प्रोग्रामयोग्य एलईडी. प्रोग्रामयोग्य एलईडी ड्राइवर कैसे चुनें और इसकी नई सुविधाओं का उपयोग कैसे करें

इस लेख में हम रंगीन एलईडी के बारे में बात करेंगे, एक साधारण आरजीबी एलईडी और एक एड्रेसेबल के बीच का अंतर, और अनुप्रयोग के क्षेत्रों के बारे में जानकारी जोड़ेंगे, वे कैसे काम करते हैं, कनेक्टिंग एलईडी की योजनाबद्ध तस्वीरों के साथ नियंत्रण कैसे किया जाता है।

1. एल ई डी का परिचय

LED एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो प्रकाश उत्सर्जित करने में सक्षम है। आज इनका व्यापक रूप से विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है: फ्लैशलाइट, कंप्यूटर, घरेलू उपकरण, कार, फोन, आदि। कई माइक्रोकंट्रोलर प्रोजेक्ट किसी न किसी रूप में एलईडी का उपयोग करते हैं।

उनके दो मुख्य उद्देश्य हैं:

उपकरण संचालन का प्रदर्शन या किसी घटना की सूचना;
सजावटी उद्देश्यों (प्रकाश और दृश्य) के लिए उपयोग करें।

अंदर, एलईडी में एक आवास में इकट्ठे लाल (लाल), हरा (हरा) और नीला (नीला) क्रिस्टल होते हैं। इसलिए नाम - आरजीबी (चित्र 1)।

2. माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करना

इसकी मदद से आप प्रकाश के कई अलग-अलग शेड्स प्राप्त कर सकते हैं। RGB LED को एक माइक्रोकंट्रोलर (MK) का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है, उदाहरण के लिए, Arduino (चित्र 2)।

बेशक, आप एक साधारण 5-वोल्ट बिजली की आपूर्ति, वर्तमान को सीमित करने के लिए 100-200 ओम प्रतिरोधी और तीन स्विच के साथ काम कर सकते हैं, लेकिन फिर आपको चमक और रंग को मैन्युअल रूप से नियंत्रित करना होगा। इस मामले में, प्रकाश की वांछित छाया प्राप्त करना संभव नहीं होगा (चित्र 3-4)।

समस्या तब उत्पन्न होती है जब आपको सैकड़ों रंगीन एलईडी को माइक्रोकंट्रोलर से कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है। नियंत्रक पर पिनों की संख्या सीमित है, और प्रत्येक एलईडी को चार पिनों से बिजली की आवश्यकता होती है, जिनमें से तीन रंग के लिए ज़िम्मेदार होते हैं, और चौथा पिन सामान्य होता है: एलईडी के प्रकार के आधार पर, यह एनोड या कैथोड हो सकता है।

3. आरजीबी नियंत्रण के लिए नियंत्रक

एमके टर्मिनलों को उतारने के लिए, विशेष नियंत्रक WS2801 (5 वोल्ट) या WS2812B (12 वोल्ट) का उपयोग किया जाता है (चित्र 5)।

एक अलग नियंत्रक के उपयोग से, कई एमके आउटपुट पर कब्जा करने की आवश्यकता नहीं है; आप खुद को केवल एक सिग्नल आउटपुट तक सीमित कर सकते हैं। एमके WS2801 LED नियंत्रण नियंत्रक के "डेटा" इनपुट को एक सिग्नल भेजता है।

इस सिग्नल में रंग की चमक (प्रत्येक रंग के लिए 8 बिट के 3 चैनल) के बारे में 24-बिट जानकारी होती है, साथ ही आंतरिक शिफ्ट रजिस्टर की जानकारी भी होती है। यह शिफ्ट रजिस्टर है जो आपको यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि जानकारी किस एलईडी को संबोधित है। इस तरह, आप माइक्रोकंट्रोलर के एक पिन का उपयोग करते हुए, श्रृंखला में कई एलईडी कनेक्ट कर सकते हैं (चित्र 6)।

4. पता योग्य एलईडी

यह एक आरजीबी एलईडी है, केवल चिप पर सीधे एकीकृत WS2801 नियंत्रक के साथ। एलईडी आवास सतह पर लगाने के लिए एसएमडी घटक के रूप में बनाया गया है। यह दृष्टिकोण आपको एल ई डी को यथासंभव एक-दूसरे के करीब रखने की अनुमति देता है, जिससे चमक अधिक विस्तृत हो जाती है (चित्र 7)।

ऑनलाइन स्टोर में आप पता योग्य एलईडी स्ट्रिप्स पा सकते हैं, जहां एक मीटर में 144 टुकड़े तक फिट होते हैं (चित्र 8)।

यह विचार करने योग्य है कि एक एलईडी पूरी चमक पर केवल 60-70 एमए की खपत करती है; एक पट्टी को कनेक्ट करते समय, उदाहरण के लिए, 90 एलईडी के साथ, आपको कम से कम 5 एम्पीयर के करंट के साथ एक शक्तिशाली बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होगी। किसी भी परिस्थिति में नियंत्रक के माध्यम से एलईडी पट्टी को बिजली न दें, अन्यथा यह ज़्यादा गरम हो जाएगी और लोड से जल जाएगी। बाहरी बिजली आपूर्ति का उपयोग करें (चित्र 9)।

5. एड्रेसेबल एलईडी की कमी

पता लगाने योग्य एलईडी पट्टी बहुत कम तापमान पर काम नहीं कर सकती है: -15 पर नियंत्रक खराब होना शुरू हो जाता है; गंभीर ठंढ में इसकी विफलता का उच्च जोखिम होता है।

दूसरा दोष यह है कि यदि एक एलईडी विफल हो जाती है, तो श्रृंखला के साथ अन्य सभी भी काम करने से इनकार कर देंगे: आंतरिक शिफ्ट रजिस्टर आगे सूचना प्रसारित करने में सक्षम नहीं होगा।

6. पता योग्य एलईडी स्ट्रिप्स का अनुप्रयोग

एड्रेसेबल एलईडी स्ट्रिप्स का उपयोग कारों, एक्वेरियम, फोटो फ्रेम और पेंटिंग की सजावटी रोशनी, कमरे के डिजाइन, नए साल की सजावट आदि के लिए किया जा सकता है।

यदि एक एलईडी पट्टी का उपयोग कंप्यूटर मॉनीटर के लिए एम्बिलाइट बैकलाइट के रूप में किया जाता है तो एक दिलचस्प समाधान प्राप्त होता है (चित्र 10-11)।

यदि आप Arduino-आधारित माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करते हैं, तो आपको एलईडी स्ट्रिप () के साथ काम करना आसान बनाने के लिए फास्टलेड लाइब्रेरी की आवश्यकता होगी।

आज, यह संभावना नहीं है कि कोई किसी चमकदार चिन्ह या चित्रित चित्र वाले चमकदार प्रकाश बॉक्स से आश्चर्यचकित हो सकता है। उपभोक्ता तमाशा चाहता है, और स्थैतिक विज्ञापन छवि तेजी से अतीत की बात बनती जा रही है, सामान्य तौर पर चलने वाली रोशनी, इंद्रधनुषी अक्षरों के साथ गतिशील डिस्प्ले और संकेतों का स्थान ले रही है - स्थैतिक को गतिशीलता द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है।

और यह बिल्कुल भी आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि प्रोग्रामयोग्य एलईडी नियंत्रक, आपको आसानी से अद्वितीय गतिशील प्रकाश प्रभाव बनाने की अनुमति देता है, जो आधुनिक एलईडी के साथ संयोजन में, वास्तविक दृश्य चमत्कार पैदा कर सकता है।

डिजाइनर के अनुरोध पर, एक संकेत के लिए एक छोटा नियंत्रक बॉक्स, एक एलईडी लाइन, एक संरचना, या एक बड़े एलईडी क्लस्टर - व्यक्तिगत एलईडी का एक ब्लॉक या एलईडी की पूरी लाइनों का एक ब्लॉक - को जीवंत बना देगा। संबंधित प्रोग्राम योग्य मल्टी-चैनल नियंत्रकों पर आधारित ऐसे समाधान डिजाइनरों को साइनेज के लिए सबसे जटिल विचारों को लागू करने की अनुमति देते हैं।

कई नियंत्रकों को जोड़ने से संकेत और भी अधिक जीवंत हो जाएगा, हजारों उपलब्ध शेड्स और दर्जनों चमक ग्रेडेशन का तो जिक्र ही नहीं किया जाएगा। इस मामले में, प्रभाव पैदा करने के लिए, उपयोगकर्ता को बस कंप्यूटर पर एक प्रोग्राम खोलना होगा, साइन के लिए एक लाइट स्क्रिप्ट लिखनी होगी, नियंत्रक को यूएसबी पोर्ट से कनेक्ट करना होगा, तैयार प्रोग्राम को इसमें लिखना होगा, और बस इतना ही - नियंत्रक कर सकता है संकेत से जुड़े रहें. वैसे, कुछ नियंत्रक प्रकाश सेंसर और रिमोट कंट्रोल से सुसज्जित हो सकते हैं।

प्रोग्राम करने योग्य नियंत्रक, सिद्धांत रूप में, पारंपरिक मोनोक्रोमैटिक क्लस्टर और आरजीबी क्लस्टर दोनों को आमतौर पर 24 वोल्ट तक के वोल्टेज पर नियंत्रित करने में सक्षम होते हैं, हालांकि सब कुछ नियंत्रक मॉडल, इसकी जटिलता और डिजाइनर के लक्ष्य पर निर्भर करता है।

नियंत्रक उपयोगकर्ता द्वारा निर्दिष्ट चमक पर 262,000 तक रंग शेड प्रदान करने में सक्षम है, और नियंत्रक का प्रत्येक चैनल व्यक्तिगत रूप से काम करेगा। सिद्धांत रूप में, चैनलों की संख्या सीमित नहीं है; यह एक दूसरे के साथ आवश्यक संख्या में नियंत्रकों को डॉक और सिंक्रनाइज़ करने के लिए पर्याप्त है।

प्रोग्राम में एक स्क्रिप्ट बनाकर, उपयोगकर्ता तुरंत इसका परीक्षण करने में सक्षम होगा - यह पता लगाएगा कि संकेत कैसा दिखेगा, और तुरंत अपने विवेक पर समायोजन करेगा। संक्षेप में, प्रणाली काफी लचीली है. और अगर पहले डेवलपर को जटिल एनालॉग सर्किट डिजाइन करना पड़ता था, तो अब यह एक दोस्ताना और बहुत ही दृश्य वातावरण में एक प्रोग्राम लिखने के लिए पर्याप्त है।

इम्पल्स लाइट से iMLed16x3_Pro (16ch,2A/ch)।

नियंत्रक का आकार 20 गुणा 10 सेमी और 3.5 सेमी ऊंचा है, जिसका वजन केवल 200 ग्राम है। नियंत्रक 5 से 25 वोल्ट तक वोल्टेज पर 16 चैनलों को नियंत्रित करने में सक्षम है, और 2 एम्पीयर के 16 चैनलों के लिए 32 एम्पीयर की अधिकतम धारा, 12 वोल्ट एलईडी आपूर्ति के साथ प्राप्त की जाती है।

प्रोग्राम को आपूर्ति किए गए मालिकाना डायनामिकलाइट एप्लिकेशन का उपयोग करके यूएसबी केबल के माध्यम से लोड किया जाता है, जिसके साथ उपयोगकर्ता को 5 मिलीसेकंड से 4 मिनट तक के समय चरण आकार के साथ एक नियंत्रक के लिए 1336 चरणों में प्रोग्राम लिखने का अवसर मिलता है।

उपयोगकर्ता के अनुरोध पर स्क्रिप्ट निष्पादन की गति पूरी तरह से समायोज्य है। इस प्रकार, उपयोगकर्ता को कुछ ही मिनटों में किसी भी जटिलता का गतिशील परिदृश्य बनाने का अवसर मिलता है।

उपयोगकर्ता के पास RGB के लिए 16 चैनल या 5 स्वतंत्र समूह हैं। आप 5 से 24 वोल्ट तक के वोल्टेज के लिए मोनोक्रोम मॉड्यूल और स्ट्रिप्स, पिक्सेल एलईडी और आरजीबी क्लस्टर कनेक्ट कर सकते हैं।

नियंत्रक में एक स्क्रिप्ट को फ्लैश करने के लिए "डायनेमिकलाइट" प्रोग्राम को एक मैट्रिक्स के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जिसे उपयोगकर्ता को प्रत्येक घटक या समूह के लिए एक शेड, ऑन और ऑफ मोड निर्दिष्ट करके, प्रभावों को सक्षम करने (अतिप्रवाह, संक्रमण, स्ट्रोबोस्कोपिक प्रभाव) को भरने की आवश्यकता होती है। आदि) और ट्रांज़िशन के बीच का समय भी निर्धारित करें। रंग को पैलेट से मैन्युअल रूप से सेट किया जाता है, और चमक और समय को केवल संख्याएं दर्ज करके सेट किया जाता है।

प्रोग्राम का उपयोग करने की सुविधा इस तथ्य में भी निहित है कि एलईडी के प्रत्येक समूह को उसके नाम से नामित किया जा सकता है, ताकि स्क्रिप्ट बनाने की प्रक्रिया में भ्रमित न हों।

किसी संकेत के लिए अधिक चैनल बनाने, या तत्वों को अधिक करंट की आपूर्ति करने के लिए, मास्टर-स्लेव सिद्धांत का उपयोग करके कई iMLed16x3_Pro नियंत्रकों को एक दूसरे के साथ सिंक्रनाइज़ करना और फिर नियंत्रकों को दो-तार केबल के साथ एक दूसरे से कनेक्ट करना पर्याप्त है।

रनलाइन से डोमिनेटर 810

नियंत्रक का माप 11.5 गुणा 6.5 सेमी और ऊंचाई 4 सेमी है, जिसका वजन 330 ग्राम है। नियंत्रक 4 से 25 वोल्ट तक के वोल्टेज के साथ 8 चैनलों तक ड्राइव करने में सक्षम है, जिसमें अधिकतम कुल करंट 40 एम्प्स और अधिकतम करंट प्रति चैनल 10 एम्प्स है।

प्रोग्राम को सम्मिलित मालिकाना एलईडी नियंत्रक सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके यूएसबी के माध्यम से लोड किया जाता है, जिसके साथ उपयोगकर्ता को दोहराव के साथ एक नियंत्रक के लिए 65,000 चरणों में प्रोग्राम लिखने का अवसर मिलता है, और 1.6 मिलीसेकंड से 4 सेकंड तक की फ्रेम अवधि के साथ। आप एप्लिकेशन का उपयोग करके कुछ ही मिनटों में किसी भी जटिलता का गतिशील परिदृश्य बना सकते हैं।

प्रोग्रामिंग के लिए 8 चैनल उपलब्ध हैं। आप 4 से 25 वोल्ट तक के वोल्टेज के लिए मोनोक्रोम मॉड्यूल, स्ट्रिप्स, पिक्सेल एलईडी और डिस्प्ले कनेक्ट कर सकते हैं।

स्क्रिप्ट को फ्लैश करने के लिए "एलईडी कंट्रोलर" प्रोग्राम की विंडो को शासकों के साथ कोशिकाओं के मैट्रिक्स के रूप में प्रस्तुत किया जाता है: ऊर्ध्वाधर में चैनल का नाम और क्षैतिज में ऑपरेटिंग समय, जिसे उपयोगकर्ता ऑन और असाइन करके भरता है। प्रत्येक घटक या समूह का ऑफ मोड, प्रभाव जोड़ना, एक सुविधाजनक स्लाइडर का उपयोग करके ऑपरेटिंग समय अंतराल सेट करना।

प्रोग्राम के उपयोग में आसानी न केवल संकेत की दृश्य प्रस्तुति में निहित है, बल्कि स्क्रिप्ट बनाते समय नेविगेट करना आसान बनाने के लिए प्रत्येक चैनल को नाम देने की क्षमता में भी निहित है।

एक संकेत के लिए अधिक चैनल बनाने के लिए, कई डोमिनेटर 810 नियंत्रकों को एक-दूसरे के साथ सिंक्रनाइज़ करना पर्याप्त है, और आप एक ही समय में कई नियंत्रकों के लिए एक प्रोग्राम लिख सकते हैं, विंडो में बस अधिक चैनल होंगे, और प्रत्येक के लिए सेल होंगे कंट्रोलर अपने रंग में रंग जाएंगे।

एंड्री पोवनी

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सामग्री और उपकरण

प्रोग्रामयोग्य एलईडी पट्टी, Arduino नियंत्रक और संबंधित बिजली आपूर्ति;

एलईडी स्ट्रिप्स काटने के लिए सरौता;

चिनार या कठोर लकड़ी का एक बीम, एलईडी पट्टी की लंबाई से दोगुना;

बेंच आरा और नाली उपकरण, या मिलिंग मशीन;

सैंडपेपर;

लकड़ी की गोंद;

एलईडी स्ट्रिप्स को लकड़ी से चिपकाने के लिए दो तरफा चिपकने वाला टेप या विशेष मैस्टिक।

इंस्टालेशन

सबसे पहले एक LED स्ट्रिप खरीदें. हमने अपनी खिड़कियों के लिए पाँच मीटर की दो कॉइलें खरीदीं। रीलों में खरीदारी करके, आप न केवल कम भुगतान करते हैं, बल्कि इसे बिल्कुल आवश्यक आकार में काटने का अवसर भी मिलता है। विंडो डिस्प्ले को सजाने के लिए हमने पांच मीटर एलपीडी8806 टेप का इस्तेमाल किया।

एलपीडी8806 एक एनालॉग प्रकार की एलईडी पट्टी है जिसमें एलईडी की प्रत्येक जोड़ी के लिए अंतर्निहित नियंत्रक हैं। इसका मतलब है कि आप सॉफ़्टवेयर लाइब्रेरी को अपने Arduino कंट्रोलर में लोड कर सकते हैं और प्रत्येक LED स्ट्रिप के लिए अलग-अलग सेटिंग्स सेट कर सकते हैं।

Adafruit वेबसाइट में एक अच्छा प्रोग्रामिंग ट्यूटोरियल और आवश्यक सभी हार्डवेयर की एक सूची है।

एक बार जब आपका प्रोग्राम चल रहा हो, तो आप सभी प्रकार के प्रकाश प्रभाव बनाने के लिए Arduino नियंत्रक का उपयोग कर सकते हैं।

सबसे पहले, आपको सावधानीपूर्वक अपनी खिड़कियों के आयामों को मापना होगा और एलईडी स्ट्रिप्स को आवश्यक लंबाई में काटना होगा। इस मामले में, प्रत्येक छोर पर कनेक्टिंग तारों के लिए लगभग दो सेंटीमीटर जगह छोड़ना आवश्यक है, अर्थात। पट्टियों को खिड़कियों के आकार से थोड़े छोटे टुकड़ों में काटा जाना चाहिए।

टेप की पट्टियों के सिरों को कनेक्टर्स से मिलाएं ताकि उन्हें कसकर जोड़ा जा सके। जांचें कि प्रत्येक पट्टी में खिड़की की परिधि के चारों ओर आसानी से फिट होने के लिए पर्याप्त तार हैं।

अब आपको एक टेबलटॉप कटिंग मशीन की आवश्यकता होगी, जिससे आपके लिए पैनलों (एलईडी स्ट्रिप्स बिछाने के लिए चयनित खांचे वाले लकड़ी के ब्लॉक) को वांछित आकार में काटना आसान हो जाएगा।

खांचे बनाने के लिए दो आरी-टूथ ब्लेड वाला एक विशेष उपकरण होता है, जिससे आप किसी भी चौड़ाई के खांचे काट सकते हैं। ब्लेडों को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि उनके दाँत एक-दूसरे से नहीं चिपकते, भले ही उन्हें पास-पास रखा गया हो।

आप YouTube पर एक वीडियो देख सकते हैं जिसमें इस ऑपरेशन का विस्तार से वर्णन किया गया है:

एलईडी स्ट्रिप्स को स्पेसर का उपयोग करके स्थापित किया जाना चाहिए ताकि उनसे प्रकाश वांछित दिशा में गिरे। हमारे मामले में, हम चाहते थे कि रोशनी अंदर आए, चांदी के पर्दों से परावर्तित और बिखरती हुई और अंतरिक्ष को कुछ रहस्य दे।

स्पैसर स्क्रैप लकड़ी से बनाए गए थे और वांछित लंबाई प्राप्त होने तक प्रत्येक पैनल में कई रखे गए थे। यह उन्हें आवश्यक लंबाई की औद्योगिक लकड़ी से बनाने की तुलना में अधिक व्यावहारिक था।

हमने लगभग 22 डिग्री का झुकाव कोण चुना।

आप स्पेसर किसी अन्य सामग्री से बना सकते हैं, जैसे प्लाईवुड या फाइबरबोर्ड, हमारे पास बस कुछ अतिरिक्त लकड़ी और एक काटने की मशीन थी।

एक चमकदार और पेशेवर दिखने वाला परिणाम पाने के लिए, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी स्पेसर खांचे में अच्छी तरह से फिट हों, हमने बहुत सारी सैंडिंग की।

ऐसा करने के लिए, हमने सैंडपेपर से ढके उपयुक्त आयामों की लकड़ी के एक ब्लॉक का उपयोग किया और दोनों पैनलों और गास्केट को रेत दिया।

पीसने के बाद, अलग-अलग टुकड़ों को माउंट करना और हैकसॉ का उपयोग करके गैस्केट के उभरे हुए हिस्सों को काटना आवश्यक है। गास्केट स्थापित करते समय, हमने एक विशेष मैस्टिक का उपयोग किया और सूखने पर उन्हें पेपर क्लिप से सुरक्षित कर दिया।

मैस्टिक सूख जाने के बाद, हम तैयार पैनलों को पेंट करना शुरू करते हैं। यह पेंट स्प्रेयर का उपयोग करके किया जा सकता है, और छोटे आकार के लिए, किसी भी उच्च गुणवत्ता वाले पेंट का उपयोग करें। कम से कम दो कोटों को ऐसे रंग में रंगने का प्रयास करें जो आपकी सजावट से मेल खाता हो।

वर्तमान स्तर में सुचारू वृद्धि और कमी, विभिन्न निर्माताओं से एलईडी के साथ और अलग-अलग बिनिंग के साथ काम करने की क्षमता, एक अलग नियंत्रण बस बिछाए बिना समय-आधारित डिमिंग प्रोग्रामिंग, एक स्थिर चमकदार प्रवाह सुनिश्चित करना क्योंकि एलईडी अपना जीवनकाल समाप्त कर लेते हैं, एक उच्च सुरक्षा की डिग्री IP67 - ये सभी विशेषताएं हैं प्रोग्राम करने योग्य एलईडी ड्राइवरउत्पादन कंपनियाँ मेरा मतलब है कि यह ठीक हैऔर इन्वेंट्रोनिक्स.

एलईडी लैंप विकसित करते समय, एक इंजीनियर को आवश्यक प्रकाश प्रदर्शन, विद्युत चुम्बकीय संगतता और थर्मल स्थितियों को सुनिश्चित करने से संबंधित कई समस्याओं का समाधान करना होता है। साथ ही, यह महत्वपूर्ण है कि इलेक्ट्रॉनिक घटक बाजार में चयनित घटकों की उपलब्धता के बारे में न भूलें। इसके अलावा, आर्थिक और तकनीकी पहलुओं को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। इन समस्याओं को हल करते समय, डेवलपर को एलईडी के निर्माता और प्रकार के साथ-साथ निर्माता और सेकेंडरी ऑप्टिक्स के प्रकार का निर्धारण करना होगा और एलईडी की आवश्यक संख्या की गणना करनी होगी। एलईडी की संख्या की गणना करते समय, बाजार में उपलब्ध बिजली आपूर्ति के एक निश्चित "मानक" वर्तमान मूल्य को अनुकूलित करना आवश्यक है। एलईडी चुनते समय, आपको बिनिंग और इसकी सीमा, माध्यमिक प्रकाशिकी में उत्पन्न होने वाले अतिरिक्त नुकसान और जब एलईडी मॉड्यूल गर्म होता है, को ध्यान में रखना चाहिए। एल ई डी के परिणामी सरणी का कनेक्शन सर्किट ऐसा होना चाहिए कि एल ई डी के माध्यम से एक निश्चित धारा प्रवाहित हो, और यह धारा उपलब्ध या उपयोग के लिए इच्छित बिजली आपूर्ति की धारा के अनुरूप होगी। यह पता चला है कि डेवलपर, और बाद में निर्माता, चयनित घटकों और सही समय पर आपूर्तिकर्ताओं के गोदामों में उनकी उपलब्धता से जुड़ा हुआ है। और मुख्य घटकों में से एक जिसके मापदंडों पर यह विकल्प आधारित है वह बिजली की आपूर्ति या एलईडी ड्राइवर है।

बाज़ार की स्थिति तेजी से और कभी-कभी अप्रत्याशित रूप से बदलती है। कल जो लाभदायक था वह आज लाभदायक नहीं हो सकता है। रूसी वास्तविकताओं में, आपातकालीन मोड में उत्पादों का निर्माण करना अक्सर आवश्यक होता है, और आपूर्तिकर्ता के पास आवश्यक घटक नहीं हो सकते हैं। दूसरी ओर, बाजार में हमेशा प्रसिद्ध और बहुत प्रसिद्ध दोनों निर्माताओं के घटकों का विस्तृत चयन होता है, और उनके उत्पाद एक निश्चित समय पर स्टॉक में हो सकते हैं। निर्माता लगातार उत्पाद श्रृंखला बदल रहे हैं, मापदंडों में सुधार कर रहे हैं और/या लागत कम कर रहे हैं। कुछ एलईडी निर्माताओं के पास मानकीकृत आवास आकार भी हैं, उदाहरण के लिए, 3535 (कंपनी द्वारा उत्पादित प्रकार)। क्रीऔर इसी तरह के)। हम पहले ही इस निष्कर्ष पर पहुंच चुके हैं कि विभिन्न निर्माताओं के एलईडी और यहां तक ​​​​कि माध्यमिक प्रकाशिकी का उपयोग एक विशिष्ट मुद्रित सर्किट बोर्ड पर इसे फिर से डिज़ाइन किए बिना किया जा सकता है। बेशक, एलईडी के प्रकार या निर्माता को बदलने से कुछ प्रकाश तकनीकी परिवर्तन होंगे (विभिन्न निर्माताओं के घटकों में अलग-अलग बिनिंग और दक्षता होती है), लेकिन इन परिवर्तनों की भरपाई बिजली आपूर्ति वर्तमान को बदलकर की जा सकती है। हालाँकि, यदि एक अनियमित बिजली आपूर्ति का चयन किया गया है, तो यह असंभव हो जाता है। मौजूदा बिजली आपूर्ति को बदलने के लिए ल्यूमिनेयर के लिए नए प्रमाणन परीक्षणों की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि ये परीक्षण पूरे होंगे।

यह अक्सर पता चलता है कि बिजली आपूर्ति के आउटपुट करंट को काफी हद तक बदलने की जरूरत है, शाब्दिक रूप से 10...20% के भीतर। इस मामले में, इकाई को प्रतिस्थापित करना असंभव है, क्योंकि आउटपुट वर्तमान चरण, यहां तक ​​​​कि एक श्रृंखला के भीतर भी, काफी बड़ा है और इसका एक मानक मूल्य है, और हमें कुछ मध्यवर्ती मूल्य की आवश्यकता है।

इसलिए, विकास चरण में पहले चुनी गई बिजली आपूर्ति भविष्य में एक सीमित तत्व बन सकती है और यदि आवश्यक हो, तो लैंप या उसके मापदंडों के कुछ व्यक्तिगत घटकों को बदलने की अनुमति नहीं देगी।

हम जानते हैं कि समायोज्य क्षमताओं वाली बिजली आपूर्तियाँ हैं जिनका चयन डिज़ाइन चरण में किया जा सकता है। ऐसे ब्लॉकों के लिए तीन विकल्प हैं, लेकिन वे कितने सुविधाजनक हैं?

सबसे आम बिजली आपूर्ति को आंतरिक पोटेंशियोमीटर द्वारा समायोजित किया जाता है। हालाँकि, उनका उपयोग करते समय, लैंप को असेंबल करने की जटिलता बढ़ जाती है, क्योंकि मापने वाले उपकरण का उपयोग करके समायोजन की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, ऐसी बिजली आपूर्ति में मूल रूप से IP65 (पोटेंशियोमीटर तक पहुंच के कारण) से अधिक बाहरी प्रभावों से सुरक्षा की डिग्री नहीं हो सकती है।

डीआईपी स्विच के माध्यम से वर्तमान परिवर्तनों के साथ बिजली आपूर्ति में एक अलग समायोजन चरण होता है, जो डिजाइनर के अनुरूप नहीं हो सकता है। फिर, ऐसे स्विचों की उपस्थिति और उन तक पहुंचने की आवश्यकता के कारण, ऐसी इकाइयां केवल इनडोर उपयोग के लिए उपयुक्त हैं और बाहरी प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

समायोजन के साथ तीसरे प्रकार की बिजली आपूर्ति में "3-इन-1" डिमिंग फ़ंक्शन (पीडब्लूएम, 0...10 वी, प्रतिरोध) के साथ बिजली आपूर्ति शामिल है। एक स्थिर अवरोधक को नियंत्रण इनपुट से जोड़कर, आप आउटपुट करंट को उस मूल्य तक कम कर सकते हैं जिसकी हमें आवश्यकता है (साथ ही आउटपुट पावर भी कम हो जाएगी)। इस मामले में, IP67 की कुछ हद तक सुरक्षा संभव है। कुल मिलाकर यह एक अच्छा विकल्प है. हालाँकि, सभी बिजली आपूर्तियों में प्रतिरोध के साथ मंद होने की संभावना नहीं होती है। साथ ही, डिमिंग फ़ंक्शन का मतलब उत्पाद की लागत में वृद्धि है, और इस फ़ंक्शन का उपयोग काफी सीमित होगा।

इस प्रकार, बिजली आपूर्ति के आउटपुट मापदंडों को समायोजित करने के लिए उपलब्ध तरीकों में से कोई आदर्श विकल्प नहीं है।

वर्तमान में, एलईडी ड्राइवर बाजार में बिजली आपूर्ति का एक और वर्ग दिखाई दिया है - प्रोग्राम करने योग्य, जो आउटपुट करंट को बदलने की क्षमता के साथ, अतिरिक्त गुणों और उपयोगी कार्यों की एक पूरी श्रृंखला प्रदान करते हैं, और ऊपर उल्लिखित कुछ नुकसानों का भी अभाव है। .

प्रोग्रामयोग्य ड्राइवर ऐसी कंपनियों की उत्पाद श्रृंखला में उपलब्ध हैं मेरा मतलब है कि यह ठीक है(परिवार) और इन्वेंट्रोनिक्स(परिवार , ईबीडी) (चित्र 1)। ल्यूमिनेयरों में ड्राइवरों के इस वर्ग का उपयोग निम्नलिखित कार्यों की अनुमति देता है:

• बाहरी प्रभावों से सुरक्षा की डिग्री को कम किए बिना 10...100% की सीमा में आउटपुट करंट में परिवर्तन। सुरक्षा की डिग्री IP67 पर बनी हुई है;
• लैंप चालू होने पर एल ई डी के माध्यम से धारा में सहज वृद्धि। इसका एलईडी मॉड्यूल की विश्वसनीयता पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है, खासकर सर्दियों में;
• क्रमादेशित वर्तमान स्तरों (रोशनी में सुचारू परिवर्तन) के बीच सहज वृद्धि/कमी की संभावना;
• एल ई डी की "उम्र बढ़ने" के लिए मुआवजा। अपने पूरे सेवा जीवन के दौरान निरंतर चमकदार प्रवाह के साथ एक लैंप का उत्पादन संभव है;
• अधिकतम चमक के लिए टाइम डिमिंग मोड में संचालित लैंप को सही समय पर जबरन चालू करना (केवल मीन वेल);
• लैंप के जीवन के अंत के बारे में अलार्म (केवल मीन वेल);
• एलईडी मॉड्यूल या लैंप के बाहरी तापमान संरक्षण के लिए आवश्यक मापदंडों की प्रोग्रामिंग करना, जिस पर पहुंचने पर आउटपुट करंट कम हो जाएगा (केवल इन्वेंट्रोनिक्स);
• समय के साथ विभिन्न निश्चित और अनुकूली डिमिंग प्रोफाइल की उपयोगकर्ता प्रोग्रामिंग (5 वर्तमान स्तरों तक): आनुपातिक मोड और मिडपॉइंट मोड।

आइए उपरोक्त कुछ कार्यों पर करीब से नज़र डालें।

एलईडी उम्र बढ़ने का मुआवजा

एल ई डी बहुत टिकाऊ होते हैं (50...100 हजार घंटे)। यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि सेवा जीवन का अंत चमकदार प्रवाह में 30% की कमी है। ऑपरेशन के दौरान, लैंप का चमकदार प्रवाह धीरे-धीरे कम हो जाता है। एलईडी ड्राइवर की प्रोग्रामिंग करते समय इस तथ्य को शुरू में ध्यान में रखा जा सकता है और एलईडी के माध्यम से प्रारंभिक धारा को कम करके सेट किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, 20% तक, लेकिन सेवा जीवन के अंत तक इसे 100% तक बढ़ाया जा सकता है (चित्र 2)। बेशक, किसी को उसके सेवा जीवन के अंत में लैंप की बिजली खपत में वृद्धि को ध्यान में रखना चाहिए।

चावल। 2. एलईडी एजिंग कंपंसेशन मोड में इन्वेंट्रॉनिक्स और मीन वेल से सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस का स्क्रीनशॉट

समय के अनुसार मंद होना

प्रकाश व्यवस्था में डिमिंग फ़ंक्शन बहुत लोकप्रिय है। यह बाहरी प्रकाश व्यवस्था में विशेष रूप से दिलचस्प है, क्योंकि यह इष्टतम ऊर्जा खपत की अनुमति देता है। इसके अलावा, वर्तमान GOST R 55706-2013 “बाहरी उपयोगितावादी प्रकाश व्यवस्था। वर्गीकरण और मानक" यातायात की तीव्रता के आधार पर सड़कों, चौराहों और स्थानीय क्षेत्रों में रात में रोशनी में कमी (30% तक और 50% तक) की अनुमति देता है।

बाहरी प्रकाश व्यवस्था को मंद करने की क्षमता को लागू करने के लिए महत्वपूर्ण लागत की आवश्यकता होती है। ल्यूमिनेयरों में केवल डिममेबल बिजली की आपूर्ति का उपयोग किया जाना चाहिए, और, कम से कम, इन ल्यूमिनेयरों के लिए एक नियंत्रण रेखा स्थापित की जानी चाहिए। प्रोग्राम करने योग्य बिजली आपूर्ति का उपयोग करके, अतिरिक्त नियंत्रण रेखा या अतिरिक्त नियंत्रक स्थापित किए बिना डिमिंग लागू की जा सकती है, जो प्रकाश व्यवस्था की कुल लागत को काफी कम कर देगी। ऐसी बिजली आपूर्ति आपको लैंप ऑपरेशन समय (चित्रा 3) की शुरुआत के आधार पर विभिन्न आउटपुट वर्तमान मूल्यों को प्रोग्राम करने की अनुमति देती है।

जब हम टाइम डिमिंग (निश्चित और अनुकूली मोड) पर विचार करते हैं, तो यह समझना महत्वपूर्ण है कि लैंप स्वयं चालू या बंद नहीं होता है। चालू और बंद करना ऑपरेटर द्वारा मैन्युअल मोड में या स्वचालित मोड में सेंसर सिग्नल द्वारा किया जाता है। डिमिंग प्रोग्राम हमेशा शुरुआत से चलता है और हर बार इसे चालू किया जाता है।

चित्र 3 से यह देखा जा सकता है कि इन्वेंट्रॉनिक्स द्वारा निर्मित एलईडी ड्राइवरों की डिमिंग प्रोफ़ाइल को 19 घंटे तक की अवधि के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है (निश्चित प्रोफ़ाइल मोड में मीन वेल पर - 24 घंटे तक)। हालाँकि, इसका मतलब यह नहीं है कि 19 घंटे के ऑपरेशन के बाद लैंप बंद हो जाएगा। लैंप अपने आप बंद नहीं हो सकता. बस इसी अंतराल में आप आउटपुट करंट को बदल सकते हैं। 19 घंटे के संचालन के बाद और जबरन बंद होने तक, बिजली आपूर्ति उसी मोड में काम करती रहेगी जिसमें वह प्रोग्रामिंग अवधि के अंत से पहले काम कर रही थी। यदि हम उत्तर की वास्तविकताओं को ध्यान में नहीं रखते हैं, जहां रात और दिन छह महीने तक चलते हैं, तो शेष रूस के लिए यह समय अवधि (19 घंटे) काफी है। यदि नहीं, तो आप बाहरी टाइमर का उपयोग करके लैंप को अल्पकालिक बंद/चालू करने का आयोजन कर सकते हैं ताकि दैनिक उलटी गिनती फिर से शुरू हो जाए।

इन्वेंट्रोनिक्स और मीन वेल के टाइम डिमिंग फ़ंक्शन की उपस्थिति को क्रमशः "टाइम्ड डिमिंग" और "स्मार्ट टाइमर डिमिंग" कहा जाता है। निश्चित और अनुकूली डिमिंग की कार्यक्षमता और क्षमताओं के संदर्भ में, वे एक-दूसरे के समान हैं और एक समान एल्गोरिदम के अनुसार काम करते हैं, लेकिन सामान्य क्षमताओं में कुछ अंतर हैं।

फिक्स्ड डिमिंग का मतलब है कि पावर स्रोत हमेशा प्रोग्राम किए गए प्रोफाइल के अनुसार सख्ती से काम करता है। यह अच्छा होगा यदि प्रकाश में मौसमी परिवर्तन न हों। उदाहरण के लिए, यदि हम ऑपरेशन शुरू होने के 4 घंटे बाद रोशनी में पहली कमी का कार्यक्रम करते हैं, जो गर्मियों में लगभग 01:00 बजे के अनुरूप है (बशर्ते कि स्विचिंग 22:00 बजे होती है), तो सर्दियों में यह 21 के अनुरूप होगा: 00 (17:00 बजे चालू), और इस समय सड़कों पर भारी यातायात है। रोशनी में मौसमी बदलाव के कारण, बाहरी रोशनी में एक निश्चित डिमिंग मोड का उपयोग करना लगभग असंभव है।

एक अधिक दिलचस्प विकल्प जिसे व्यावहारिक रूप से लागू किया जा सकता है वह है अनुकूली डिमिंग का उपयोग, यानी रोशनी में मौसमी बदलावों को समायोजित करना।

विचाराधीन दोनों निर्माताओं के पास अपनी प्रोग्रामयोग्य बिजली आपूर्ति में दो अनुकूली डिमिंग मोड हैं: आनुपातिक सिद्धांत और मध्यबिंदु स्व-समायोजन। बिजली आपूर्ति की प्रोग्रामिंग करते समय, प्रोग्राम इंटरफ़ेस आपको किसी भी डिमिंग विकल्प के बीच चयन करने की अनुमति देता है।

अनुकूली डिमिंग: आनुपातिकता सिद्धांत

आनुपातिकता का सिद्धांत ल्यूमिनेयर के कुल परिचालन समय में वृद्धि या कमी के अनुसार प्रोग्राम किए गए प्रोफ़ाइल के प्रत्येक अनुभाग में आनुपातिक परिवर्तन सुनिश्चित करता है। आइए मान लें कि हमने चित्र 4ए में दिखाए गए प्रोफ़ाइल के अनुसार शरद ऋतु-सर्दियों की अवधि में संचालित करने के लिए बिजली आपूर्ति को प्रोग्राम किया है। कुल परिचालन समय प्रतिदिन 15 घंटे है। यहां और पाठ में आगे, प्रोफ़ाइल प्रकार को सशर्त रूप से चुना गया है।

चावल। 4. बिजली आपूर्ति प्रोफ़ाइल: ए) शरद ऋतु-सर्दियों की अवधि के लिए प्रोग्राम किया गया; बी) गर्मियों के लिए पुनर्निर्माण किया गया

जैसे-जैसे हम गर्मियां करीब आते हैं, लैंप का कुल परिचालन समय कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, प्रकाश संवेदक का उपयोग करके चालू और बंद किया जाता है। बिजली आपूर्ति माइक्रोकंट्रोलर ऑपरेटिंग समय का विश्लेषण करता है और निर्धारित करता है कि स्रोत चालू स्थिति में रहने का समय कम हो गया है। फिर, अगली बार जब आप इसे चालू करते हैं (अगले दिन), तो स्रोत के संचालन समय में परिवर्तन के अनुपात में प्रोग्राम की गई प्रोफ़ाइल को फिर से बनाया जाता है।

मान लीजिए कि गर्मियों में यह पता चलता है कि बिजली स्रोत अब 15 घंटे नहीं, बल्कि केवल 9 घंटे काम करता है। फिर इसकी प्रोफ़ाइल को फिर से बनाया जाएगा और चित्र 4बी में दिखाए गए समय अंतराल होंगे। चित्र से पता चलता है कि प्रत्येक अंतराल की अवधि 9/15 के आनुपातिक गुणांक के साथ कुल समय में कमी के अनुपात में घट गई।

प्रोग्रामिंग के दौरान, हमने चुना कि करंट में पहली कमी 00:00 बजे होनी चाहिए, और पुनर्गठन के बाद यह 00:35 मिनट पर होगी। 35 मिनट की अशुद्धि काफी स्वीकार्य है, क्योंकि हमने किनारे के मामलों (गर्मी-सर्दी) पर विचार किया है।

MEAN WELL द्वारा निर्मित बिजली आपूर्ति में प्रोफ़ाइल के पुनर्गठन के लिए एल्गोरिदम को समझने के लिए, आप चित्र 5 देख सकते हैं।

आधार संदर्भ अवधि सात कार्य दिवस है, जिसमें सबसे लंबी और सबसे छोटी कार्य अवधि को नजरअंदाज कर दिया जाता है। शेष पांच दिनों के लिए, औसत परिचालन समय की गणना की जाती है, और यदि यह औसत समय पिछले परिणाम से 15 मिनट से अधिक भिन्न होता है, तो बिजली आपूर्ति अपने प्रोफ़ाइल को हुए परिवर्तन के अनुपात में समायोजित करती है।

अनुकूली डिमिंग: मध्यबिंदु पर स्व-समायोजन

बिजली आपूर्ति प्रोफ़ाइल के पुनर्गठन का काफी सटीक परिणाम मध्यबिंदु समायोजन मोड में प्राप्त किया जा सकता है। आप मध्यबिंदु के रूप में मध्यरात्रि (00:00) का चयन कर सकते हैं। मान लीजिए कि हमने सर्दियों में चित्र 6ए में दिखाई गई डिमिंग प्रोफ़ाइल को चुना है। कुल परिचालन समय प्रति दिन 16 घंटे (मध्यबिंदु के सापेक्ष 8 + 8 घंटे) है। पहली वर्तमान कटौती 23:00 बजे होगी, और दूसरी आधी रात (00:00 बजे) पर होगी। मान लीजिए कि गर्मियों में स्रोत का कुल संचालन समय 8 घंटे है, तो बिजली स्रोत चयनित बिंदु (मध्यरात्रि) के सापेक्ष अपनी प्रोफ़ाइल का पुनर्निर्माण करेगा ताकि यह बिंदु उसके संचालन चक्र (4 + 4 घंटे) के बीच में रहे। इस मामले में, हम देखते हैं कि हमने पहली धारा में कमी का समय (23:00) और दूसरी धारा में कमी का समय (00:00) बरकरार रखा है। नतीजा यह हुआ कि बिजली आपूर्ति ने मौसमी प्रकाश में परिवर्तन के अनुसार अपने चक्र की शुरुआत और अंत में समय को "कटौती" कर दी।

हमने पाया कि यह एल्गोरिदम सबसे सुविधाजनक है, रोशनी में मौसमी परिवर्तनों के आधार पर प्रोग्राम किए गए प्रोफ़ाइल का सबसे अच्छा समर्थन करता है, और इसका उपयोग बाहरी प्रकाश व्यवस्था को कम करने के लिए किया जा सकता है।

प्रोग्रामयोग्य एलईडी ड्राइवर

मीन वेल ने बिजली आपूर्ति के अपने लोकप्रिय परिवार में प्रोग्रामिंग कार्यक्षमता पेश की है (चित्र 1)। प्रोग्रामयोग्य मॉडल में उनके नाम के अंत में प्रत्यय D2 होता है, उदाहरण के लिए (100 W, 700 mA, प्रोग्रामयोग्य)। उत्पाद श्रृंखला में 75…240 डब्ल्यू की पावर रेंज में वर्तमान स्थिरीकरण (सीसी) और दोहरी स्थिरीकरण मोड (सीवी + सीसी) के साथ श्रृंखला दोनों शामिल हैं। ईएलजी परिवार के मुख्य पैरामीटर तालिका 1 में दिखाए गए हैं।

तालिका 1. प्रोग्राम योग्य बिजली आपूर्ति के बुनियादी पैरामीटर

विचाराधीन परिवार की एक विशेष विशेषता इसकी कम लागत है, जो रूसी निर्माताओं के उत्पादों की लागत के बराबर है, और 5 साल की लंबी वारंटी अवधि है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि रूसी निर्माताओं के पास अभी तक अपने उत्पाद लाइन में प्रोग्राम करने योग्य ड्राइवर नहीं हैं, और जब हम लागत के बारे में बात करते हैं, तो हमारा मतलब प्रोग्रामिंग फ़ंक्शन के बिना मॉडल की तुलना करना है। प्रोग्रामिंग फ़ंक्शन स्रोत की आउटपुट पावर के आधार पर, गैर-प्रोग्राम योग्य मॉडल की तुलना में लागत में लगभग 15...20% की वृद्धि दर्शाता है।

प्रोग्रामिंग करते समय, आप आउटपुट करंट को 10...100% की सीमा में बदल सकते हैं। जैसे-जैसे आउटपुट करंट कम होगा, आउटपुट पावर भी कम होगी। यह ज्ञात है कि जैसे-जैसे शक्ति घटती है, शक्ति सुधार कारक और दक्षता का मूल्य बिगड़ जाता है। विचाराधीन परिवार में, जब आउटपुट पावर 50% कम हो जाती है, तो पावर सुधार गुणांक 0.95 पर रहता है, जो एक उत्कृष्ट संकेतक है। इस अनुपात में वास्तविक गिरावट तब देखी गई जब आउटपुट पावर को नाममात्र मूल्य के 30% तक कम कर दिया गया, दूसरे शब्दों में, यदि 100 डब्ल्यू स्रोत को 30 डब्ल्यू के लोड पर संचालित किया गया था। इसलिए, इस परिवार का संचालन करते समय, आपको इसे 100...50% की आउटपुट पावर रेंज में उपयोग करने की अपेक्षा करनी चाहिए। आउटपुट पावर परिवर्तनों की इस सीमा में, दक्षता 2...3% के भीतर भिन्न होती है, उदाहरण के लिए, 91% से यह गिरकर 89% हो जाएगी।

प्रोग्रामयोग्य एलईडी ड्राइवरों की इन्वेंट्रोनिक्स लाइन में तीन परिवार शामिल हैं (तालिका 1)। वे तकनीकी क्षमताओं और लागत में भिन्न हैं। उदाहरण के लिए, ईयूडी परिवार में 75...600 डब्ल्यू की पावर रेंज और पूर्ण प्रोग्रामिंग कार्यक्षमता में श्रृंखला की सबसे विस्तृत श्रृंखला है। पूर्ण कार्यक्षमता का मतलब है कि आउटपुट करंट और एक निश्चित डिमिंग प्रोफ़ाइल को बदलने की क्षमता के अलावा, अनुकूली डिमिंग क्षमताएं, एलईडी उम्र बढ़ने के लिए मुआवजा और बाहरी तापमान संरक्षण की प्रोग्रामिंग को जोड़ा जाता है। बिजली आपूर्ति के ईयूडी परिवार में अधिकतम प्रोग्रामिंग/डिमिंग कार्यक्षमता है। इसे 75…600 W की पावर रेंज में मॉडलों की सबसे बड़ी संख्या द्वारा दर्शाया गया है।