সাউদার্ন ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি থেকে একটি গবেষণা দল একটি প্লাগ এবং প্লে কোয়ান্টাম ডট এলইডি তৈরি করেছে গৃহস্থালী এসি পাওয়ারের জন্য

ভূমিকা: চেন শুমিং এবং সাউদার্ন সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি থেকে অন্যরা স্বচ্ছ পরিবাহী ইন্ডিয়াম জিংক অক্সাইডকে মধ্যবর্তী ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহার করে একটি সিরিজ সংযুক্ত কোয়ান্টাম ডট হালকা-নির্গমনকারী ডায়োড তৈরি করেছে। ডায়োড যথাক্রমে 20.09% এবং 21.15% এর বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা সহ ইতিবাচক এবং নেতিবাচক বিকল্প বর্তমান চক্রের অধীনে কাজ করতে পারে। তদতিরিক্ত, একাধিক সিরিজ সংযুক্ত ডিভাইসগুলি সংযুক্ত করে, প্যানেলটি জটিল ব্যাকএন্ড সার্কিটের প্রয়োজন ছাড়াই সরাসরি গৃহস্থালি এসি শক্তি দ্বারা চালিত হতে পারে। 220 ভি/50 হার্জেডের ড্রাইভের অধীনে, লাল প্লাগ এবং প্লে প্যানেলের পাওয়ার দক্ষতা 15.70 এলএম ডাব্লু -1, এবং সামঞ্জস্যযোগ্য উজ্জ্বলতা 25834 সিডি এম -2 পর্যন্ত পৌঁছতে পারে।

হালকা নির্গমনকারী ডায়োডগুলি (এলইডি) তাদের উচ্চ দক্ষতা, দীর্ঘ জীবনকাল, শক্ত-রাষ্ট্রীয় এবং পরিবেশগত সুরক্ষা সুবিধার কারণে, শক্তি দক্ষতা এবং পরিবেশগত টেকসইতার জন্য বিশ্বব্যাপী চাহিদা মেটাতে মূলধারার আলোক প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে। সেমিকন্ডাক্টর পিএন ডায়োড হিসাবে, এলইডি কেবল একটি নিম্ন-ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট (ডিসি) উত্সের ড্রাইভের অধীনে কাজ করতে পারে। একমুখী এবং অবিচ্ছিন্ন চার্জ ইনজেকশন, চার্জ এবং জোল হিটিং ডিভাইসের মধ্যে জমা হওয়ার কারণে, যার ফলে এলইডি এর অপারেশনাল স্থিতিশীলতা হ্রাস করে। এছাড়াও, বৈশ্বিক বিদ্যুৎ সরবরাহ মূলত উচ্চ-ভোল্টেজ বিকল্প প্রবাহের উপর ভিত্তি করে তৈরি হয় এবং এলইডি লাইটের মতো অনেক গৃহস্থালী সরঞ্জামগুলি সরাসরি উচ্চ-ভোল্টেজ বিকল্প প্রবাহ ব্যবহার করতে পারে না। অতএব, যখন এলইডি গৃহস্থালী বিদ্যুত দ্বারা চালিত হয়, তখন উচ্চ-ভোল্টেজ এসি পাওয়ারকে নিম্ন-ভোল্টেজ ডিসি পাওয়ারে রূপান্তর করার জন্য মধ্যস্থতাকারী হিসাবে একটি অতিরিক্ত এসি-ডিসি রূপান্তরকারী প্রয়োজন। একটি সাধারণ এসি-ডিসি রূপান্তরকারী মেইন ভোল্টেজ হ্রাস করার জন্য একটি ট্রান্সফর্মার এবং এসি ইনপুট সংশোধন করার জন্য একটি রেকটিফায়ার সার্কিট অন্তর্ভুক্ত করে (চিত্র 1 এ দেখুন)। যদিও বেশিরভাগ এসি-ডিসি রূপান্তরকারীদের রূপান্তর দক্ষতা 90%এরও বেশি পৌঁছতে পারে, রূপান্তর প্রক্রিয়া চলাকালীন এখনও শক্তি হ্রাস রয়েছে। এছাড়াও, এলইডিটির উজ্জ্বলতা সামঞ্জস্য করতে, ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই নিয়ন্ত্রণ করতে এবং এলইডি -র জন্য আদর্শ স্রোত সরবরাহ করতে একটি উত্সর্গীকৃত ড্রাইভিং সার্কিট ব্যবহার করা উচিত (পরিপূরক চিত্র 1 বি দেখুন)।
ড্রাইভার সার্কিটের নির্ভরযোগ্যতা এলইডি লাইটের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করবে। অতএব, এসি-ডিসি রূপান্তরকারী এবং ডিসি ড্রাইভারদের পরিচয় করিয়ে দেওয়া কেবল অতিরিক্ত ব্যয়ই নয় (মোট এলইডি ল্যাম্প ব্যয়ের প্রায় 17% হিসাবে অ্যাকাউন্টিং), তবে বিদ্যুতের খরচও বৃদ্ধি করে এবং এলইডি ল্যাম্পগুলির স্থায়িত্ব হ্রাস করে। অতএব, এলইডি বা ইলেক্ট্রোলিউমিনসেন্ট (ইএল) ডিভাইসগুলি বিকাশ করা যা জটিল ব্যাকএন্ড বৈদ্যুতিন ডিভাইসের প্রয়োজন ছাড়াই 50 হার্জ/60 হার্জেডের পরিবারের 110 ভি/220 ভি ভোল্টেজ দ্বারা সরাসরি চালিত হতে পারে।

বিগত কয়েক দশকে বেশ কয়েকটি এসি চালিত ইলেক্ট্রোলুমিনসেন্ট (এসি-এল) ডিভাইস প্রদর্শিত হয়েছে। একটি সাধারণ এসি ইলেক্ট্রনিক ব্যালাস্ট দুটি ইনসুলেটিং স্তর (চিত্র 2 এ) এর মধ্যে স্যান্ডউইচড স্তর স্যান্ডউইচযুক্ত একটি ফ্লুরোসেন্ট পাউডার নিয়ে গঠিত। নিরোধক স্তর ব্যবহার বাহ্যিক চার্জ ক্যারিয়ারের ইনজেকশনকে বাধা দেয়, তাই ডিভাইসের মাধ্যমে সরাসরি প্রবাহিত কোনও প্রবাহ নেই। ডিভাইসটির একটি ক্যাপাসিটরের কার্যকারিতা রয়েছে এবং একটি উচ্চ এসি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ড্রাইভের অধীনে, অভ্যন্তরীণভাবে উত্পাদিত ইলেক্ট্রনগুলি ক্যাপচার পয়েন্ট থেকে নির্গমন স্তর পর্যন্ত টানেল করতে পারে। পর্যাপ্ত গতিময় শক্তি পাওয়ার পরে, ইলেক্ট্রনগুলি লুমিনসেন্ট সেন্টারের সাথে সংঘর্ষ করে, এক্সাইটন উত্পাদন করে এবং আলো নির্গত করে। ইলেক্ট্রোডের বাইরে থেকে ইলেক্ট্রনগুলি ইনজেকশন করতে অক্ষমতার কারণে, এই ডিভাইসগুলির উজ্জ্বলতা এবং দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে কম, যা তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে আলোক এবং প্রদর্শনের ক্ষেত্রে সীমাবদ্ধ করে।

এর কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য, লোকেরা একটি একক নিরোধক স্তর সহ এসি বৈদ্যুতিন ব্যালাস্টগুলি ডিজাইন করেছে (পরিপূরক চিত্র 2 বি দেখুন)। এই কাঠামোয়, এসি ড্রাইভের ইতিবাচক অর্ধ চক্র চলাকালীন, একটি চার্জ ক্যারিয়ার সরাসরি বাহ্যিক বৈদ্যুতিন থেকে নির্গমন স্তরটিতে ইনজেকশন করা হয়; অভ্যন্তরীণভাবে উত্পাদিত অন্য ধরণের চার্জ ক্যারিয়ারের সাথে পুনঃসংযোগের মাধ্যমে দক্ষ আলো নিঃসরণ লক্ষ্য করা যায়। যাইহোক, এসি ড্রাইভের নেতিবাচক অর্ধ চক্র চলাকালীন, ইনজেকশন চার্জ ক্যারিয়ারগুলি ডিভাইস থেকে মুক্তি পাবে এবং তাই হালকা নির্গমন করবে না যে কেবল ড্রাইভিংয়ের অর্ধ চক্রের সময় হালকা নির্গমন ঘটে, এই এসি ডিভাইসের দক্ষতা ডিসি ডিভাইসের চেয়ে কম। এছাড়াও, ডিভাইসগুলির ক্যাপাসিট্যান্স বৈশিষ্ট্যের কারণে, উভয় এসি ডিভাইসের বৈদ্যুতিন সংক্রমণের কার্যকারিতা ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভরশীল এবং সর্বোত্তম পারফরম্যান্স সাধারণত বেশ কয়েকটি কিলোহার্টজের উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে অর্জন করা হয়, যা তাদের কম ফ্রিকোয়েন্সি (50 হার্টজ/60 হার্টজ) এ স্ট্যান্ডার্ড হাউসহোল্ড এসি পাওয়ারের সাথে সামঞ্জস্য হওয়া কঠিন করে তোলে।

সম্প্রতি, কেউ একটি এসি বৈদ্যুতিন ডিভাইস প্রস্তাব করেছেন যা 50 হার্জ/60 হার্জেডের ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে পরিচালনা করতে পারে। এই ডিভাইসটিতে দুটি সমান্তরাল ডিসি ডিভাইস রয়েছে (চিত্র 2 সি দেখুন)। বৈদ্যুতিনভাবে শর্ট সার্কিট করে দুটি ডিভাইসের শীর্ষ ইলেক্ট্রোডগুলি এবং নীচের কোপলানার ইলেক্ট্রোডগুলি একটি এসি পাওয়ার উত্সের সাথে সংযুক্ত করে দুটি ডিভাইস পর্যায়ক্রমে চালু করা যেতে পারে। একটি সার্কিট দৃষ্টিকোণ থেকে, এই এসি-ডিসি ডিভাইসটি সিরিজের একটি ফরোয়ার্ড ডিভাইস এবং একটি বিপরীত ডিভাইস সংযোগ করে প্রাপ্ত হয়। যখন ফরোয়ার্ড ডিভাইসটি চালু করা হয়, বিপরীত ডিভাইসটি বন্ধ করে দেওয়া হয়, প্রতিরোধক হিসাবে অভিনয় করে। প্রতিরোধের উপস্থিতির কারণে, বৈদ্যুতিনীয় দক্ষতা তুলনামূলকভাবে কম। তদতিরিক্ত, এসি লাইট-নির্গমনকারী ডিভাইসগুলি কেবল কম ভোল্টেজে কাজ করতে পারে এবং 110 ভি/220 ভি স্ট্যান্ডার্ড গৃহস্থালী বিদ্যুতের সাথে সরাসরি একত্রিত হতে পারে না। পরিপূরক চিত্র 3 এবং পরিপূরক সারণি 1-তে দেখানো হয়েছে, উচ্চ এসি ভোল্টেজ দ্বারা চালিত রিপোর্ট করা এসি-ডিসি পাওয়ার ডিভাইসগুলির পারফরম্যান্স (উজ্জ্বলতা এবং শক্তি দক্ষতা) ডিসি ডিভাইসের তুলনায় কম। এখনও অবধি, কোনও এসি-ডিসি পাওয়ার ডিভাইস নেই যা সরাসরি 110 ভি/220 ভি, 50 হার্জ/60 হার্জেডে গৃহস্থালী বিদ্যুত দ্বারা সরাসরি চালিত হতে পারে এবং এতে উচ্চ দক্ষতা এবং দীর্ঘ জীবনকাল রয়েছে।

চেন শুমিং এবং সাউদার্ন ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি থেকে তাঁর দল মধ্যবর্তী ইলেক্ট্রোড হিসাবে স্বচ্ছ পরিবাহী ইন্ডিয়াম জিংক অক্সাইডকে ব্যবহার করে একটি সিরিজ সংযুক্ত কোয়ান্টাম ডট লাইট-এমিটিং ডায়োড তৈরি করেছে। ডায়োড যথাক্রমে 20.09% এবং 21.15% এর বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা সহ ইতিবাচক এবং নেতিবাচক বিকল্প বর্তমান চক্রের অধীনে কাজ করতে পারে। এছাড়াও, একাধিক সিরিজের সংযুক্ত ডিভাইসগুলি সংযুক্ত করে, প্যানেলটি জটিল ব্যাকএন্ড সার্কিটের প্রয়োজন ছাড়াই গৃহস্থালী এসি পাওয়ার দ্বারা সরাসরি চালিত হতে পারে 22 220 ভি/50 হার্জেডের ড্রাইভের অধীনে, লাল প্লাগ এবং প্লে প্যানেলের পাওয়ার দক্ষতা 15.70 এলএম ডাব্লু -1, এবং সামঞ্জস্যযোগ্য উজ্জ্বলতা 25834 সিডি এম -2 এ পৌঁছতে পারে। উন্নত প্লাগ এবং প্লে কোয়ান্টাম ডট এলইডি প্যানেলটি অর্থনৈতিক, কমপ্যাক্ট, দক্ষ এবং স্থিতিশীল শক্ত-রাষ্ট্রীয় আলোক উত্স তৈরি করতে পারে যা গৃহস্থালীর এসি বিদ্যুৎ দ্বারা সরাসরি চালিত হতে পারে।

লাইটিংচিনা ডটকম থেকে নেওয়া