आरजीबी एलईडी की विशेषता
इसका रंग बदलने वाली बैकलाइट 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 बैकलाइट को लागू करने का एक तरीका तिरंगे एलईडी का उपयोग करना है।
आरजीबी एलईडी क्या है
साधारण प्रकाश उत्सर्जक अर्धचालक उपकरणों में एक पैकेज में एक पी-एन जंक्शन होता है, या वे कई समान जंक्शनों का मैट्रिक्स होते हैं (सीओबी प्रौद्योगिकी) यह आपको समय के प्रत्येक क्षण में एक चमक रंग प्राप्त करने की अनुमति देता है - सीधे मुख्य वाहकों के पुनर्संयोजन से या फॉस्फर की द्वितीयक चमक से। दूसरी तकनीक ने डेवलपर्स को चमक का रंग चुनने के पर्याप्त अवसर दिए, लेकिन डिवाइस ऑपरेशन के दौरान विकिरण का रंग नहीं बदल सकता।
आरजीबी एलईडी में एक पैकेज में अलग-अलग चमक वाले रंगों के साथ तीन पी-एन जंक्शन होते हैं:
- लाल लाल);
- हरा (हरा);
- नीला।
प्रत्येक रंग के अंग्रेजी नामों के संक्षिप्त नाम ने इस प्रकार के एलईडी को नाम दिया।
आरजीबी डायोड के प्रकार
मामले के अंदर क्रिस्टल को जोड़ने की विधि के अनुसार तीन-रंग की एलईडी को तीन प्रकारों में विभाजित किया गया है:
- एक सामान्य एनोड के साथ (4 आउटपुट हैं);
- एक सामान्य कैथोड के साथ (4 आउटपुट हैं);
- अलग तत्वों के साथ (6 निष्कर्ष हैं)।
जिस तरह से डिवाइस को नियंत्रित किया जाता है वह एलईडी के संस्करण पर निर्भर करता है।
लेंस के प्रकार के अनुसार एलईडी हैं:
- पारदर्शी लेंस के साथ;
- पाले सेओढ़ लिया लेंस के साथ।
स्पष्ट लेंस RGB तत्वों को मिश्रित रंग प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त प्रकाश डिफ्यूज़र की आवश्यकता हो सकती है। अन्यथा, अलग-अलग रंग घटक दिखाई दे सकते हैं।
संचालन का सिद्धांत
आरजीबी एलईडी के संचालन का सिद्धांत रंगों के मिश्रण पर आधारित है। एक, दो या तीन तत्वों का नियंत्रित प्रज्वलन आपको एक अलग चमक प्राप्त करने की अनुमति देता है।
क्रिस्टल को अलग-अलग चालू करने से तीन संगत रंग मिलते हैं। जोड़ीदार समावेशन आपको एक चमक प्राप्त करने की अनुमति देता है:
- लाल + हरा पी-एन जंक्शन अंततः पीला देगा;
- नीला + हरा मिश्रित होने पर फ़िरोज़ा देता है;
- लाल + नीला बैंगनी बनाते हैं।
तीनों तत्वों को शामिल करने से आप सफेद हो सकते हैं।
विभिन्न अनुपातों में रंगों को मिलाकर बहुत अधिक संभावनाएं दी जाती हैं। यह प्रत्येक क्रिस्टल की चमक की चमक को अलग से नियंत्रित करके किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, आपको एल ई डी के माध्यम से बहने वाले वर्तमान को व्यक्तिगत रूप से समायोजित करना होगा।
आरजीबी एलईडी नियंत्रण और वायरिंग आरेख
आरजीबी एलईडी को पारंपरिक एलईडी की तरह ही नियंत्रित किया जाता है - एक प्रत्यक्ष एनोड-कैथोड वोल्टेज लागू करके और पी-एन जंक्शन के माध्यम से एक करंट बनाकर।इसलिए, गिट्टी प्रतिरोधों के माध्यम से एक तिरंगे तत्व को एक शक्ति स्रोत से जोड़ना आवश्यक है - प्रत्येक क्रिस्टल अपने स्वयं के अवरोधक के माध्यम से। गणना यह तत्व और ऑपरेटिंग वोल्टेज के रेटेड वर्तमान के माध्यम से हो सकता है।
एक ही पैकेज 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 तीन-रंग के उपकरण की विशिष्ट विशेषताएं तालिका में दी गई हैं।
| लाल (आर) | हरा (जी) | नीला (बी) | |
| अधिकतम आगे वोल्टेज, वी | 1,9 | 3,8 | 3,8 |
| रेटेड वर्तमान, एमए | 20 | 20 | 20 |
जाहिर है, लाल क्रिस्टल में एक आगे का वोल्टेज होता है जो अन्य दो की तुलना में आधा होता है। तत्वों के समानांतर समावेश से चमक की एक अलग चमक या एक या सभी पी-एन जंक्शनों की विफलता हो जाएगी।
एक शक्ति स्रोत से स्थायी रूप से जुड़ा हुआ है जो आपको आरजीबी तत्व की पूर्ण क्षमताओं का उपयोग करने की अनुमति नहीं देता है। स्थिर मोड में, एक तीन-रंग का उपकरण केवल एक मोनोक्रोम के कार्य करता है, लेकिन एक पारंपरिक एलईडी की तुलना में बहुत अधिक खर्च होता है। इसलिए डायनेमिक मोड ज्यादा दिलचस्प है, जिसमें ग्लो के कलर को कंट्रोल किया जा सकता है। यह एक माइक्रोकंट्रोलर के माध्यम से किया जाता है। ज्यादातर मामलों में इसका आउटपुट 20 mA का आउटपुट करंट प्रदान करता है, लेकिन इसे हर बार डेटाशीट में निर्दिष्ट करने की आवश्यकता होती है। एक वर्तमान-सीमित रोकनेवाला के माध्यम से एलईडी को आउटपुट पोर्ट से कनेक्ट करें। 5 वी से माइक्रोक्रिकिट को पावर करते समय एक समझौता विकल्प 220 ओम का प्रतिरोध है।
सामान्य कैथोड वाले तत्वों को आउटपुट में एक तार्किक इकाई लागू करके नियंत्रित किया जाता है, सामान्य एनोड के साथ - एक तार्किक शून्य। प्रोग्रामेटिक रूप से नियंत्रण सिग्नल की ध्रुवीयता को बदलना मुश्किल नहीं है। अलग आउटपुट के साथ एलईडी हो सकता है जुडिये और किसी भी तरह से प्रबंधित करें।
यदि माइक्रोकंट्रोलर के आउटपुट एलईडी के रेटेड करंट के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, तो एलईडी को ट्रांजिस्टर स्विच के माध्यम से जोड़ा जाना चाहिए।
इन सर्किटों में, दोनों प्रकार के एल ई डी कुंजी 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 की चमक को नियंत्रित किया जाता है। माइक्रोकंट्रोलर के डिजिटल आउटपुट 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 समायोजित करने के लिए अन्य तरीकों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, नियंत्रण संकेत के पल्स-चौड़ाई मॉडुलन (पीडब्लूएम) की विधि। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि एलईडी पर निरंतर वोल्टेज लागू नहीं होता है, लेकिन एक निश्चित आवृत्ति की दालें होती हैं। माइक्रोकंट्रोलर, कार्यक्रम के अनुसार, पल्स और पॉज़ के अनुपात को बदलता है। यह एक स्थिर वोल्टेज आयाम पर एलईडी के माध्यम से औसत वोल्टेज और औसत धारा को बदलता है।
विशेष रूप से तीन-रंग एलईडी की चमक को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किए गए विशेष नियंत्रक हैं। उन्हें तैयार डिवाइस के रूप में बेचा जाता है। वे पीडब्लूएम पद्धति का भी उपयोग करते हैं।
बाहर पिन
यदि कोई नया, गैर-सोल्डर एलईडी है, तो पिनआउट को दृष्टि 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 मामले को मोड़ते हैं ताकि लंबा पैर बाईं ओर हो, तो इसके बाईं ओर एक "लाल" आउटपुट होगा, और दाईं ओर - पहले "हरा", फिर "नीला"। यदि एलईडी पहले से ही उपयोग में थी, तो इसके आउटपुट को मनमाने ढंग से छोटा किया जा सकता है, और आपको पिनआउट निर्धारित करने के लिए अन्य तरीकों का सहारा लेना होगा:
- आप एक सामान्य तार को परिभाषित कर सकते हैं मल्टीमीटर. डायोड परीक्षण मोड में डिवाइस को चालू करना और डिवाइस के क्लैंप को इच्छित सामान्य पैर और किसी अन्य से कनेक्ट करना आवश्यक है, फिर कनेक्शन की ध्रुवीयता को बदलें (जैसा कि अर्धचालक जंक्शन के सामान्य परीक्षण में होता है)। यदि अपेक्षित सामान्य आउटपुट सही ढंग से निर्धारित किया जाता है, तो (सभी तीन उपयोगी तत्वों के साथ) परीक्षक एक दिशा में अनंत प्रतिरोध दिखाएगा, और दूसरे में सीमित प्रतिरोध (सटीक मान एलईडी के प्रकार पर निर्भर करता है)। यदि दोनों ही मामलों में परीक्षक के प्रदर्शन पर एक खुला संकेत है, तो आउटपुट गलत तरीके से चुना गया है, और परीक्षण को दूसरे पैर से दोहराया जाना चाहिए। यह पता चल सकता है कि मल्टीमीटर का परीक्षण वोल्टेज क्रिस्टल को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त है। इस मामले में, आप पी-एन जंक्शन की चमक के रंग से पिनआउट की शुद्धता को अतिरिक्त रूप से सत्यापित कर सकते हैं।
- एक और तरीका है कि इच्छित सामान्य टर्मिनल और एलईडी के किसी अन्य पैर पर बिजली लागू करना। यदि उभयनिष्ठ बिंदु को सही ढंग से चुना जाता है, तो इसे क्रिस्टल की चमक से सत्यापित किया जा सकता है।
महत्वपूर्ण! एक शक्ति स्रोत के साथ जांच करते समय, वोल्टेज को शून्य से सुचारू रूप से बढ़ाना और 3.5-4 वी के मान से अधिक नहीं होना आवश्यक है। यदि कोई विनियमित स्रोत नहीं है, तो आप एलईडी को डीसी वोल्टेज आउटपुट से वर्तमान-सीमित के माध्यम से जोड़ सकते हैं रोकनेवाला
अलग-अलग पिन वाले एलईडी के लिए, पिनआउट की परिभाषा को घटाया जाता है ध्रुवीयता स्पष्टीकरण और रंग द्वारा क्रिस्टल की व्यवस्था।यह उपरोक्त विधियों का उपयोग करके भी किया जा सकता है।
यह जानना उपयोगी होगा:
आरजीबी एलईडी के पेशेवरों और विपक्ष
आरजीबी-एल ई डी में अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक तत्वों के सभी फायदे हैं। ये कम लागत, उच्च ऊर्जा दक्षता, लंबी सेवा जीवन आदि हैं। तीन-रंग के एल ई डी का एक विशिष्ट लाभ सरल तरीके से और कम कीमत पर चमक के लगभग किसी भी रंग को प्राप्त करने की क्षमता है, साथ ही साथ गतिशीलता में रंग बदलना भी है।
आरजीबी-एलईडी का मुख्य नुकसान तीन रंगों को मिलाकर शुद्ध सफेद प्राप्त करने की असंभवता है। इसके लिए सात रंगों की आवश्यकता होगी (एक उदाहरण इंद्रधनुष है - इसके सात रंग विपरीत प्रक्रिया का परिणाम हैं: घटकों में दृश्य प्रकाश का अपघटन)। यह प्रकाश तत्वों के रूप में तीन-रंग के लैंप के उपयोग पर प्रतिबंध लगाता है। इस अप्रिय विशेषता के लिए कुछ हद तक क्षतिपूर्ति करने के लिए, एलईडी स्ट्रिप्स बनाते समय आरजीबीडब्ल्यू सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक तीन-रंग एलईडी के लिए, एक सफेद चमक तत्व स्थापित किया गया है (फॉस्फोर के कारण)। लेकिन ऐसे प्रकाश उपकरण की लागत काफी बढ़ जाती है। RGBW LED भी उपलब्ध हैं। उनके पास मामले में चार क्रिस्टल स्थापित हैं - तीन मूल रंग प्राप्त करने के लिए, चौथा - सफेद प्राप्त करने के लिए, यह फॉस्फोर के कारण प्रकाश उत्सर्जित करता है।
जीवन काल
तीन क्रिस्टल के एक उपकरण के संचालन की अवधि सबसे अल्पकालिक तत्व की विफलताओं के बीच के समय से निर्धारित होती है। इस मामले में, यह तीनों पी-एन जंक्शनों के लिए लगभग समान है। निर्माता 25,000-30,000 घंटे के स्तर पर RGB तत्वों की सेवा जीवन का दावा करते हैं। लेकिन इस आंकड़े को सावधानी के साथ व्यवहार किया जाना चाहिए।कहा गया जीवनकाल 3-4 वर्षों तक निरंतर संचालन के बराबर है। यह संभावना नहीं है कि किसी भी निर्माता ने इतनी लंबी अवधि के लिए जीवन परीक्षण (और यहां तक कि विभिन्न थर्मल और इलेक्ट्रिकल मोड में भी) किया हो। इस समय के दौरान, नई प्रौद्योगिकियां दिखाई देती हैं, परीक्षण नए सिरे से शुरू किए जाने चाहिए - और इसी तरह विज्ञापन infinitum पर। ऑपरेशन की वारंटी अवधि बहुत अधिक जानकारीपूर्ण है। और यह 10,000-15,000 घंटे है। जो कुछ भी अनुसरण करता है, वह सबसे अच्छा, गणितीय मॉडलिंग, सबसे खराब, नग्न विपणन है। समस्या यह है कि आम सस्ती एलईडी के लिए आमतौर पर निर्माता की वारंटी की जानकारी नहीं होती है। लेकिन आप 10,000-15,000 घंटों पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं और उसी राशि के बारे में ध्यान रख सकते हैं। और फिर किस्मत पर ही भरोसा करें। और एक और बात - ऑपरेशन के दौरान सेवा जीवन थर्मल शासन पर बहुत निर्भर है। इसलिए, एक ही तत्व अलग-अलग परिस्थितियों में अलग-अलग समय तक चलेगा। एलईडी के जीवन का विस्तार करने के लिए, गर्मी लंपटता की समस्या के प्रति चौकस होना चाहिए, रेडिएटर्स की उपेक्षा न करें और प्राकृतिक वायु परिसंचरण के लिए स्थितियां बनाएं, और कुछ मामलों में मजबूर वेंटिलेशन का सहारा लें।
लेकिन यहां तक कि कम की गई शर्तें कई वर्षों के संचालन के हैं (क्योंकि एलईडी बिना रुके काम नहीं करेगा)। इसलिए, तीन-रंग के एल ई डी की उपस्थिति डिजाइनरों को अपने विचारों में अर्धचालक उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग करने की अनुमति देती है, और इंजीनियरों को इन विचारों को "हार्डवेयर में" लागू करने की अनुमति देता है।
