আল্ট্রা হাই ব্রাইটনেস এলইডি এবং তাদের অ্যাপ্লিকেশনের উপর একটি সংক্ষিপ্ত আলোচনা

1970-এর দশকে প্রথম দিকের GaP এবং GaAsP হোমোজেকশন লাল, হলুদ এবং সবুজ কম আলোকিত দক্ষতা LED গুলি নির্দেশক আলো, ডিজিটাল এবং টেক্সট ডিসপ্লেতে প্রয়োগ করা হয়েছে। তারপর থেকে, এলইডি জাতীয় অর্থনীতির বিভিন্ন খাত এবং হাজার হাজার পরিবারকে কভার করে মহাকাশ, বিমান, অটোমোবাইল, শিল্প অ্যাপ্লিকেশন, যোগাযোগ, ভোক্তা পণ্য ইত্যাদি সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্রে প্রবেশ করতে শুরু করে। 1996 সাল নাগাদ, বিশ্বব্যাপী এলইডি বিক্রয় বিলিয়ন ডলারে পৌঁছেছিল। যদিও বহু বছর ধরে LED-গুলি রঙ এবং উজ্জ্বল দক্ষতার দ্বারা সীমিত, GAP এবং GaAsLEDs তাদের দীর্ঘ জীবনকাল, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, কম অপারেটিং কারেন্ট, TTL এবং CMOS ডিজিটাল সার্কিটের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণতা এবং অন্যান্য অনেক সুবিধার কারণে ব্যবহারকারীদের পছন্দ হয়েছে।
বিগত দশকে, উচ্চ উজ্জ্বলতা এবং পূর্ণ-রঙ LED উপকরণ এবং ডিভাইস প্রযুক্তির গবেষণায় অত্যাধুনিক বিষয় হয়েছে। আল্ট্রা হাই ব্রাইটনেস (UHB) বলতে 100mcd বা তার বেশি আলোকিত তীব্রতা সহ LED বোঝায়, যা Candela (cd) স্তরের LED নামেও পরিচিত। উচ্চ উজ্জ্বলতা A1GaInP এবং InGaNFED-এর বিকাশের অগ্রগতি খুব দ্রুত, এবং এখন কার্যক্ষমতার স্তরে পৌঁছেছে যা প্রচলিত উপকরণ GaA1As, GaAsP এবং GaP অর্জন করতে পারে না। 1991 সালে, জাপানের তোশিবা এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের HP InGaA1P620nm কমলা অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED তৈরি করেছিল এবং 1992 সালে, InGaA1P590nm হলুদ অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED ব্যবহারিক ব্যবহারে রাখা হয়েছিল। একই বছরে, Toshiba 2cd এর স্বাভাবিক আলোর তীব্রতা সহ InGaA1P573nm হলুদ সবুজ অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED তৈরি করেছে। 1994 সালে, জাপানের নিচিয়া কর্পোরেশন InGaN450nm নীল (সবুজ) অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED তৈরি করেছে। এই মুহুর্তে, রঙ প্রদর্শনের জন্য প্রয়োজনীয় তিনটি প্রাথমিক রঙ, লাল, সবুজ, নীল, পাশাপাশি কমলা এবং হলুদ এলইডি, সমস্তই ক্যান্ডেলা স্তরের উজ্জ্বল তীব্রতায় পৌঁছেছে, অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা এবং পূর্ণ-রঙের ডিসপ্লে অর্জন করেছে, যা আউটডোরকে সম্পূর্ণ- আলো-নির্গত টিউবগুলির রঙিন প্রদর্শন একটি বাস্তবতা। আমাদের দেশে LED এর বিকাশ 1970-এর দশকে শুরু হয়েছিল এবং 1980-এর দশকে শিল্পের উদ্ভব হয়েছিল। দেশব্যাপী 100 টিরও বেশি উদ্যোগ রয়েছে, 95% নির্মাতারা পোস্ট প্যাকেজিং উত্পাদনে নিযুক্ত রয়েছে এবং প্রায় সমস্ত প্রয়োজনীয় চিপ বিদেশ থেকে আমদানি করা হয়। প্রযুক্তিগত পরিবর্তন, প্রযুক্তিগত অগ্রগতি, উন্নত বিদেশী সরঞ্জামের প্রবর্তন এবং কিছু মূল প্রযুক্তির জন্য বেশ কয়েকটি "পঞ্চবার্ষিক পরিকল্পনা" এর মাধ্যমে, চীনের এলইডি উৎপাদন প্রযুক্তি এক ধাপ এগিয়েছে।

1, অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED এর কর্মক্ষমতা:
GaAsP GaPLED-এর সাথে তুলনা করে, অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা লাল A1GaAsLED-এর উচ্চতর উজ্জ্বল দক্ষতা রয়েছে, এবং স্বচ্ছ কম বৈসাদৃশ্য (TS) A1GaAsLED (640nm) এর উজ্জ্বল দক্ষতা 10lm/w এর কাছাকাছি, যা GaPLED এর থেকে 10 গুণ বেশি। অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা InGaAlPLED GaAsP GaPLED এর মতো একই রং প্রদান করে, যার মধ্যে রয়েছে: সবুজ হলুদ (560nm), হালকা সবুজ হলুদ (570nm), হলুদ (585nm), হালকা হলুদ (590nm), কমলা (605nm), এবং হালকা লাল (625nm) , গভীর লাল (640nm))। স্বচ্ছ সাবস্ট্রেট A1GaInPLED-এর উজ্জ্বল দক্ষতার সাথে অন্যান্য LED স্ট্রাকচার এবং ভাস্বর আলোর উত্সের সাথে তুলনা করলে, InGaAlPLED শোষণকারী সাবস্ট্রেট (AS) এর উজ্জ্বল দক্ষতা হল 101m/w, এবং স্বচ্ছ সাবস্ট্রেটের (TS) উজ্জ্বল দক্ষতা হল 201m/w. -590-626nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসরে GaAsP GaPLED এর চেয়ে 20 গুণ বেশি; 560-570 তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে, এটি GaAsP GaPLED এর থেকে 2-4 গুণ বেশি। অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা InGaNFED নীল এবং সবুজ আলো প্রদান করে, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা নীলের জন্য 450-480nm, নীল-সবুজের জন্য 500nm এবং সবুজের জন্য 520nm; এর উজ্জ্বল কার্যক্ষমতা 3-151m/w। অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED-এর বর্তমান উজ্জ্বল কার্যক্ষমতা ফিল্টার সহ ভাস্বর আলোকে ছাড়িয়ে গেছে এবং 1 ওয়াটের কম শক্তির ভাস্বর আলো প্রতিস্থাপন করতে পারে। অধিকন্তু, LED অ্যারেগুলি 150 ওয়াটের কম শক্তির সাথে ভাস্বর আলো প্রতিস্থাপন করতে পারে। অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, ভাস্বর বাল্বগুলি লাল, কমলা, সবুজ এবং নীল রঙ পেতে ফিল্টার ব্যবহার করে, যখন অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED ব্যবহার করে একই রঙ অর্জন করতে পারে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, AlGaInP এবং InGaN উপকরণ দিয়ে তৈরি অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LEDগুলি একাধিক (লাল, নীল, সবুজ) অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED চিপগুলিকে একত্রিত করেছে, যা ফিল্টারের প্রয়োজন ছাড়াই বিভিন্ন রঙের জন্য অনুমতি দেয়। লাল, কমলা, হলুদ, সবুজ এবং নীল সহ, তাদের উজ্জ্বল কার্যকারিতা ভাস্বর আলোর চেয়ে বেশি এবং সামনের দিকের ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের কাছাকাছি। আলোকিত উজ্জ্বলতা 1000mcd ছাড়িয়ে গেছে, যা বহিরঙ্গন সব-আবহাওয়া এবং পূর্ণ-রঙের প্রদর্শনের চাহিদা মেটাতে পারে। এলইডি রঙের বড় স্ক্রিন আকাশ এবং মহাসাগরকে উপস্থাপন করতে পারে এবং 3D অ্যানিমেশন অর্জন করতে পারে। নতুন প্রজন্মের লাল, সবুজ এবং নীল অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LEDs অভূতপূর্ব অর্জন করেছে

2, অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED এর প্রয়োগ:
গাড়ির সংকেত ইঙ্গিত: গাড়ির বাইরের গাড়ির নির্দেশক আলোগুলি প্রধানত দিকনির্দেশের আলো, টেললাইট এবং ব্রেক লাইট; গাড়ির অভ্যন্তরটি প্রধানত বিভিন্ন যন্ত্রের আলো এবং প্রদর্শন হিসাবে কাজ করে। স্বয়ংচালিত সূচক আলোর জন্য প্রথাগত ভাস্বর আলোর তুলনায় অতি উচ্চ উজ্জ্বলতা LED এর অনেক সুবিধা রয়েছে এবং স্বয়ংচালিত শিল্পে এর বিস্তৃত বাজার রয়েছে। এলইডি শক্তিশালী যান্ত্রিক ধাক্কা এবং কম্পন সহ্য করতে পারে। LED ব্রেক লাইটের MTBF গড় কর্মজীবন ভাস্বর বাল্বের চেয়ে অনেক বেশি মাত্রার, যা গাড়ির কর্মজীবনের চেয়ে অনেক বেশি। অতএব, LED ব্রেক লাইট রক্ষণাবেক্ষণ বিবেচনা না করেই সামগ্রিকভাবে প্যাকেজ করা যেতে পারে। স্বচ্ছ সাবস্ট্রেট Al GaAs এবং AlInGaPLED এর ফিল্টার সহ ভাস্বর বাল্বের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর উজ্জ্বল দক্ষতা রয়েছে, যা LED ব্রেক লাইট এবং টার্ন সিগন্যালগুলিকে কম ড্রাইভিং স্রোতে কাজ করতে দেয়, সাধারণত মাত্র 1/4 ভাস্বর বাল্ব, যার ফলে গাড়িগুলি যাতায়াত করতে পারে এমন দূরত্ব হ্রাস করে। নিম্ন বৈদ্যুতিক শক্তি গাড়ির অভ্যন্তরীণ ওয়্যারিং সিস্টেমের ভলিউম এবং ওজন কমাতে পারে, পাশাপাশি সমন্বিত LED সিগন্যাল লাইটের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা বৃদ্ধিকেও কমাতে পারে, লেন্স এবং হাউজিংয়ের জন্য নিম্ন তাপমাত্রা প্রতিরোধের প্লাস্টিক ব্যবহারের অনুমতি দেয়। LED ব্রেক লাইটের রেসপন্স টাইম হল 100ns, যা ভাস্বর লাইটের তুলনায় কম, যা চালকদের জন্য আরও বেশি প্রতিক্রিয়া সময় রেখে এবং ড্রাইভিং নিরাপত্তা উন্নত করে। গাড়ির বাহ্যিক নির্দেশক লাইটের আলোকসজ্জা এবং রঙ স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। যদিও গাড়ির অভ্যন্তরীণ আলো প্রদর্শন বাহ্যিক সিগন্যাল লাইটের মতো প্রাসঙ্গিক সরকারী বিভাগ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় না, গাড়ি প্রস্তুতকারকদের LED-এর রঙ এবং আলোকসজ্জার প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। GaPLED দীর্ঘকাল ধরে গাড়িতে ব্যবহৃত হয়ে আসছে, এবং রঙ এবং আলোকসজ্জার ক্ষেত্রে নির্মাতাদের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করার ক্ষমতার কারণে AlGaInP এবং InGaNFED গাড়িতে আরও বেশি ভাস্বর বাল্ব প্রতিস্থাপন করবে। দামের দৃষ্টিকোণ থেকে, যদিও LED লাইট এখনও ভাস্বর আলোর তুলনায় তুলনামূলকভাবে ব্যয়বহুল, তবে সামগ্রিকভাবে দুটি সিস্টেমের মধ্যে মূল্যের কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য নেই। অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা TSAlGaAs এবং AlGaInP LEDs এর ব্যবহারিক বিকাশের সাথে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে দাম ক্রমাগত হ্রাস পাচ্ছে এবং ভবিষ্যতে হ্রাসের মাত্রা আরও বেশি হবে।

ট্রাফিক সিগন্যাল ইঙ্গিত: ট্রাফিক সিগন্যাল লাইট, ওয়ার্নিং লাইট এবং সাইন লাইটের জন্য ভাস্বর বাতির পরিবর্তে অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED ব্যবহার করা এখন বিশ্বব্যাপী ছড়িয়ে পড়েছে, একটি বিস্তৃত বাজার এবং দ্রুত ক্রমবর্ধমান চাহিদা সহ। 1994 সালে ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ ট্রান্সপোর্টেশনের পরিসংখ্যান অনুসারে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 260000টি ইন্টারসেকশন ছিল যেখানে ট্রাফিক সিগন্যাল ইনস্টল করা হয়েছিল এবং প্রতিটি ইন্টারসেকশনে কমপক্ষে 12টি লাল, হলুদ এবং নীল-সবুজ ট্র্যাফিক সিগন্যাল থাকতে হবে। অনেক চৌরাস্তায় রাস্তা পার হওয়ার জন্য অতিরিক্ত ট্রানজিশন সাইন এবং পথচারী ক্রসিং সতর্কতা বাতিও রয়েছে। এইভাবে, প্রতিটি চৌরাস্তায় 20টি ট্রাফিক লাইট থাকতে পারে এবং সেগুলিকে একই সাথে জ্বলতে হবে। এটি অনুমান করা যেতে পারে যে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে প্রায় 135 মিলিয়ন ট্রাফিক লাইট রয়েছে। বর্তমানে, প্রথাগত ভাস্বর আলো প্রতিস্থাপন করার জন্য অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED এর ব্যবহার বিদ্যুতের ক্ষতি কমাতে উল্লেখযোগ্য ফলাফল অর্জন করেছে। জাপান ট্র্যাফিক লাইটে প্রতি বছর প্রায় 1 মিলিয়ন কিলোওয়াট বিদ্যুত ব্যবহার করে, এবং ভাস্বর বাল্বগুলিকে অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED দিয়ে প্রতিস্থাপন করার পরে, এর বিদ্যুৎ খরচ মূলের মাত্র 12%।
প্রতিটি দেশের উপযুক্ত কর্তৃপক্ষকে অবশ্যই ট্র্যাফিক সিগন্যাল লাইটের জন্য সংশ্লিষ্ট প্রবিধান স্থাপন করতে হবে, সিগন্যালের রঙ, ন্যূনতম আলোকসজ্জার তীব্রতা, মরীচির স্থানিক বন্টন প্যাটার্ন এবং ইনস্টলেশন পরিবেশের প্রয়োজনীয়তা উল্লেখ করে। যদিও এই প্রয়োজনীয়তাগুলি ভাস্বর বাল্বগুলির উপর ভিত্তি করে, তারা সাধারণত বর্তমানে ব্যবহৃত অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LED ট্র্যাফিক সিগন্যাল লাইটের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। ভাস্বর আলোর সাথে তুলনা করে, LED ট্র্যাফিক লাইটের দীর্ঘ কাজ জীবন থাকে, সাধারণত 10 বছর পর্যন্ত। কঠোর বহিরঙ্গন পরিবেশের প্রভাব বিবেচনা করে, প্রত্যাশিত জীবনকাল 5-6 বছর কমিয়ে আনা উচিত। বর্তমানে, অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা AlGaInP লাল, কমলা এবং হলুদ LEDs শিল্পায়িত হয়েছে এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা। যদি লাল অতি-উচ্চ উজ্জ্বলতা LEDs দ্বারা গঠিত মডিউলগুলি ঐতিহ্যগত লাল ভাস্বর ট্র্যাফিক সিগন্যাল হেডগুলিকে প্রতিস্থাপন করার জন্য ব্যবহার করা হয়, তাহলে লাল ভাস্বর আলোর আকস্মিক ব্যর্থতার কারণে নিরাপত্তার উপর প্রভাব কমানো যেতে পারে। একটি সাধারণ LED ট্র্যাফিক সিগন্যাল মডিউল সংযুক্ত LED লাইটের কয়েকটি সেট নিয়ে গঠিত। একটি 12 ইঞ্চি লাল LED ট্র্যাফিক সিগন্যাল মডিউলকে উদাহরণ হিসাবে নিলে, সংযুক্ত LED লাইটের 3-9 সেটে, প্রতিটি সেটে সংযুক্ত LED লাইটের সংখ্যা 70-75 (মোট 210-675 LED লাইট)। যখন একটি LED আলো ব্যর্থ হয়, তখন এটি শুধুমাত্র একটি সংকেত সেটকে প্রভাবিত করবে এবং বাকি সেটগুলি সম্পূর্ণ সিগন্যাল হেডকে ব্যর্থ না করে 2/3 (67%) বা 8/9 (89%) মূলে কমে যাবে। ভাস্বর প্রদীপের মত।
LED ট্র্যাফিক সিগন্যাল মডিউলগুলির প্রধান সমস্যা হল যে উত্পাদন খরচ এখনও তুলনামূলকভাবে বেশি। একটি উদাহরণ হিসাবে 12 ইঞ্চি TS AlGaAs লাল LED ট্রাফিক সিগন্যাল মডিউল নিয়ে, এটি 1994 সালে $350 খরচে প্রথম প্রয়োগ করা হয়েছিল। 1996 সাল নাগাদ, 12 ইঞ্চি AlGaInP LED ট্রাফিক সিগন্যাল মডিউলের আরও ভালো পারফরম্যান্সের দাম ছিল $200।

আশা করা হচ্ছে যে অদূর ভবিষ্যতে, InGaN নীল-সবুজ LED ট্রাফিক সিগন্যাল মডিউলের দাম AlGaInP-এর সাথে তুলনীয় হবে। যদিও ভাস্বর ট্রাফিক সিগন্যাল হেডের দাম কম, তারা প্রচুর বিদ্যুৎ খরচ করে। একটি 12 ইঞ্চি ব্যাসের ভাস্বর ট্র্যাফিক সিগন্যাল হেডের শক্তি খরচ 150W, এবং রাস্তা এবং ফুটপাথ অতিক্রম করার জন্য একটি ট্র্যাফিক সতর্কীকরণ আলোর শক্তি খরচ 67W৷ গণনা অনুসারে, প্রতিটি সংযোগস্থলে ভাস্বর সংকেত লাইটের বার্ষিক বিদ্যুৎ খরচ হল 18133KWh, বার্ষিক বিদ্যুতের বিল $1450 এর সমতুল্য; যাইহোক, LED ট্র্যাফিক সিগন্যাল মডিউলগুলি অত্যন্ত শক্তি-দক্ষ, প্রতিটি 8-12 ইঞ্চি লাল LED ট্র্যাফিক সিগন্যাল মডিউল যথাক্রমে 15W এবং 20W বিদ্যুৎ খরচ করে৷ ছেদগুলিতে LED চিহ্নগুলি তীর সুইচগুলির সাথে প্রদর্শন করা যেতে পারে, শুধুমাত্র 9W এর পাওয়ার খরচ সহ। গণনা অনুসারে, প্রতিটি ছেদ প্রতি বছর 9916KWh বিদ্যুৎ সাশ্রয় করতে পারে, প্রতি বছর বিদ্যুত বিলে $793 সাশ্রয়ের সমতুল্য। LED ট্র্যাফিক সিগন্যাল মডিউল প্রতি $200 এর গড় খরচের উপর ভিত্তি করে, লাল LED ট্র্যাফিক সিগন্যাল মডিউলটি শুধুমাত্র বিদ্যুতের সঞ্চয় ব্যবহার করে 3 বছর পরে তার প্রাথমিক খরচ পুনরুদ্ধার করতে পারে এবং ক্রমাগত অর্থনৈতিক রিটার্ন পেতে শুরু করে। অতএব, বর্তমানে AlGaInLED ট্রাফিক তথ্য মডিউল ব্যবহার করা, যদিও খরচ বেশি মনে হতে পারে, তবুও দীর্ঘমেয়াদে সাশ্রয়ী।

 


পোস্টের সময়: অক্টোবর-25-2024