्ध है।

 

 

एलईडी के उपयोग क्या हैं ?

What are the uses of LED?

एलईडी के विविध उपयोग हैं। प्रायः इनका प्रयोग निम्न-ऊर्जा संकेतकों के रूप में किया जाता है, पर अब इनका प्रयोग सामान्य और ऑटोमोटिव प्रकाश में पारंपरिक प्रकाश स्रोतों की जगह पर किया जा रहा है। इनके छोटे आकार के चलते इन्हें नये पाठ और वीडियो प्रदर्शों और संवेदकों मे प्रयोग किया जा रहा है जबकि इनकी उच्च स्विचन दर संचार प्रौद्योगिकी में उपयोगी है। अभी इनका प्रयोग निम्न स्थानों पर हो रहा है :-

छोटे पैनेलों में उपकरण या यंत्र की दशा (स्टेट) बताने के लिये

विज्ञापन आदि के लिये डिस्प्ले-बोर्ड बनाने में ।

अंधेरे में देखने के लिये (जैसे गाड़ियों की लाइट, घरों में बल्ब और टॉर्च के रूप में)

सजावटी प्रकाश के लिए |

सड़क पर लाल बत्ती संकेतकों के रूप में भी ।

ऑर्गैनिक लाइट एमिटिंग डायोड |

 

 

एल.ई.डी के क्या लाभ हैं ?

एल.ई.डी के लाभ बहुत हैं :-

ऊर्जा की बचत में एल.ई.डी. उपयोगी होता हैं।

इनके छोटे आकार के कारण इन्हें प्रिंटेड सर्किट बोर्ड में लगाना सरल होता है।

अन्य प्रकाश स्रोतो की अपेक्षा एल.ई.डी. बहुत कम विकिरण करते हैं।

एल.ई.डी. का जीवनकाल काफ़ी होता है। एक रिपोर्ट के अनुसार इनका जीवनकाल 35,००० से 50,००० घंटे तक होता है।

दूसरे फ्लोरोसेंट लैम्प की तरह एल.ई.डी. में मर्करी नहीं होता है। इस कारण इसके विषैले होने की संभावना कम होती है।

 

 

एल.ई.डी. कैसे काम करता है ?

Working of LED in Hindi ?

Light Emitting Diode (LED) केवल forward bias कंडिशन में काम करता है। जब Light Emitting Diode (LED) फॉरवर्ड बायस्ड हो जाता है, तो n-साइड से फ्री इलेक्ट्रॉन्‍स और p-साइड से होल्‍स को जंक्शन की ओर धकेल दिया जाता है ।

जब फ्री इलेक्ट्रॉन जंक्शन या depletion क्षेत्र में पहुंचते हैं, तो कुछ फ्री इलेक्ट्रॉन धनात्मक आयनों के होल्‍स से पुन: जुड़ जाते हैं । हम जानते हैं कि पॉजिटिव आयनों में प्रोटॉन की तुलना में इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम होती है । इसलिए, वे इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने के लिए तैयार हैं। इस प्रकार, फ्री इलेक्ट्रॉन depletion क्षेत्र में होल्‍स के साथ रिकंबाइन होते हैं । इसी तरह से, depletion क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों के साथ होल्‍स के p-साइड रिकंबाइन होते हैं ।

Depletion क्षेत्र में फ्री इलेक्ट्रॉनों और होल्‍स के रि-कॉम्बिनेशन के कारण, depletion क्षेत्र की चौड़ाई कम हो जाती है। नतीजतन, अधिक चार्ज वाहक p-n जंक्शन को पार करेंगे ।

p-साइड और n-साइड से कुछ चार्ज वाहक p-n जंक्शन को पार कर जाएंगे, इससे पहले कि वे depletion क्षेत्र में रिकंबाइन हो । उदाहरण के लिए, n-टाइप सेमीकंडक्टर से कुछ फ्री इलेक्ट्रॉन्‍स p-n जंक्शन को पार करते हैं और p-टाइप प्रकार के मशीनिंग में होल्‍स के साथ रिकंबाइन होते हैं । इसी तरह, p-टाइप सेमीकंडक्टर से होल्‍स p-n जंक्शन को पार करते हैं और n-टाइप सेमीकंडक्टर में फ्री इलेक्ट्रॉनों के साथ रिकंबाइन होते हैं ।

इस प्रकार, रि-कॉम्बिनेशन depletion क्षेत्र के साथ-साथ p-टाइप और n-टाइप सेमीकंडक्टर में होता है ।

conduction band में फ्री इलेक्ट्रॉनों को valence बैंड में होल्‍स के साथ रिकंबाइन होने से पहले प्रकाश के रूप में ऊर्जा जारी होती है ।

सिलिकॉन और जर्मेनियम डायोड में, अधिकांश ऊर्जा गर्मी के रूप में जारी की जाती है और उत्सर्जित प्रकाश बहुत छोटा होता है ।

 

 

एलईडी बनाने में कौन सा सामग्री का उपयोग होता हैं ?

Types of LEDs Depending on the material

Light Emitting Diodes सेमीकंडक्टर कंपाउंड यानी इसके हल्के रंग और आगे के बायस्ड लेड करंट के आधार पर करंट डिपेंडेंट डिवाइस होते हैं। विभिन्न प्रकार के सेमीकंडक्टर, धातु और गैस कंपाउंड को मिलाकर बड़ी संख्या में LED प्राप्त होते हैं। उनमें से कुछ नीचे लिस्‍टेड  हैं:

Zinc selenide (ZnSe).

Gallium Nitride( GaN)

Gallium Phosphide (GaP)

Silicon Carbide( SiC)

Gallium Arsenide (Ga As)

Gallium Arsenide Phosphide (Ga AsP)

 

 

 

एलईडी के फायदे क्या हैं ?

Led Kay Fayde, LED's Advantages :-

(Efficiency) दक्षता :-

गरमागरम प्रकाश बल्बों की तुलना में एल ई डी अधिक लुमेन प्रति वाट उत्सर्जित करता है। फ्लोरोसेंट लाइट बल्ब या ट्यूब के विपरीत, एलईडी प्रकाश जुड़नार की दक्षता आकार और आकार से प्रभावित नहीं होती है।

 

Colour (रंग) :-

एल ई डी किसी भी रंग फिल्टर का उपयोग किए बिना पारंपरिक रंग विधियों की आवश्यकता के बिना एक इच्छित रंग के प्रकाश का उत्सर्जन कर सकता है। यह अधिक कुशल है और प्रारंभिक लागत को कम कर सकता है।

 

Size (आकार) :-

एल ई डी बहुत छोटे (2 मिमी 2 से छोटे) हो सकते हैं और आसानी से मुद्रित सर्किट बोर्डों से जुड़े होते हैं।

 

On/Off time (चालू और बंद समय) :-

एल ई डी बहुत जल्दी प्रकाश। एक विशिष्ट लाल संकेतक एलईडी एक माइक्रोसेकंड के तहत पूर्ण चमक प्राप्त करेगा। संचार उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले एल ई डी में तेजी से प्रतिक्रिया समय हो सकता है।

 

Cycling (साइकलिंग) :-

एल ई डी उपयोग के लिए आदर्श होते हैं जो अक्सर चालू-ऑफ साइकिलिंग के विपरीत, गरमागरम और फ्लोरोसेंट लैंप के विपरीत होते हैं जो अक्सर साइकिल चलाने में तेजी से विफल हो जाते हैं, या उच्च तीव्रता वाले डिस्चार्ज लैंप (छिपाई लैंप) को पुनरारंभ करने से पहले लंबे समय की आवश्यकता होती है।

 

Dimming (मंद) :-

एल ई डी बहुत आसानी से या तो पल्स-चौड़ाई मॉडुलन द्वारा मंद किया जा सकता है या आगे वर्तमान को कम कर सकता है। यह पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन है क्यों एलईडी लाइट्स, विशेष रूप से कारों पर हेडलाइट्स, जब कैमरे पर या कुछ लोगों द्वारा देखा जाता है, चमकती या टिमटिमाती हुई दिखाई देती है। यह एक प्रकार का स्ट्रोब्रोबोस्कोपिक प्रभाव है।

 

Cool light (शांत प्रकाश) :-

अधिकांश प्रकाश स्रोतों के विपरीत, एलईडी आईआर के रूप में बहुत कम गर्मी विकीर्ण करते हैं जो संवेदनशील वस्तुओं या कपड़ों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। बेकार ऊर्जा को एलईडी के आधार के माध्यम से गर्मी के रूप में फैलाया जाता है।

 

Slow failure (धीमी विफलता) :-

तापदीप्त बल्बों की अचानक विफलता के बजाय, समय के साथ एलईडी विफल हो जाती हैं।

 

Lifetime (लाइफटाइम) :-

एल ई डी में अपेक्षाकृत लंबा उपयोगी जीवन हो सकता है। एक रिपोर्ट में 35,000 से 50,000 घंटे उपयोगी जीवन का अनुमान लगाया गया है, हालांकि पूरी तरह से विफल होने का समय लंबा हो सकता है। फ्लोरेसेंट ट्यूब आमतौर पर लगभग 10,000 से 15,000 घंटे रेट की जाती हैं, जो आंशिक रूप से उपयोग की शर्तों पर निर्भर करती है, और 1,000 से 2,000 घंटों में गरमागरम प्रकाश बल्ब। कई डीओई प्रदर्शनों से पता चला है कि ऊर्जा बचत के बजाय इस विस्तारित जीवनकाल से रखरखाव की लागत में कमी आई है, जो एलईडी उत्पाद के लिए पेबैक अवधि का निर्धारण करने में प्राथमिक कारक है।

 

Shock Resistance (शॉक प्रतिरोध) :-

एल ई डी, ठोस-राज्य घटक होने के नाते, फ्लोरोसेंट और तापदीप्त बल्बों के विपरीत, बाहरी झटके से नुकसान पहुंचाना मुश्किल होता है, जो नाजुक होते हैं।

 

Focus (फोकस) :-

एलईडी के ठोस पैकेज को इसके प्रकाश को केंद्रित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। तापदीप्त और फ्लोरोसेंट स्रोतों को अक्सर प्रकाश को इकट्ठा करने और इसे उपयोग करने योग्य तरीके से निर्देशित करने के लिए बाहरी परावर्तक की आवश्यकता होती है। बड़े एलईडी पैकेज के लिए कुल आंतरिक प्रतिबिंब (टीआईआर) लेंस अक्सर एक ही प्रभाव के लिए उपयोग किए जाते हैं। हालांकि, जब बड़ी मात्रा में प्रकाश की आवश्यकता होती है, तो कई प्रकाश स्रोतों को आमतौर पर तैनात किया जाता है, जो एक ही लक्ष्य के लिए ध्यान केंद्रित करना या टकराव करना मुश्किल होता है।

 

 

एलईडी के नुकसान क्या है ?

Led Kay Nukasan, LED's Disadvantages :-

High initial price (उच्च प्रारंभिक मूल्य) :-

एलईडी वर्तमान में अधिकांश पारंपरिक प्रकाश प्रौद्योगिकियों की तुलना में प्रारंभिक पूंजी लागत के आधार पर अधिक महंगे (प्रति ल्यूमेन मूल्य) हैं। 2012 तक, प्रति हजार ल्यूमेंस (किलोलुमेन) की लागत लगभग $ 6 थी। इसकी कीमत २०१३ तक $2/किलोलुमेन तक पहुंचने की उम्मीद थी । एक निर्माता का दावा है कि मार्च 2014 तक $ 1 प्रति किलोलुमेन तक पहुंच गया है। अतिरिक्त खर्च आंशिक रूप से अपेक्षाकृत कम ल्यूमेन उत्पादन और ड्राइव सर्किटरी और बिजली की आपूर्ति की जरूरत से उपजा है ।

 

Temperature dependence (तापमान निर्भरता) :-

एलईडी प्रदर्शन काफी हद तक ऑपरेटिंग पर्यावरण के परिवेश के तापमान पर निर्भर करता है - या "थर्मल प्रबंधन" गुण। उच्च परिवेश के तापमान में एक एलईडी को ओवर-ड्राइविंग करने से एलईडी पैकेज को ओवरहीटिंग हो सकती है, जिससे अंततः डिवाइस विफलता हो सकती है। लंबे जीवन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त गर्मी सिंक की जरूरत है । यह मोटर वाहन, चिकित्सा, और सैंय उपयोग करता है, जहां उपकरणों के तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला है, जो कम विफलता दरों की आवश्यकता पर काम करना चाहिए में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है । तोशिबा ने -40 से 100 डिग्री सेल्सियस की ऑपरेटिंग तापमान सीमा के साथ एलईडी का उत्पादन किया है, जो लैंप, सीलिंग लाइटिंग, स्ट्रीट लाइट और फ्लडलाइट जैसे अनुप्रयोगों में इनडोर और आउटडोर दोनों उपयोग के लिए एलईडी को सूट करता है।

 

Voltage sensitivity (वोल्टेज संवेदनशीलता) :-

एलईडी को सीमा से ऊपर वोल्टेज और रेटिंग से नीचे के वर्तमान के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। वर्तमान और जीवन भर लागू वोल्टेज में एक छोटे से परिवर्तन के साथ बहुत बदल जाते हैं। इस प्रकार उन्हें वर्तमान-विनियमित आपूर्ति (आमतौर पर संकेतक एलईडी के लिए सिर्फ एक श्रृंखला प्रतिरोधक) की आवश्यकता होती है।

 

(Light quality) प्रकाश गुणवत्ता :-

अधिकांश शांत-सफेद एलईडी में स्पेक्ट्रा होता है जो सूर्य या गरमागरम प्रकाश जैसे काले शरीर के रेडिएटर से काफी भिन्न होता है। 460 एनएम पर स्पाइक और 500 एनएम पर डुबकी वस्तुओं के रंग को सूरज की रोशनी या गरमागरम स्रोतों की तुलना में शांत-सफेद एलईडी रोशनी के तहत अलग-अलग माना जा सकता है, मेटामेरिज्म के कारण, लाल सतहों को विशेष रूप से विशिष्ट फॉस्फोर-आधारित शांत-सफेद एलईडी द्वारा बुरी तरह से प्रदान किया जा सकता है। हालांकि, आम फ्लोरोसेंट लैंप के रंग-प्रतिपादन गुण अक्सर अत्याधुनिक सफेद एलईडी में उपलब्ध होने से कमतर होते हैं।

 

Area light source (क्षेत्र प्रकाश स्रोत) :-

एकल एलईडी एक गोलाकार प्रकाश वितरण देने वाले प्रकाश के बिंदु स्रोत का अनुमान नहीं लगाते हैं, बल्कि एक लैम्बर्टियन वितरण। इसलिए एलईडी को गोलाकार प्रकाश क्षेत्र की आवश्यकता का उपयोग करने के लिए लागू करना मुश्किल है; हालांकि, प्रकाश के विभिन्न क्षेत्रों को विभिन्न प्रकाशिकी या "लेंस" के आवेदन से हेरफेर किया जा सकता है। एलईडी कुछ डिग्री से नीचे फर्क प्रदान नहीं कर सकते । इसके विपरीत, लेजर 0.2 डिग्री या उससे कम के भिन्नता के साथ बीम उत्सर्जित कर सकते हैं।

 

Electrical polarity (विद्युत ध्रुवीकरण) :-

गरमागरम प्रकाश बल्बों के विपरीत, जो विद्युत ध्रुवता की परवाह किए बिना रोशन करते हैं, एलईडी केवल सही विद्युत ध्रुवता के साथ प्रकाश देगा। एलईडी उपकरणों के लिए स्रोत ध्रुवता से स्वचालित रूप से मेल खाने के लिए, सुधारकों का उपयोग किया जा सकता है।

 

Blue hazard (नीला खतरा) :-

एक चिंता का विषय है कि ब्लू एलईडी और कूल-वाइट एलईडी अब तथाकथित ब्लू-लाइट खतरे की सुरक्षित सीमा से अधिक करने में सक्षम हैं, जैसा कि आंखों की सुरक्षा विनिर्देशों में परिभाषित किया गया है जैसे ANSI/IESNA आरपी-27.1-05: लैंप और लैंप सिस्टम के लिए फोटोबायोलॉजिकल सुरक्षा के लिए अनुशंसित अभ्यास ।

 

Blue pollution (नीला प्रदूषण) :-

क्योंकि उच्च रंग के तापमान के साथ शांत-सफेद एलईडी पारंपरिक आउटडोर प्रकाश स्रोतों जैसे उच्च दबाव सोडियम वाष्प लैंप की तुलना में आनुपातिक रूप से अधिक नीली रोशनी उत्सर्जित करते हैं, रेले बिखरने की मजबूत तरंगदैर्ध्य निर्भरता का मतलब है कि शांत-सफेद एलईडी अन्य प्रकाश स्रोतों की तुलना में अधिक प्रकाश प्रदूषण पैदा कर सकते हैं। इंटरनेशनल डार्क-स्काई एसोसिएशन 3,000 K से ऊपर सहसंबद्ध रंग तापमान के साथ सफेद प्रकाश स्रोतों का उपयोग कर हतोत्साहित करता है।

 

Efficiency droop (दक्षता लार) :-

बिजली के करंट बढ़ने के साथ ही एलईडी की दक्षता कम हो जाती है। उच्च धाराओं के साथ हीटिंग भी बढ़ जाती है जो एलईडी के जीवनकाल से समझौता करती है। इन प्रभावों को उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में एक एलईडी के माध्यम से वर्तमान पर व्यावहारिक सीमा डाल दिया ।

 

Impact on insects (कीड़ों पर प्रभाव) :-

एलईडी सोडियम-वाष्प रोशनी की तुलना में कीड़ों के लिए बहुत अधिक आकर्षक हैं, इतना कि खाद्य जाले में व्यवधान की संभावना के बारे में सट्टा चिंता का विषय रहा है।

 

Use in winter conditions  (सर्दियों की स्थिति में उपयोग करें) :-

चूंकि वे पारंपरिक विद्युत रोशनी की तुलना में ज्यादा गर्मी नहीं देते हैं, इसलिए यातायात नियंत्रण के लिए उपयोग की जाने वाली एलईडी लाइटों में बर्फ अस्पष्ट हो सकती है, जिससे दुर्घटनाएं हो सकती हैं।

 

 

अंतिम विचार

Final Thought :-

मैंने इस पोस्ट के जरिए LED के बारे में सारी जानकारी आपको देने का प्रयास किया है।

मुझे उम्मीद है इस पोस्ट को पढ़ने के बाद LED से जुड़ी जानकारी जैसे आपको अच्छे से समझ में आ गया होगा ।

फिर भी अगर आपके मन में LED से जुड़ी कोई भी Doubt या सवाल हो आप नीचे के Comment box में Comment करके बता सकते हैं।

मैं पूरी कोशिश करूंगा आपके उस सवाल का जबाब देने का ।

आशा करता हूं यह पोस्ट आपको अच्छा लगा होगा ।