एक एलईडी की विलंबता क्या है?


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एल ई डी के लिए एक बहुत कम, ध्यान देने योग्य शक्ति-सायक्लिंग विलंबता के रूप में जाना जाता है, लेकिन मापा जाने पर वे कितनी तेजी से होते हैं? (नैनोसेकंड?)

दूसरे शब्दों में, एक एलईडी के लिए कितना समय लगता है जो पूरी तरह से अपनी इष्टतम चमक पाने के लिए बंद है, और पूरी चमक से दूर जाने में कितना समय लगता है? मुझे लगता है कि वर्तमान लागू एक फर्क पड़ता है?

मैं यह पूछता हूं क्योंकि आधुनिक एलईडी-बैकलिट मॉनिटर विभिन्न चमक स्तरों को प्राप्त करने के लिए पीडब्लूएम का उपयोग करते हैं, और यहां तक ​​कि बैकलाइट्स में जो हजारों हर्ट्ज पर झिलमिलाहट करते हैं, एलइडी लगभग तुरंत (सीएफएल के विपरीत, जो पावर साइकलिंग में धीमी हैं) का जवाब देते हैं।


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दिलचस्प सवाल! मैं आमतौर पर एल ई डी के बारे में सोचता हूं कि कोई समय स्थिर नहीं है जो विशुद्ध रूप से विद्युत विशेषताओं से संबंधित नहीं है, लेकिन यह पूरी तरह से अनुभवहीन प्रभाव है।
कॉनर वुल्फ

मैं 20 से 25 साल पुराने लाल एलईडी के चारों ओर झूठ बोल का एक समूह है और उन हैं दिख धीमी नए लोगों से। नए लोगों को चालू और बंद करने में बहुत तड़क है। दूसरी ओर, आप उन पुराने LED के @ 20mA में से एक में आसानी से घूर सकते हैं, जबकि आधुनिक लोग ऐसा करते समय आपकी आँखों को चोट पहुँचाते हैं।
जिप्पी

जवाबों:


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प्रश्न को संबोधित करने के लिए, पहले फॉस्फोर एल ई डी (# 1) (जैसे सफेद एल ई डी, संभवतः कुछ हरे एल ई डी) और प्रत्यक्ष उत्सर्जन एल ई डी (जैसे सबसे अधिक दिखाई देने वाले रंगीन एलईडी, आईआर और यूवी एल ई डी) के बीच अंतर करने की आवश्यकता है ।

प्रत्यक्ष उत्सर्जन एल ई डी आमतौर पर एक turn- है पर में समय एकल अंक नैनोसेकंड , अब बड़ा एल ई डी के लिए। इनके लिए टर्न- ऑफ बार नैनोसेकंड्स में होता है , जो टर्न-ऑन की तुलना में थोड़ा धीमा है। आईआर एल ई डी आमतौर पर आगे दिए गए कारणों के लिए सबसे तेज संक्रमण समय दिखाते हैं।

विशेष प्रयोजन एल ई डी उपलब्ध हैं, जिनके जंक्शन और बॉन्ड-वायर जियोमेट्रीज़ विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हैं, जो 800 पिकोसॉकोंड से 2 नैनोसेकंड दालों की अनुमति देते हैं । छोटी दालों के लिए, विशेष प्रयोजन लेजर डायोड, एलईड के समान कई तरीकों से, सभी तरह से 50 पिकोसेकंड दालों तक काम करते हैं ।

जैसा कि @ConnorWolf द्वारा टिप्पणियों में कहा गया है, वहाँ भी विशेष ऑप्टिकल बीम को आकार देने वाले एलईडी उत्पादों का एक परिवार मौजूद है , जो 500 से 1000 पिकोसेकंड की पल्स चौड़ाई को बढ़ाता है

फॉस्फोर प्रकार के एल ई डी में सैकड़ों नैनोसेकंड के टर्न-ऑन और टर्न-ऑफ बार होते हैं , जो प्रत्यक्ष उत्सर्जन एल ई डी की तुलना में धीमी गति से कम होते हैं।


तेजी से एलईडी स्विचिंग के लिए प्रमुख कारक सिर्फ एलईडी के अंतर्निहित उत्सर्जन संक्रमण समय नहीं हैं:

  • निशानों की अनिश्चितता लंबे समय तक बढ़ने और गिरने का कारण बनती है। लंबे निशान = धीमी संक्रमण।
  • एलईडी की जंक्शन कैपेसिटी स्वयं एक कारक है (# 2) । उदाहरण के लिए, इन 5 एमएम थ्रू-होल एलईडी में 50 पीएफ नाममात्र का जंक्शन कैपेसिटेंस है। छोटे जंक्शन जैसे 0602 SMD LED में जंक्शन जंक्शन की क्षमता कम होती है, और किसी भी मामले में स्क्रीन बैकलाइट के लिए उपयोग किए जाने की अधिक संभावना होती है।
  • परजीवी समाई (निशान और समर्थन सर्किटरी) आरसी समय को बढ़ाने और इस प्रकार संक्रमण को धीमा करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
  • विशिष्ट एलईडी ड्राइविंग टोपोलॉजी जैसे कम-साइड MOSFET स्विचिंग, बंद करते समय सक्रिय रूप से एलईडी के नीचे वोल्टेज को नहीं खींचते हैं , इसलिए टर्न-ऑफ समय आमतौर पर टर्न-ऑन की तुलना में धीमा होता है।
  • ऊपर दिए गए आगमनात्मक और कैपेसिटिव कारकों के परिणामस्वरूप, इन कारकों को दूर करने के लिए वर्तमान हार्ड ड्राइव करने के लिए शक्ति स्रोत होने के कारण, एलईडी के आगे के वोल्टेज जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक वृद्धि और गिरावट का समय होता है। इस प्रकार आईआर एल ई डी, आमतौर पर सबसे कम आगे वाले वोल्टेज के साथ, सबसे तेज संक्रमण करते हैं।

इस प्रकार, एक कार्यान्वित डिज़ाइन के लिए सीमित समय स्थिरांक सैकड़ों नैनोसेकंड में हो सकते हैं । यह मोटे तौर पर बाहरी कारकों यानी ड्राइविंग सर्किट के कारण होता है। एलईडी जंक्शन के बहुत छोटे संक्रमण समय के साथ इसका विरोध करें।

खुद को एलईडी के विपरीत ड्राइविंग सर्किट डिजाइन के प्रभुत्व का संकेत प्राप्त करने के लिए, यह हाल ही में अमेरिकी सरकार RFI (अप्रैल 2013) देखें, सर्किट डिजाइन की मांग है जो 20 नैनोसेकंड रेंज में एलईडी स्विचिंग समय की गारंटी दे सकता है ।


नोट :

# 1: एक फॉस्फोर प्रकार के एलईडी में एक अंतर्निहित प्रकाश उत्सर्जक जंक्शन होता है, आमतौर पर सुदूर नीले या पराबैंगनी रेंज में, जो तब एक फॉस्फोर कोटिंग को उत्तेजित करता है। परिणाम कई उत्सर्जित तरंग दैर्ध्य का एक संयोजन है, इसलिए प्रत्यक्ष उत्सर्जन एलईडी की तुलना में तरंग दैर्ध्य का एक व्यापक स्पेक्ट्रम, यह लगभग सफेद (सफेद एल ई डी के लिए) माना जा रहा है।

यह द्वितीयक फॉस्फोर उत्सर्जन जंक्शन संक्रमण की तुलना में बहुत धीमी या धीमी गति से स्विच करता है। इसके अलावा, टर्न-ऑफ में, अधिकांश फॉस्फोर में एक लंबी पूंछ होती है जो आगे से टर्न-ऑफ समय को रोक देती है।

# 2: जंक्शन ज्यामिति जंक्शन समाई को काफी प्रभावित करता है। इसलिए, मेगाहर्ट्ज रेंज में उच्च गति सिग्नलिंग के लिए विशेष रूप से डिजाइन किए गए एल ई डी निर्माण के लिए समान कदम उठाए जाते हैं, जैसा कि उच्च आवृत्ति स्विचिंग नोड डिजाइन के लिए उपयोग किया जाता है। समाई परत की मोटाई और साथ ही जंक्शन क्षेत्र से प्रभावित होती है। सामग्री विकल्प (GaAsP v / s GaP आदि) भी जंक्शन पर वाहक गतिशीलता को प्रभावित करते हैं, इस प्रकार "स्विचिंग समय" बदलते हैं।


क्या ऐसे कोई कारक हैं जो विद्युत व्यवहार से हटकर गैर-सफेद एल ई डी में एक समय-स्थिर उत्पादन करते हैं? आप पिकोसेकंड लाइट दालों के उत्पादन के लिए एक विशेष रूप से निर्मित एलईडी का उपयोग नहीं कर सकते हैं, क्या आप कर सकते हैं?
कॉनर वुल्फ

@ConnorWolf वास्तव में, आप विशेष रूप से पिकोसेकंड दालों के लिए निर्मित एलईडी प्राप्त कर सकते हैं । मैं उत्तर में भी इसका उल्लेख करूंगा।
अंडो घोष

क्या आपको यकीन है कि यह सिर्फ एक एलईडी है? मुझे लगा कि सामान की तरह आम तौर पर एक पारंपरिक पारंपरिक एलईडी का उपयोग पल्स-शेपर या ऑप्टिकल सेल के लिए किया जाता है, जिसमें ऑप्टिकल घटक संकीर्ण नाड़ी विशेषताओं को प्रदान करता है।
कॉनर वुल्फ

@ConnorWolf यूवी तरंग दैर्ध्य एल ई डी के लिए 800 picosecond लघु नीले तरंग दैर्ध्य जाहिरा तौर पर सिर्फ एक एलईडी , सभी उपलब्ध दस्तावेज से हैं। सब -500 पिकोसकॉन्ड स्पेस एलईडी के बजाय लेजर डायोड के बारे में है। बीच में, संभवतः आकार और फैंसी ऑप्टिकल जादू का मिश्रण होता है।
अंडो घोष

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यह बहुत व्यापक उत्तर था! मुझे आश्चर्य है कि ये एलईडी कैसे समयबद्ध थे, हालांकि; शायद एक उच्च फ्रेम दर कैमरा?
अयन

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आप जो खोज रहे हैं, वह विकिरण पुनर्संयोजन का समय है: एक फोटॉन को उत्सर्जित करते समय ऐसा करने के लिए आमतौर पर एक छेद और एक इलेक्ट्रॉन को पुन: संयोजित करने के लिए समय लगता है, जो कि एक स्टोकेस्टिक प्रक्रिया है और इसलिए किसी भी समय ले सकता है। एक इंजीनियर के दृष्टिकोण से, आपको एलईडी, उन लोगों सहित प्रतिरोध, प्रेरण, और क्षमता जैसे विद्युत प्रभावों पर काबू पाने के बाद, अपनी वांछित दर पर छेद और इलेक्ट्रॉनों को बनाने में जो भी समय लगेगा, उसे इसमें जोड़ना होगा। पैकेजिंग, और आपका ड्राइविंग सर्किट।

केवल इस जानकारी के साथ, आप अभी भी इस तथ्य पर यात्रा कर सकते हैं कि विशेष रूप से सामान्य और विकिरण पुनर्संयोजन समय में समग्र पुनर्संयोजन समय विशेष रूप से सेमीकंडक्टर्स में बहुत भिन्न होता है, सबसे महत्वपूर्ण रूप से उन लोगों के बीच एक अप्रत्यक्ष बैंडगैप (जो आमतौर पर केवल बहुत ही अकुशल एल ई डी होते हैं, जैसे कि सिलिकॉन। ) और एक प्रत्यक्ष बैंडगैप के साथ (जो आमतौर पर एल ई डी के लिए उपयोग किया जाता है)। इसके अलावा तरंग दैर्ध्य पर निर्भरता के बारे में पता होना चाहिए।

जब भी मेरे पास नंबर नहीं हैं, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के लिए परिमाण का क्रम नैनोसेकंड होना चाहिए। जब लेजर के रूप में उपयोग के लिए अनुकूलित किया जाता है, जो मूल रूप से ऑप्टिकल प्रतिक्रिया के लिए अनुकूलित दर्पण के अंदर एक एलईडी होता है, तो पुनर्संयोजन समय या ऊपरी राज्य जीवनकाल आमतौर पर आरपी फोटोनिक्स एनसाइक्लोपीडिया के अनुसार कुछ नैनोसेकंड होता है । मेरा अनुमान है कि नियमित एल ई डी उस मूल्य से अधिक नहीं होंगे, लेकिन जब तक कि विशेष रूप से अनुकूलित नहीं किया जाता है, तब तक बहुत तेज़ी से नहीं होगा।

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