एलईडी फिलामेंट

एलईडी फिलामेंट लाइट बल्ब एक तरह का एलईडी लैंप है जिसे सौंदर्य और प्रकाश वितरण उद्देश्यों के लिए दृश्य तंतुओं के साथ एक पारंपरिक तापदीप्त प्रकाश बल्ब के समान बनाया गया है, लेकिन प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) की उच्च दक्षता के साथ किया गया है। यह 'एलईडी फिलामेंट्स ' का उपयोग करके अपना प्रकाश उत्पन्न करता है, जो डायोड के श्रृंखला-जुड़े तार हैं जो दिखने में तापदीप्त प्रकाश बल्बों के विद्युत फिलामेंट से मिलते जुलते हैं। वे परंपरागत स्पष्ट (या फ्रॉस्टेड) तापदीप्त बल्बों के लिए सीधे प्रतिस्थापन हैं, क्योंकि वे एक ही एनवेलप (आवरण) के आकार के बने होते हैं, वही आधार जो एक ही लाइटबल्ब सॉकेट में फिट होते हैं, और एक ही आपूर्ति वोल्टेज पर काम करते हैं। उनका उपयोग उनकी उपस्थिति के लिए किया जा सकता है, जैसे कि जब एक स्पष्ट तापदीप्त बल्ब को जलाया जाता है, या उनके प्रकाश वितरण के व्यापक कोण के लिए, सामान्यतः 300 डिग्री की होती है। वे कई अन्य एलईडी लैंपों की तुलना में अधिक कुशल भी हैं।

इतिहास
2008 में उशियो लाइटिंग द्वारा एक एलईडी फिलामेंट टाइप डिज़ाइन लाइट बल्ब का उत्पादन किया गया था, तापदीप्त प्रकाश बल्ब की उपस्थिति की नकल करने का इरादा रहा था । समकालीन बल्ब सामान्यतः एक बड़े ताप सिंक से जुड़े एक बड़े एलईडी या एलईडी के मैट्रिक्स का उपयोग करते थे। नतीजतन, इन बल्बों ने सामान्यतः केवल 180 डिग्री चौड़ी बीम का उत्पादन करता है। लगभग 2015 तक, कई निर्माताओं द्वारा एलईडी फिलामेंट बल्ब पेश किए गए थे। इन डिजाइनों में कई एलईडी फिलामेंट प्रकाश उत्सर्जकों का उपयोग किया गया था, जो एक स्पष्ट, मानक तापदीप्त बल्ब के फिलामेंट में प्रकाशित होने पर दिखने में समान थे और प्रारंभिक एडिसन लाइट बल्ब के कई तंतुओं के विवरण के समान थे।

2008 में उशियो और सान्यो द्वारा एलईडी फिलामेंट बल्ब का पेटेंट कराया गया था। पैनासोनिक ने 2013 में फिलामेंट्स के समान मॉड्यूल के साथ एक फ्लैट व्यवस्था का वर्णन किये थे। दो अन्य स्वतंत्र पेटेंट आवेदन 2014 में दायर किए गए थे लेकिन कभी भी स्वीकृत नहीं हुए।  प्रारंभिक दायर किए गए पेटेंट में एलईडी के तहत हीट ड्रेन सम्मिलित था। उस समय, एलईडी की दीप्त क्षमता 100 lm/W से कम थी। 2010 के अंत तक, यह 160 lm/W के नज़दीक पहुंच गया था।

डिजाइन
एलईडी फिलामेंट में कई श्रृंखला सर्किट होते हैं। एक पारदर्शी सब्सट्रेट पर श्रृंखला से जुड़े एलईडी, जिसे चिप-ऑन- ग्लॉस (सीओजी) कहा जाता है। ये पारदर्शी सबस्ट्रेट्स ग्लॉस (कांच) या (सफायर) नीलम सामग्री से बने होते हैं। यह पारदर्शिता उत्सर्जित प्रकाश को बिना किसी व्यवधान के समान रूप से फैलाने की अनुमति देती है। सिलिकॉन रेजिन बाइंडर सामग्री में पीले फॉस्फर की एक समान कोटिंग एलईडी द्वारा उत्पन्न नीली रोशनी को वांछित रंग तापमान 2700 K के अनुमानित सफेद प्रकाश में परिवर्तित करती है—सामान्यतः एक तापदीप्त बल्ब के गर्म सफेद से मेल खाने के लिए। एलईडी फिलामेंट लाइट्स के डिजाइन सम्बंधित विवाद्यको में दों कमियाँ हैं- पहला सिलिकॉन बाइंडर का क्षरण और दूसरा नीली रोशनी का रिसाव हैं।

फिलामेंट डिज़ाइन का लाभ कम ड्राइविंग धाराओं वाले अधिक एलईडी उत्सर्जकों के उपयोग के कारण संभावित रूप से उच्च दक्षता है। डिजाइन का एक प्रमुख लाभ वह सहजता है जिसके साथ पूर्ण वैश्विक (360°) रोशनी को तंतुओं के सरणियों से प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन कम प्रकाश उत्सर्जक दो क्षेत्र सब्सट्रेट के विकर्ण दिखाई देते हैं।

उच्च ऑपरेटिंग तापमान से एलईडी उत्सर्जकों का जीवनकाल कम हो जाता है। एलईडी फिलामेंट बल्ब में अन्य प्रकारों की तुलना में कई छोटे, कम-शक्ति वाले एलईडी चिप्स होते हैं, जो हीटसिंक की आवश्यकता से बचते हैं, लेकिन उन्हें अभी भी थर्मल प्रबंधन (इलेक्ट्रॉनिक्स) पर ध्यान देना चाहिए; विश्वसनीय संचालन के लिए कई ताप-अपव्यय पथों की आवश्यकता होती है। एलईडी फिलामेंट से ग्लास बल्ब तक गर्मी का बेहतर संचालन करने के लिए लैंप में उच्च-तापीय-चालकता गैस (हीलियम) मिश्रण हो सकता है। गर्मी अपव्यय को अनुकूलित करने के लिए एलईडी फिलामेंट्स की व्यवस्था की जा सकती है। एलईडी चिप्स की जीवन प्रत्याशा जंक्शन तापमान (टीजे/Tj) से संबंधित है; उच्च जंक्शन तापमान पर प्रकाश उत्पादन समय के साथ तेजी से गिरता है। 90% चमकदार प्रवाह बनाए रखते हुए 30,000 घंटे की जीवन प्रत्याशा प्राप्त करने के लिए जंक्शन तापमान को 85 डिग्री सेल्सियस से नीचे बनाए रखने की आवश्यकता होती है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि एलईडी फिलामेंट जल्दी से जल सकता है यदि किसी भी कारण से नियंत्रित गैस भराव खो जाता है।

लैंप के आधार में फिट होने के लिए एक स्पष्ट बल्ब में बिजली की आपूर्ति बहुत छोटी होनी चाहिए। एलईडी की बड़ी संख्या (सामान्यतः 28 प्रति फिलामेंट) अन्य एलईडी लैंप की तुलना में बिजली की आपूर्ति को सरल बनाती है, क्योंकि प्रति नीली एलईडी वोल्टेज 2.48 और 3.7 वोल्ट डीसी के बीच होती है। कुछ प्रकार अतिरिक्त रूप से लाल एलईडी का उपयोग कर सकते हैं (1.63 V= से 2.03 V=)। लाल और नीले रंग के मिश्रण वाले दो तंतु इस प्रकार 110 V= के नज़दीक हैं, और चार 220–240 V= के नज़दीक हैं, अन्य एलईडी लैंपों के लिए 3 V= और 12 V= आवश्यक मुख्य एसी वोल्टेज की तुलना में अगर देखा जाये तो। सामान्यतः चार तंतुओं का उपयोग किया जाता है, और उपस्थिति कार्बन फिलामेंट लैंप से अधिक होने के समान होती है। सामान्यतः फॉस्फोर का मिश्रण पीले फॉस्फोर के साथ प्रारंभिक नीले एलईडी की तुलना में उच्च रंग प्रतिपादन सूचकांक (रंग तापमान से अलग) देने के लिए उपयोग किया जाता है।

कुछ सस्ते बल्बों द्वारा उपयोग किए जाने वाले साधारण रैखिक नियामक मुख्य प्रत्यावर्ती धारा की दोगुनी आवृत्ति पर कुछ (फ्लिकरिंग) टिमटिमाते हुए का कारण बनेंगे, जिसका पता लगाना कठिन हो सकता है, लेकिन संभवतः आंखों में खिंचाव और सिरदर्द में योगदान देता है।