एलईडी लाइट्स की ध्रुवता क्या है?

अगर आपकी LED लाइट वायरिंग के बाद भी नहीं जलती है, तो उन्हें क्षतिग्रस्त या टूटा हुआ न समझें। इसके बजाय, जाँच करें कि लाइट सही ध्रुवता पर स्थापित है या नहीं। लेकिन ध्रुवता क्या है, और यह LED लाइट के लिए क्यों महत्वपूर्ण है?

ध्रुवता एक एलईडी लाइट या किसी भी विद्युत उपकरण के भीतर करंट प्रवाह की दिशा है। इसे सकारात्मक (एनोड) और नकारात्मक (कैथोड) टर्मिनलों द्वारा दर्शाया जाता है। एलईडी लाइट को बिजली स्रोत से जोड़ते समय आपको ध्रुवता में स्थिरता बनाए रखने की आवश्यकता है। गलत ध्रुवता करंट प्रवाह में बाधा उत्पन्न करेगी, और लाइटें नहीं जलेंगी। 

क्या आप LED लाइट की ध्रुवता के बारे में अधिक जानना चाहते हैं? इस लेख को पढ़ें, और आप हमेशा LED लाइट इंस्टॉलेशन के साथ सही रहेंगे। मैंने LED की ध्रुवता का पता लगाने के कुछ प्रभावी तरीकों का उल्लेख किया है। तो, अब और इंतजार क्यों? चर्चा में शामिल हों-  

एलईडी लाइट्स की ध्रुवता से आप क्या समझते हैं?

एलईडी लाइट या डायोड के भीतर करंट प्रवाह की एक निश्चित दिशा होती है, जो इसकी ध्रुवता से संकेतित होती है। किसी भी अन्य विद्युत घटक की तरह, एलईडी लाइट में एक सकारात्मक (+) और नकारात्मक (-) छोर होता है। सकारात्मक छोर को एनोड कहा जाता है, और नकारात्मक छोर को कैथोड कहा जाता है। बिजली एनोड से कैथोड की ओर प्रवाहित होती है, जो एलईडी द्वारा प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए आवश्यक है। इस दिशात्मकता को एलईडी लाइट की ध्रुवता के रूप में जाना जाता है।

आप ध्रुवता को एलईडी लाइट के दो ध्रुवों के रूप में मान सकते हैं, जहाँ एक ध्रुव धनात्मक (एनोड) होता है और दूसरा ऋणात्मक (कैथोड) होता है। लाइट को चमकाना सुनिश्चित करने के लिए आपको लाइट लगाते समय इस ध्रुवता को बनाए रखना चाहिए।

आपको एलईडी लाइट के पॉजिटिव सिरे (एनोड) को ड्राइवर या पावर सोर्स के पॉजिटिव सिरे से और लाइट के नेगेटिव सिरे (कैथोड) को सोर्स के नेगेटिव सिरे से जोड़ना होगा। अगर ध्रुवता को बनाए नहीं रखा जाता है, तो लाइट नहीं चमकेगी।

एलईडी लाइट की ध्रुवता कैसे काम करती है?

एलईडी लाइटें अर्धचालकों से बनी होती हैं, जिनके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है। हालाँकि, अर्धचालक के करंट प्रवाह का तंत्र नियमित तार से अलग होता है। अर्धचालक में, एक पीएन जंक्शन डोपिंग अशुद्धियों द्वारा बनाया गया है। इन अशुद्धियों को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है- पी-प्रकार सामग्री और एन-प्रकार सामग्री।

अर्धचालक में छिद्रों (धनात्मक आवेश वाहकों) की प्रचुरता बनाने के लिए अशुद्धियों के रूप में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों को कहा जाता है पी-प्रकार सामग्री। दूसरी ओर, n- प्रकार की सामग्री उन सामग्रियों को संदर्भित करता है जो इलेक्ट्रॉनों (नकारात्मक आवेश वाहक) की अधिकता प्रदान करते हैं। जिस स्थान पर ये p-प्रकार और n-प्रकार की सामग्रियाँ मिलती हैं उसे PN जंक्शन कहा जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि बिजली एक ही दिशा में प्रवाहित हो, और विपरीत दिशा को अवरुद्ध करे।

प्रत्येक LED के दो सिरे होते हैं: एनोड (पॉजिटिव) और कैथोड (नेगेटिव), जो p और n क्षेत्रों के अनुरूप होते हैं। एक बार जब आप एनोड को पावर स्रोत के पॉजिटिव टर्मिनल से और कैथोड को नेगेटिव टर्मिनल से जोड़ देते हैं, तो करंट प्रवाहित होने लगता है। जैसे ही करंट गुजरता है, n-टाइप मटीरियल से इलेक्ट्रॉन p-टाइप मटीरियल की ओर बढ़ते हैं। इसी तरह, p-टाइप मटीरियल से होल n-टाइप मटीरियल की ओर बढ़ते हैं। इलेक्ट्रॉन PN जंक्शन पर चलते समय होल के साथ जुड़ जाते हैं। यह पुनर्संयोजन फोटॉन के माध्यम से ऊर्जा जारी करता है, जिसे हम प्रकाश के रूप में देखते हैं।

नोट: इलेक्ट्रॉन धारा प्रवाह की विपरीत दिशा में प्रवाहित होते हैं।

हालाँकि, प्रकाश का रंग LED के अर्धचालक पर निर्भर करता है। उनके पास p और n दोनों तरफ चालन और संयोजकता बैंड होते हैं। इन बैंड के बीच के अंतर को बैंड गैप कहा जाता है। जब पुनर्संयोजन प्रक्रिया के दौरान इलेक्ट्रॉन चालन बैंड से संयोजकता बैंड में गिरते हैं, तो ऊर्जा प्रकाश के रूप में निकलती है।

यह उत्सर्जित प्रकाश ऊर्जा अर्धचालक के बैंड गैप के बराबर होती है। अलग-अलग अर्धचालकों के लिए बैंड गैप अलग-अलग होता है। यही कारण है कि अलग-अलग रंग के प्रकाश लाने के लिए LED में अलग-अलग अर्धचालकों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, गैलियम फॉस्फाइड (GaP) लाल, पीली या हरी रोशनी पैदा करता है, जबकि गैलियम नाइट्राइड (GaN) नीले और सफेद एल.ई.डी. के लिए प्रयोग किया जाता है।

अधिक गहराई से जानने के लिए यह लेख पढ़ें: एलईडी स्ट्रिप लाइटें कैसे काम करती हैं?

क्या एलईडी के लिए ध्रुवता महत्वपूर्ण है? 

LED के लिए ध्रुवता बनाए रखना ज़रूरी है। रिवर्स ध्रुवता सर्किट को बर्बाद कर देगी, और आपकी LED लाइटें नहीं जलेंगी। LED का मतलब है प्रकाश उत्सर्जक डायोडअन्य सभी डायोड की तरह, LED बिजली को केवल एक दिशा में प्रवाहित होने देता है। यह तभी संभव है जब आप प्रकाश को सही ध्रुवता का पालन करने के लिए सेट करते हैं।

एलईडी को रोशन करने के लिए, आपको लाइट के पॉजिटिव सिरे को पावर सोर्स के पॉजिटिव सिरे से जोड़ना होगा। इसी तरह, लाइट के नेगेटिव सिरे को पावर सोर्स के नेगेटिव सिरे से जोड़ा जाना चाहिए। इससे यह सुनिश्चित होगा कि करंट वांछित दिशा में बहेगा, जिससे इलेक्ट्रॉन फिर से जुड़कर प्रकाश उत्सर्जित कर सकेंगे।

यदि ध्रुवता बनाए नहीं रखी जाती है, यदि आप सकारात्मक को नकारात्मक से जोड़ते हैं या इसके विपरीत, तो एलईडी करंट को रोक देगा। पीएन जंक्शन में प्रचलित करंट प्रवाह होगा, और रोशनी नहीं जलेगी। हालांकि रिवर्स पोलरिटी के कारण एलईडी क्षतिग्रस्त नहीं होते हैं, लेकिन इससे सर्किट डिज़ाइन में बाधा आएगी। फिर भी, कुछ मामलों में, एलईडी की रिवर्स वोल्टेज रेटिंग से परे रिवर्स वोल्टेज लगाने से एलईडी को नुकसान हो सकता है।

एलईडी लाइट्स की ध्रुवता का पता कैसे लगाएं?

एलईडी लाइट्स की कुछ भौतिक विशेषताएं आपको उनकी ध्रुवता का पता लगाने में मदद करेंगी। अगर आपको पता नहीं चल पा रहा है, तो दूसरे तरीके भी हैं; आइए उन सभी पर चर्चा करें: 

विधि 1: लीड्स की लंबाई जांचें 

यदि आप डायोड को देखें, तो दो पैर या लीड दिखाई देते हैं। आप पैर की लंबाई को आसानी से पहचान सकते हैं। लंबी लीड एनोड (पॉजिटिव टर्मिनल) है, और छोटी कैथोड (नेगेटिव टर्मिनल) है। हालाँकि, यह ध्रुवता का पता लगाने का एक आसान तरीका नहीं है। पैरों को बिना किसी नए LED के इंस्टॉलेशन में फिट करने के लिए काटा या सोल्डर किया जा सकता है। इस मामले में, आप LED की ध्रुवता की पहचान कैसे करेंगे? इसके लिए अगली विधि का पालन करें। 

विधि 2: सपाट किनारे और गोल पक्ष की तलाश करें  

पारदर्शी प्लास्टिक आवरण पर नज़र रखें और सपाट या गोल किनारा खोजें। एलईडी में नेगेटिव पैर के पास सपाट किनारे होते हैं और पॉजिटिव साइड पर गोल किनारे होते हैं। यह ध्रुवीयता का पता लगाने के लिए एक मददगार सुराग है।

विधि 3: प्लेट में अंतर का पता लगाएं

एलईडी आवरण के अंदर करीब से देखें; वे स्पष्ट, लाल, हरे, पीले, नीले आदि हो सकते हैं। लेकिन ये ज़्यादातर पारदर्शी होते हैं, इसलिए आप आसानी से अंदर देख सकते हैं। आपको अलग-अलग आकार की दो धातु की प्लेटें मिलेंगी। बड़ी प्लेट एलईडी के नेगेटिव लीड, कैथोड से जुड़ी होती है। छोटी प्लेट पॉजिटिव लीड, एक एलईडी एनोड से जुड़ी होती है। इस प्रकार, यदि आप लीड/पैरों को देखकर उन्हें अलग नहीं कर सकते हैं, तो इस तकनीक का उपयोग करें।

विधि 4: मल्टीमीटर का उपयोग करें

मल्टीमीटर एक विद्युत उपकरण है जिसका उपयोग डायोड परीक्षण, वोल्टेज, करंट, प्रतिरोध माप आदि के लिए किया जाता है। इसमें दो जांच (सकारात्मक के लिए लाल और नकारात्मक के लिए काला) और एक डिजिटल डिस्प्ले है। ध्रुवता का पता लगाने के लिए, आपको मल्टीमीटर को डायोड परीक्षण मोड में सेट करना होगा, जिसे आमतौर पर (▶|–) के रूप में दर्शाया जाता है।

ध्यान दें: यदि आपके मल्टीमीटर में डायोड मोड नहीं है, तो आप प्रतिरोध मोड (Ω) का उपयोग कर सकते हैं।

एक बार मोड सेट हो जाने पर, लाल जांच को मल्टीमीटर के सकारात्मक इनपुट टर्मिनल से कनेक्ट करें (जिसे अक्सर लेबल किया जाता है VΩmA या समान)। इसी तरह, काली जांच को मल्टीमीटर के नकारात्मक या सामान्य टर्मिनल में डालें (लेबल किया गया COM). 

एक एलईडी लीड पर लाल जांच और दूसरे पर काली जांच को छूकर एलईडी का परीक्षण करें। यदि लाल जांच एनोड (पॉजिटिव टर्मिनल) से जुड़ी है और काली जांच कैथोड (नेगेटिव टर्मिनल) से जुड़ी है, तो प्रकाश मंद रूप से चमकेगा।

हालाँकि, अगर प्रकाश प्रकाशित नहीं हो रहा है, तो जांच सही ध्रुवता से मेल नहीं खाती है। लाल को दूसरे लीड पर और काले को शेष पर छूकर जांच को उल्टा करें; आप पाएंगे कि प्रकाश चमक रहा है। इस तरह, आप एलईडी के सकारात्मक और नकारात्मक छोर का पता लगा सकते हैं। 

विधि 5: कॉइन सेल बैटरी का उपयोग करें

CR2032 जैसी कॉइन सेल बैटरी का उपयोग करके, आप किसी LED के धनात्मक और ऋणात्मक पैरों को जल्दी से निर्धारित कर सकते हैं। इसके लिए, आपको LED के पैरों को कॉइन सेल बैटरी के टर्मिनलों पर रखना होगा, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। यदि प्रकाश मंद रूप से चमकता है, तो इसका मतलब है कि बैटरी के धनात्मक भाग को छूने वाला पैर LED का एनोड (धनात्मक) है। और बैटरी के ऋणात्मक टर्मिनल को छूने वाला पैर LED का कैथोड (ऋणात्मक) है। यदि यह प्रकाश नहीं देता है, तो LED को पलटें और पुनः प्रयास करें।

यदि आप एलईडी लाइट्स को पीछे की ओर लगाते हैं तो क्या होता है?

अगर आप LED लाइट को पीछे की ओर वायर करते हैं, तो लाइट जलेगी नहीं। हालाँकि, इससे LED को कोई नुकसान नहीं होगा। अगर आप गलती से गलत कनेक्शन का प्रयास करते हैं, तो वोल्टेज कम से मध्यम होने पर कुछ भी परेशान नहीं होगा। लेकिन अगर आपकी LED हाई-वोल्टेज सर्किट से जुड़ी हैं, तो गलत कनेक्शन LED को नुकसान पहुंचा सकता है। इसलिए, अगर आप गलती से LED लाइट को उल्टा या पीछे की ओर कनेक्ट कर देते हैं, तो उन्हें जल्द से जल्द ठीक कर लें।

हालांकि, कभी-कभी सुरक्षा उपाय के रूप में सर्किट में रिवर्स डायोड शामिल किए जाते हैं। रिवर्स डायोड में आगे की वोल्टेज ड्रॉप आम तौर पर बहुत कम होती है (मानक सिलिकॉन डायोड के लिए लगभग 0.7V)। यह वोल्टेज डायोड को नुकसान पहुंचाने के लिए बहुत कमज़ोर है। यह प्रभावी रूप से एलईडी को उच्च रिवर्स वोल्टेज से बचाता है जो इसके रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक हो सकता है।

एलईडी स्ट्रिप लाइट की ध्रुवता की पहचान कैसे करें?

पीसीबी के चिह्नों को देखकर आप एलईडी पट्टी की ध्रुवता का पता लगा सकते हैं। एलईडी पट्टी में तांबे के पैड होते हैं। प्रत्येक तांबे के पैड पर, प्रतीक ध्रुवता को दर्शाते हैं; आपको '+' और '-' चिह्न मिलेंगे। उदाहरण के लिए, एक सफेद या एकल-रंग एलईडी पट्टी इसमें सकारात्मक और नकारात्मक अंकन हैं; आप ड्राइवर या पावर स्रोत को कनेक्ट करें इस ध्रुवीयता क्रम का पालन करते हुए।

इसके अलावा, यह आपको ध्रुवता बनाए रखने में भी मार्गदर्शन करेगा कई एलईडी स्ट्रिप्स को एक साथ जोड़ना.

हालाँकि, एलईडी स्ट्रिप्स के सभी प्रकारों में समान ध्रुवता संकेत नहीं होता है। उदाहरण के लिए,  ट्यूनेबल सफेद पट्टियाँ '+' और '-' के बजाय 'C+' और 'W+' जैसे चिह्न हो सकते हैं। फिर से, आरजीबी एलईडी पट्टी एक सामान्य एनोड के साथ एक एकल सकारात्मक टर्मिनल (एनोड) होता है जिसे तीनों रंग (लाल, हरा, नीला) साझा करते हैं। आपको सकारात्मक टर्मिनल (+) को बिजली की आपूर्ति के सकारात्मक पक्ष से जोड़ना होगा। अलग-अलग रंग चैनल (आर, जी, बी) एक नियंत्रक या सीधे माध्यम से जमीन (नकारात्मक) से जुड़े होते हैं। नीचे दिया गया चार्ट आपको अवधारणा को स्पष्ट करने में मदद करेगा: 

एलईडी स्ट्रॉप पोलारिटी चार्ट
एलईडी पट्टी प्रकार	सकारात्मक (+)	नकारात्मक (-)	अतिरिक्त चैनल	तार का रंग (विशिष्ट)
सिंगल कलर एलईडी स्ट्रिप	+ या V+	– या जीएनडी	कोई नहीं	लाल (पावर), काला (ग्राउंड)
ट्यून करने योग्य सफेद एलईडी पट्टी	सी+ (ठंडा सफेद), डब्ल्यू+ (गर्म सफेद)	साझा जमीन	कोई नहीं	भिन्न (ठंडा सफेद, गर्म सफेद)
आरजीबी एलईडी पट्टी (सामान्य एनोड)	+ (सामान्य एनोड)	आर- (लाल), जी- (हरा), बी- (नीला)	अलग-अलग चैनल ज़मीन से जुड़ते हैं	लाल (पावर), हरा (G के लिए ग्राउंड), नीला (B के लिए ग्राउंड), भिन्न (R के लिए ग्राउंड)
आरजीबी एलईडी पट्टी (सामान्य कैथोड)	– (सामान्य कैथोड)	आर+ (लाल), जी+ (हरा), बी+ (नीला)	व्यक्तिगत चैनल सकारात्मक से जुड़ते हैं	काला (ग्राउंड), लाल (R के लिए पावर), हरा (G के लिए पावर), नीला (B के लिए पावर)
पता योग्य एलईडी पट्टी	+ (पावर)	- (मैदान)	डीआई (डेटा इन), सीआई (क्लॉक इन) (यदि लागू हो)	लाल (पावर), काला (ग्राउंड), भिन्न (डेटा, घड़ी)

नोट: विभिन्न ब्रांडों या निर्माताओं के लिए तार का रंग और ध्रुवता चिह्न भिन्न हो सकते हैं। 

दिशा की जांच करने के अलावा, आप LED स्ट्रिप की ध्रुवता का पता लगाने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग कर सकते हैं। मल्टीमीटर को निरंतरता मोड पर सेट करें। फिर, मल्टीमीटर जांच को LED स्ट्रिप के कॉपर पैड पर रखें। डिवाइस से एक बीप ध्वनि आगे की दिशा में प्रवाहित करंट को इंगित करती है (LED के माध्यम से सकारात्मक से नकारात्मक)। यह सही ध्रुवता की पुष्टि करता है।

सामान्य LED स्ट्रिप ध्रुवीयता समस्याओं का निवारण 

सेटअप या वायरिंग करते समय एलईडी पट्टी रोशनीयहां कुछ सामान्य समस्याएं दी गई हैं जिनका सामना आपको ध्रुवता के कारण करना पड़ सकता है:

ध्रुवता चिह्न ढूंढने में कठिनाई

पोलरिटी के निशान पीसीबी पर बहुत बारीकी से छपे होते हैं, और कुछ पर कोई निशान नहीं भी हो सकता है। ये निशान संकीर्ण पट्टियों के लिए बहुत छोटे हो सकते हैं जिन्हें पढ़ने के लिए आपको मदद की ज़रूरत पड़ सकती है। अगर आपको वे नहीं मिल पा रहे हैं, तो माइक्रोस्कोप का इस्तेमाल करें। अगर कोई निशान नहीं है, तो मल्टीमीटर का इस्तेमाल करें। थाई डिवाइस एलईडी स्ट्रिप की पोलरिटी का तुरंत पता लगा लेंगे। 

ग़लत ध्रुवता: प्रकाश नहीं चमक रहा 

अगर आप LED स्ट्रिप लाइट के नेगेटिव टर्मिनल को पावर सप्लाई के नेगेटिव सिरे से या पॉजिटिव को पॉजिटिव सिरे से जोड़ते हैं, तो लाइट नहीं जलेगी। कनेक्शन हटा दें और सही पोलरिटी के साथ इसे फिर से करें। 

ढीले कनेक्शन के कारण झिलमिलाहट

भले ही आपकी ध्रुवता सही हो, फिर भी प्रकाश में झिलमिलाहट की समस्याएँ दिखाई दे सकती हैं। यह कई कारणों से हो सकता है, जैसे कि ढीला कनेक्शन सबसे आम है। जब एलईडी स्ट्रिप्स को बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जाता है, अगर वायरिंग ढीली हो जाती है, तो एलईडी में झिलमिलाहट की समस्याएँ आएँगी। इसके लिए, जोड़ों की दोबारा जाँच करें और सुनिश्चित करें कि वे मजबूत कनेक्शन के लिए उपयुक्त हैं। 

वायरिंग संगतता समस्याएँ

एलईडी स्ट्रिप कनेक्टर का उपयोग एक एलईडी स्ट्रिप को दूसरे से जोड़ने या बस एलईडी स्ट्रिप को पावर स्रोत से जोड़ने के लिए किया जाता है। प्रत्येक एलईडी स्ट्रिप वैरिएंट के लिए एक विशिष्ट एलईडी स्ट्रिप कनेक्टर की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि आप एकल-रंग की एलईडी स्ट्रिप का उपयोग करते हैं, तो आपको 2-पिन एलईडी स्ट्रिप कनेक्टर की आवश्यकता होगी। यदि आप RGB एलईडी स्ट्रिप के लिए समान कनेक्टर का उपयोग करते हैं, तो प्रकाश चमक नहीं पाएगा, भले ही आप ध्रुवता बनाए रखें। इस मामले में, आपको 4 पिन एलईडी स्ट्रिप कनेक्टर का उपयोग करने की आवश्यकता है।

एलईडी स्ट्रिप्स से जुड़ी समस्याओं के बारे में अधिक जानने के लिए यह देखें- समस्या निवारण एलईडी पट्टी समस्याओं.

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

निष्कर्ष 

किसी भी विद्युत उपकरण को जोड़ने या वायरिंग करने के लिए ध्रुवता क्रम जानना आवश्यक है, जिसमें LED लाइट भी शामिल है। सर्किट को पूरा करने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि लाइट चमकती है, आपको लाइट के पॉजिटिव टर्मिनल को पॉजिटिव एंड से और नेगेटिव टर्मिनल को पावर सप्लाई के नेगेटिव एंड से कनेक्ट करना होगा। अगर यह दो लीड और हेड कैप वाला थ्रू-होल LED है, तो लंबा पैर पॉजिटिव है। आप इसे फ्लैट और साउंड साइड या प्लेट के आकार का अनुसरण करके भी पता लगा सकते हैं, जैसा कि मैंने चर्चा में बताया है। 

हालाँकि, यदि आप LED स्ट्रिप्स की तरह SMD (सरफेस-माउंट डिवाइस) LED के साथ काम कर रहे हैं, तो आप ध्रुवता का पता लगाने के लिए प्रतीकों का अनुसरण कर सकते हैं। SMD को '+' और '-' चिह्नों के साथ एक मुद्रित सर्किट बोर्ड में व्यवस्थित किया जाता है।

ये निशान आपको एलईडी लाइट को सही ध्रुवता के साथ बिजली की आपूर्ति से जोड़ने में मार्गदर्शन करेंगे। इस मामले में, आप हमारे लिए जा सकते हैं LEDYi एलईडी स्ट्रिप लाइट्सहमारे सभी फिक्स्चर में कॉपर पैड के साथ स्पष्ट मुद्रित पोलरिटी मार्किंग है। इस प्रकार, आप पोलरिटी का पता लगाने के लिए किसी पेशेवर मदद या मल्टीमीटर की आवश्यकता के बिना आसानी से लाइट स्थापित कर सकते हैं!