لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈ (ایل ای ڈی) ایک سیمی کنڈکٹر ڈیوائس ہے جس میں ایک این ٹائپ سیمی کنڈکٹر اور پی ٹائپ سیمی کنڈکٹر شامل ہے، اور سوراخوں اور الیکٹرانوں کے دوبارہ ملاپ کے ذریعے روشنی خارج کرتا ہے۔ ایل ای ڈی اندرونی طور پر ڈائریکٹ کرنٹ (DC) ڈیوائسز ہیں جو صرف ایک قطبی میں کرنٹ پاس کرتے ہیں اور عام طور پر DC وولٹیج کے ذرائع سے ریزسٹرس، کرنٹ ریگولیٹرز اور وولٹیج ریگولیٹرز کے ذریعے چلائے جاتے ہیں تاکہ ایل ای ڈی کو فراہم کردہ وولٹیج اور کرنٹ کو محدود کیا جا سکے۔ اس کی وجہ سے، مینز AC پاور کو ڈی سی وولٹیج یا ایل ای ڈی چلانے کے لیے موزوں کرنٹ میں تبدیل کرنے کے لیے پاور سپلائی یا "ڈرائیور" کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک ایل ای ڈی ڈرائیور ایک خود ساختہ پاور سپلائی ہے جس میں ایل ای ڈی کی صفوں کی برقی خصوصیات کے مطابق آؤٹ پٹ کی خصوصیات ہوتی ہے۔ زیادہ تر ایل ای ڈی ڈرائیورز ایل ای ڈی کی صف کو چلانے کے لیے مستقل کرنٹ فراہم کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ نتیجتاً، وہ LEDs جو ڈرائیونگ سرکٹ پر مسلسل کرنٹ کی سطح پر کام کرنے کے لیے شمار ہوتی ہیں، انہیں DC LEDs کے نام سے جانا جاتا ہے۔
تاہم، ایل ای ڈی لائٹنگ سسٹم کو چلانے کے لیے متبادل کرنٹ (AC) ذریعہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ AC LED ایک LED ہے جو لائن وولٹیج کو ڈائریکٹ کرنٹ (DC) پاور میں تبدیل کرنے کے لیے ڈرائیور کو استعمال کرنے کے بجائے براہ راست AC لائن وولٹیج سے باہر چلتی ہے۔ ایک AC LED چپ میں LED یونٹس کی کثرتیت ہوتی ہے جو ایک چپ پر بنتی ہے اور اسے ایک سرکٹ لوپ یا Wheatstone پل میں جمع کیا جاتا ہے تاکہ متبادل کرنٹ فیلڈ میں براہ راست استعمال کیا جا سکے۔ ایک AC LED کو ہائی وولٹیج لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈ (HV LED) بھی کہا جاتا ہے کیونکہ یہ موجودہ کنورژن ڈرائیونگ جزو سے صاف ہے اور اسے براہ راست مین بجلی میں استعمال کیا جا سکتا ہے جو ہائی وولٹیج ہے (یورپ میں 220V یا USA میں 110V۔ ) اور الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC)۔
عام LED luminaire میں ایک پیچیدہ ڈرائیونگ سرکٹ شامل ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں مینوفیکچرنگ لاگت میں اضافہ، آپریٹنگ لائف کا کافی نقصان، اضافی ڈرائیونگ اور مدھم سرکٹس کے ساتھ حجم میں اضافہ، کم بجلی کی کارکردگی اور نظام کے استحکام کے نتیجے میں ڈیزائن کی کم لچک ہو سکتی ہے۔
DC LED لائٹنگ سسٹم میں ڈرائیونگ سرکٹس کا تعارف بہت سے منفی اثرات لاتا ہے۔ سب سے پہلے، الیکٹرانک سرکٹ کی سروس کی زندگی ایل ای ڈی کے مقابلے میں نمایاں طور پر کم ہے. مزید برآں، اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ ایل ای ڈی کی ان پٹ لوڈ کی خصوصیات ایل ای ڈی کی پوری زندگی میں مستقل نہیں رہتی ہیں، بلکہ عمر اور ماحولیاتی حالات کے ساتھ تبدیل ہوتی رہتی ہیں، ایل ای ڈی اور اس کے ڈرائیور کے درمیان مطابقت بالآخر بگڑ سکتی ہے، اور اس طرح ایل ای ڈی کی کارکردگی غیر مستحکم ہوتی ہے۔ پاور کنورٹر روشنی خارج کرنے والے آلے کی کارکردگی کو کم کرتا ہے۔ اس طرح کے پاور کنورٹر میں بجلی کے نقصانات روشنی کے منبع کی مجموعی کارکردگی کو کم کر دیتے ہیں۔ ایک ڈرائیور سرکٹ میں ایسے اجزاء شامل ہو سکتے ہیں جیسے مزاحمتی بوجھ، آمادہ کنڈلی، کیپسیٹرز، سوئچنگ ٹرانجسٹر، گھڑیاں، اور آپریشنل پیرامیٹرز کو ماڈیول کرنے کے لیے۔ آپریشن کے دوران، ایل ای ڈی لیمپ اور ان کے ایل ای ڈی ڈرائیوروں کو متعدد طفیلی نقصانات کا سامنا کرنا پڑتا ہے جس میں حرارت، کمپن، ریڈیو فریکوئنسی یا برقی مقناطیسی مداخلت، سوئچنگ نقصانات وغیرہ شامل ہیں۔ جیسے جیسے وقت گزرتا ہے، ماحولیاتی عوامل اور طفیلی نقصانات LED لیمپ کی آپریشنل کارکردگی کو گرانے کا باعث بن سکتے ہیں اس طرح کہ وہ آپریشنل ضروریات کو پورا نہیں کر سکتے۔
AC LEDs کے لیے، اضافی وولٹیج ٹرانسفارمرز یا ریکٹیفائر کی ضرورت نہیں ہے، اور AC LEDs متبادل کرنٹ کو براہ راست لگا کر کام کر سکتے ہیں۔ اس کی وجہ سے، AC LED لیمپ کی قیمت اس کے DC ہم منصب کے مقابلے میں کم ہو جاتی ہے، اور سرکٹ سے متعلق معیار کے مسائل کو کم کیا جاتا ہے۔ برقی مقناطیسی مداخلت (EMI)، خاص طور پر، اب کوئی تشویش نہیں ہے کیونکہ لکیری بجلی کی فراہمی کو ہائی فریکوئنسی سوئچنگ آپریشن کی ضرورت نہیں ہے۔ کم وولٹیج کے براہ راست کرنٹ کے لیے تبدیلی کی ضرورت نہیں ہے، اس طرح بجلی کے ٹرانسفارمرز میں توانائی کی کھپت میں کمی واقع ہوتی ہے۔ پاور کنورٹر پاور فیکٹر کو کم کرتا ہے اور کرنٹ کی کل ہارمونک ڈسٹورشن کو بڑھاتا ہے۔ AC-ڈائریکٹ ڈیزائن کی موروثی کارکردگی اسے 0.9 سے زیادہ پاور فیکٹر کے لیے ممکن بناتی ہے جس میں اضافی پاور کنڈیشنگ یا پاور فیکٹر کریکشن سرکٹری کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ AC LED کنفیگریشن کا ایک اور فائدہ اس کی اندرونی مکمل رینج کی مدھمیت ہے، بغیر کسی مدھم سرکٹ کا سہارا لیے۔ AC LED اپروچز کی بنیادی خصوصیات میں سے ایک فیز کٹ (ٹرائیک) ڈمرز کے ساتھ مطابقت ہے۔ مختلف روشنی کی پیداوار فراہم کرنے کے لیے اکثر مدھم فعالیت کے ساتھ ایل ای ڈی لیمپ کو نافذ کرنے کی خواہش کی جاتی ہے۔
لیکن اس کے باوجود، AC LED کی تیاری میں بہتری کا ایک چیلنج اب بھی موجود ہے۔ AC مینز کی سپلائی سے چلنے والی AC-LEDs کی طرف سے پیدا ہونے والی روشنی مینز فریکوئنسی پر قطبیت میں تیز رفتار تبدیلی کے نتیجے میں، آپٹیکل فلکر کی ناقابل قبول حد تک اعلیٰ ڈگری پیش کر سکتی ہے۔ یہ ٹمٹماہٹ پریشان کن ہو سکتا ہے، خاص طور پر جب بات انڈور لائٹنگ ایپلی کیشنز کی ہو۔ ٹمٹماہٹ کا مسئلہ ایک ریکٹیفائر اور ایک کپیسیٹر کے استعمال سے حل کیا جا سکتا ہے، جو DC LED ڈرائیوروں میں عام اجزاء ہیں۔ مزید برآں، ڈرائیور سرکٹری کے ساتھ ایل ای ڈی لائٹس کو AC مینز وولٹیج کو وسیع رینج (مثلاً 100-277V) میں ممکنہ طور پر مستقل لوڈ وولٹیج اور ممکنہ طور پر مسلسل لوڈ کرنٹ میں تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ AC LEDs صرف ان پٹ وولٹیج کی ایک تنگ رینج کو قبول کرنے کے قابل ہوتے ہیں، مثال کے طور پر کہتے ہیں کہ 220-240V، جس نے ریڈیکل وولٹیج کے اتار چڑھاو کے ساتھ ایپلی کیشنز میں اپنے کام کو محدود کر دیا۔
AC پاور ذرائع سے چلنے والی ایل ای ڈی ایک غیر لکیری بوجھ بناتے ہیں۔ غیر خطوطی کی وجہ سے، AC پاور ذرائع سے چلنے والی LEDs میں ممکنہ طور پر کم پاور فیکٹر ہو سکتا ہے، اور ان میں مجموعی ہارمونک بگاڑ ہو سکتا ہے۔ الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) الیکٹرک پاور سسٹم کے پاور فیکٹر کو حقیقی طاقت کے تناسب کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو بوجھ میں بہنے والی ظاہری طاقت سے ہوتا ہے۔
