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एलईडी लाइटिंग अब सबसे लोकप्रिय प्रकाश तकनीक है। लगभग हर कोई एलईडी फिक्स्चर द्वारा प्रदान किए जाने वाले असंख्य लाभों से परिचित है, विशेष रूप से तथ्य यह है कि वे पारंपरिक प्रकाश फिक्स्चर की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल और लंबे समय तक चलने वाले हैं। हालाँकि, अधिकांश लोगों को एलईडी लाइटिंग के पीछे अंतर्निहित तकनीक के बारे में अधिक जानकारी नहीं है। इस पोस्ट में, हम देखेंगे कि एलईडी लाइटिंग तकनीक किस प्रकार अंतर्निहित है ताकि यह समझ सकें कि एलईडी लाइटें कैसे काम करती हैं और उनके क्या फायदे हैं।

अध्याय 1: एलईडी क्या हैं और वे कैसे काम करते हैं?

एलईडी प्रकाश प्रौद्योगिकी को समझने के लिए पहला कदम यह समझना है कि एलईडी क्या हैं। LED का मतलब प्रकाश उत्सर्जक डायोड है। ये डायोड प्रकृति में अर्धचालक हैं, जिसका अर्थ है कि वे विद्युत प्रवाह का संचालन कर सकते हैं। जब प्रकाश उत्सर्जक डायोड पर विद्युत धारा लागू की जाती है, तो परिणाम स्वरूप फोटॉन (प्रकाश ऊर्जा) के रूप में ऊर्जा निकलती है।

इस तथ्य के कारण कि एलईडी फिक्स्चर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए अर्धचालक डायोड का उपयोग करते हैं, उन्हें ठोस राज्य प्रकाश उपकरण कहा जाता है। अन्य ठोस-अवस्था रोशनी में कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड और पॉलिमर प्रकाश उत्सर्जक डायोड शामिल हैं, जो अर्धचालक डायोड का भी उपयोग करते हैं।

अध्याय 2: एलईडी प्रकाश का रंग और रंग तापमान

अधिकांश एलईडी फिक्स्चर सफेद रंग की रोशनी उत्पन्न करते हैं। सफेद रोशनी को प्रत्येक फिक्स्चर की गर्मी या ठंडक (इसलिए रंग तापमान) के आधार पर विभिन्न श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है। इन रंग तापमान वर्गीकरणों में शामिल हैं:

गर्म सफेद - 2,700 से 3,000 केल्विन
तटस्थ सफेद - 3,000 से 4,000 केल्विन
शुद्ध सफेद - 4,000 से 5,000 केल्विन
डे व्हाइट - 5,000 से 6,000 केल्विन
कूल व्हाइट - 7,000 से 7,500 केल्विन
गर्म सफेद रंग में, एलईडी द्वारा उत्पादित रंग में गरमागरम लैंप के समान पीला रंग होता है। जैसे-जैसे रंग का तापमान बढ़ता है, प्रकाश दिखने में सफेद हो जाता है, जब तक कि यह दिन के सफेद रंग तक नहीं पहुंच जाता, जो प्राकृतिक प्रकाश (सूरज से दिन के समय प्रकाश) के समान होता है। जैसे-जैसे रंग का तापमान बढ़ता जाता है, प्रकाश किरण का रंग नीला होने लगता है।

हालाँकि, आपको प्रकाश उत्सर्जक डायोड के बारे में एक बात ध्यान रखनी चाहिए कि वे सफेद रोशनी उत्पन्न नहीं करते हैं। डायोड तीन प्राथमिक रंगों में उपलब्ध हैं: लाल, हरा और नीला। अधिकांश एलईडी फिक्स्चर में पाया जाने वाला सफेद रंग इन तीन प्राथमिक रंगों को मिलाकर बनता है। मूल रूप से, एलईडी में रंग मिश्रण में दो या दो से अधिक डायोड की विभिन्न प्रकाश तरंग दैर्ध्य का संयोजन शामिल होता है। इसलिए, रंग मिश्रण के माध्यम से, दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम (इंद्रधनुष रंग) में पाए जाने वाले सात रंगों में से किसी एक को प्राप्त करना संभव है, जो सभी संयुक्त होने पर एक सफेद रंग उत्पन्न करते हैं।

अध्याय 3: एलईडी और ऊर्जा दक्षता

एलईडी प्रकाश प्रौद्योगिकी का एक महत्वपूर्ण पहलू उनकी ऊर्जा दक्षता है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, लगभग हर कोई जानता है कि एलईडी ऊर्जा कुशल हैं। हालाँकि, बड़ी संख्या में लोगों को यह एहसास नहीं है कि ऊर्जा दक्षता कैसे आती है।

वह चीज़ जो एलईडी को अन्य प्रकाश प्रौद्योगिकियों की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल बनाती है, वह तथ्य यह है कि एलईडी लगभग सभी इनपुट शक्ति (95%) को प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करती है। इसके अलावा, एल ई डी अवरक्त विकिरण (अदृश्य प्रकाश) का उत्सर्जन नहीं करते हैं, जिसे केवल सफेद रंग तरंग दैर्ध्य प्राप्त करने के लिए प्रत्येक फिक्स्चर में डायोड के रंग तरंग दैर्ध्य को मिलाकर प्रबंधित किया जाता है।

दूसरी ओर, एक सामान्य गरमागरम लैंप खपत की गई शक्ति का केवल एक छोटा सा हिस्सा (लगभग 5%) प्रकाश में परिवर्तित करता है, बाकी गर्मी (लगभग 14%) और अवरक्त विकिरण (लगभग 85%) के माध्यम से बर्बाद हो जाता है। इसलिए, पारंपरिक प्रकाश प्रौद्योगिकियों के साथ, पर्याप्त चमक पैदा करने के लिए बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है, जबकि एलईडी को समान या अधिक चमक पैदा करने के लिए काफी कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

अध्याय 4: एलईडी फिक्स्चर का चमकदार प्रवाह

यदि आपने अतीत में गरमागरम या फ्लोरोसेंट प्रकाश बल्ब खरीदे हैं, तो आप वाट क्षमता से परिचित हैं। लंबे समय तक, किसी फिक्स्चर द्वारा उत्पन्न प्रकाश को मापने का स्वीकृत तरीका वाट क्षमता था। हालाँकि, एलईडी फिक्स्चर के आने के बाद से, यह बदल गया है। एलईडी द्वारा उत्पादित प्रकाश को चमकदार प्रवाह में मापा जाता है, जिसे सभी दिशाओं में प्रकाश स्रोत द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है। चमकदार प्रवाह की माप की इकाई लुमेन है।

चमक के माप को वाट क्षमता से चमक में बदलने का कारण यह तथ्य है कि एलईडी कम शक्ति वाले उपकरण हैं। इसलिए, पावर आउटपुट के बजाय चमकदार आउटपुट का उपयोग करके चमक निर्धारित करना अधिक समझ में आता है। इसके अलावा, अलग-अलग एलईडी फिक्स्चर में अलग-अलग चमकदार प्रभावकारिता (विद्युत प्रवाह को प्रकाश आउटपुट में परिवर्तित करने की क्षमता) होती है। इसलिए, समान मात्रा में बिजली की खपत करने वाले फिक्स्चर का चमकदार आउटपुट बहुत भिन्न हो सकता है।

अध्याय 5: एलईडी और ताप

एलईडी फिक्स्चर के बारे में एक आम ग़लतफ़हमी यह है कि वे गर्मी पैदा नहीं करते हैं - इस तथ्य के कारण कि वे छूने पर ठंडे होते हैं। वैसे यह सत्य नहीं है। जैसा कि पहले ही ऊपर उल्लेख किया गया है, प्रकाश उत्सर्जक डायोड में आपूर्ति की गई शक्ति का एक छोटा हिस्सा ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है।

एलईडी फिक्स्चर स्पर्श करने पर ठंडे होते हैं इसका कारण यह है कि ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित ऊर्जा का छोटा हिस्सा बहुत अधिक नहीं होता है। इसके अलावा, एलईडी फिक्स्चर हीट सिंक के साथ आते हैं, जो इस गर्मी को खत्म कर देते हैं, जो प्रकाश उत्सर्जक डायोड और एलईडी फिक्स्चर के विद्युत सर्किट को ओवरहीटिंग से बचाता है।

अध्याय 6: एलईडी फिक्स्चर का जीवनकाल

ऊर्जा कुशल होने के अलावा, एलईडी लाइट फिक्स्चर अपनी ऊर्जा दक्षता के लिए भी प्रसिद्ध हैं। कुछ एलईडी फिक्स्चर 50,000 से 70,000 घंटे के बीच चल सकते हैं, जो कुछ तापदीप्त और फ्लोरोसेंट फिक्स्चर की तुलना में लगभग 5 गुना (या इससे भी अधिक) लंबा है। तो, क्या कारण है कि एलईडी लाइटें अन्य प्रकार की लाइटों की तुलना में अधिक समय तक चलती हैं?

खैर, कारणों में से एक इस तथ्य से संबंधित है कि एलईडी ठोस अवस्था वाली रोशनी है, जबकि गरमागरम और फ्लोरोसेंट रोशनी प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए विद्युत फिलामेंट्स, प्लाज्मा या गैस का उपयोग करती है। गर्मी में गिरावट के कारण विद्युत फिलामेंट्स थोड़े समय के बाद आसानी से जल जाते हैं, जबकि कांच के आवरण जिनमें प्लाज्मा या गैस होती है, प्रभाव, कंपन या गिरने के कारण क्षति के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। इस प्रकार ये प्रकाश जुड़नार टिकाऊ नहीं होते हैं, और भले ही वे लंबे समय तक जीवित रहते हैं, उनका जीवनकाल एलईडी की तुलना में काफी कम होता है।

एल ई डी और जीवनकाल के बारे में ध्यान देने योग्य एक बात यह है कि वे फ्लोरोसेंट या तापदीप्त बल्बों की तरह नहीं जलते (जब तक कि डायोड ज़्यादा गरम न हो जाए)। इसके बजाय, एक एलईडी फिक्स्चर का चमकदार प्रवाह समय के साथ धीरे-धीरे कम हो जाता है, जब तक कि यह मूल चमकदार आउटपुट के 70% तक नहीं पहुंच जाता।

इस बिंदु पर (जिसे L70 कहा जाता है), चमकदार गिरावट मानव आंखों के लिए ध्यान देने योग्य हो जाती है, और गिरावट की दर बढ़ जाती है, जिससे एलईडी फिक्स्चर का निरंतर उपयोग अव्यावहारिक हो जाता है। इस प्रकार माना जाता है कि इस बिंदु पर फिक्स्चर अपने जीवनकाल के अंत तक पहुंच गए हैं।