એલઇડી લાઇટ સ્ત્રોત ગરમ થવાનું કારણ

એલઇડી લાઇટ સ્ત્રોત ગરમ થવાનું કારણ

એલઇડીનું પીએન જંકશન હીટિંગ વેફર સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી દ્વારા વેફરની સપાટી પર પ્રથમ હાથ ધરવામાં આવે છે, જેમાં ચોક્કસ થર્મલ પ્રતિકાર હોય છે. એલઇડી ઘટકના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, પેકેજની રચનાના આધારે, વેફર અને ધારક વચ્ચે વિવિધ કદનો થર્મલ પ્રતિકાર પણ છે. આ બે થર્મલ રેઝિસ્ટન્સનો સરવાળો LED નો થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ Rj-a બનાવે છે. વપરાશકર્તાના દૃષ્ટિકોણથી, ચોક્કસ એલઇડીનું Rj-a પરિમાણ બદલી શકાતું નથી. આ એક સમસ્યા છે જેનો LED પેકેજિંગ કંપનીઓએ અભ્યાસ કરવાની જરૂર છે, પરંતુ વિવિધ ઉત્પાદકો પાસેથી ઉત્પાદનો અથવા મોડલ પસંદ કરીને Rj-a મૂલ્ય ઘટાડવાનું શક્ય છે.

એલઇડી લ્યુમિનાયર્સમાં, એલઇડીનો હીટ ટ્રાન્સફર પાથ એકદમ જટિલ છે. મુખ્ય માર્ગ એલઇડી-પીસીબી-હીટસિંક-પ્રવાહી છે. લ્યુમિનાયર્સના ડિઝાઇનર તરીકે, ખરેખર અર્થપૂર્ણ કાર્ય એ છે કે લ્યુમિનેર સામગ્રી અને ગરમીના વિસર્જન માળખાને શક્ય તેટલું ઓછું કરવા માટે LED ઘટકોને શ્રેષ્ઠ બનાવવું. પ્રવાહી વચ્ચે થર્મલ પ્રતિકાર.

ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોને માઉન્ટ કરવા માટેના વાહક તરીકે, LED ઘટકો મુખ્યત્વે સોલ્ડરિંગ દ્વારા સર્કિટ બોર્ડ સાથે જોડાયેલા હોય છે. મેટલ-આધારિત સર્કિટ બોર્ડનો એકંદર થર્મલ પ્રતિકાર પ્રમાણમાં નાનો છે. સામાન્ય રીતે કોપર સબસ્ટ્રેટ અને એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ થાય છે અને એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટની કિંમત પ્રમાણમાં ઓછી હોય છે. તે ઉદ્યોગ દ્વારા વ્યાપકપણે અપનાવવામાં આવ્યું છે. એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટનો થર્મલ પ્રતિકાર વિવિધ ઉત્પાદકોની પ્રક્રિયાના આધારે બદલાય છે. અંદાજિત થર્મલ પ્રતિકાર 0.6-4.0 ° સે / ડબ્લ્યુ છે, અને કિંમતમાં તફાવત પ્રમાણમાં મોટો છે. એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટમાં સામાન્ય રીતે ત્રણ ભૌતિક સ્તરો, એક વાયરિંગ સ્તર, એક અવાહક સ્તર અને સબસ્ટ્રેટ સ્તર હોય છે. સામાન્ય વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીઓની વિદ્યુત વાહકતા પણ ખૂબ નબળી છે, તેથી થર્મલ પ્રતિકાર મુખ્યત્વે ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તરમાંથી આવે છે, અને ઉપયોગમાં લેવાતી ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી તદ્દન અલગ છે. તેમાંથી, સિરામિક-આધારિત ઇન્સ્યુલેટીંગ માધ્યમમાં સૌથી નાનો થર્મલ પ્રતિકાર હોય છે. પ્રમાણમાં સસ્તું એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટ સામાન્ય રીતે ગ્લાસ ફાઇબર ઇન્સ્યુલેટીંગ લેયર અથવા રેઝિન ઇન્સ્યુલેટીંગ લેયર હોય છે. થર્મલ પ્રતિકાર પણ ઇન્સ્યુલેશન સ્તરની જાડાઈ સાથે સકારાત્મક રીતે સંબંધિત છે.

કિંમત અને કામગીરીની શરતો હેઠળ, એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટ પ્રકાર અને એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટ વિસ્તાર વ્યાજબી રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે. તેનાથી વિપરીત, હીટ સિંકના આકારની સાચી ડિઝાઇન અને હીટ સિંક અને એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટ વચ્ચેનું શ્રેષ્ઠ જોડાણ એ લ્યુમિનેર ડિઝાઇનની સફળતાની ચાવી છે. ગરમીના વિસર્જનની માત્રા નક્કી કરવા માટેનું વાસ્તવિક પરિબળ એ પ્રવાહી સાથે હીટ સિંકનો સંપર્ક વિસ્તાર અને પ્રવાહીનો પ્રવાહ દર છે. સામાન્ય એલઇડી લેમ્પ કુદરતી સંવહન દ્વારા નિષ્ક્રિય રીતે વિખેરી નાખવામાં આવે છે, અને થર્મલ રેડિયેશન પણ ગરમીના વિસર્જનની મુખ્ય પદ્ધતિઓમાંની એક છે.

તેથી, અમે એલઇડી લેમ્પ્સની ગરમીને દૂર કરવામાં નિષ્ફળતાના કારણોનું વિશ્લેષણ કરી શકીએ છીએ:

1. એલઇડી લાઇટ સ્ત્રોતમાં મોટી થર્મલ પ્રતિકાર હોય છે, અને પ્રકાશ સ્ત્રોત વિખરતો નથી. થર્મલ પેસ્ટનો ઉપયોગ ગરમીના વિસર્જનની હિલચાલને નિષ્ફળ બનાવશે.

2. એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ PCB કનેક્શન પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે થાય છે. એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટમાં બહુવિધ થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ હોવાથી, પ્રકાશ સ્ત્રોતનો ઉષ્મા સ્ત્રોત પ્રસારિત કરી શકાતો નથી, અને થર્મલ વાહક પેસ્ટનો ઉપયોગ ગરમીના વિસર્જનની ગતિને નિષ્ફળ થવાનું કારણ બની શકે છે.

3.પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતી સપાટીના થર્મલ બફરિંગ માટે કોઈ જગ્યા નથી, જેના કારણે LED પ્રકાશ સ્ત્રોતનું ગરમીનું વિસર્જન નિષ્ફળ જશે, અને પ્રકાશનો ક્ષય અદ્યતન છે. ઉપરોક્ત ત્રણ કારણો ઉદ્યોગમાં LED લાઇટિંગ સાધનોની નિષ્ફળતાના મુખ્ય કારણો છે, અને તેનાથી વધુ સંપૂર્ણ ઉકેલ નથી. કેટલીક મોટી કંપનીઓ લેમ્પ બીડ પેકેજને વિખેરી નાખવા માટે સિરામિક સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ ઊંચી કિંમતને કારણે તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.

તેથી, કેટલાક સુધારાઓ સૂચવવામાં આવ્યા છે:

1. એલઇડી લેમ્પના હીટ સિંકની સપાટીને ખરબચડી કરવી એ હીટ ડિસીપેશન ક્ષમતાને અસરકારક રીતે સુધારવાની એક રીત છે.

સપાટી રફનિંગનો અર્થ એ છે કે કોઈ સરળ સપાટીનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો નથી, જે ભૌતિક અને રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. સામાન્ય રીતે, તે રેતીના બ્લાસ્ટિંગ અને ઓક્સિડેશનની પદ્ધતિ છે. રંગ પણ એક રાસાયણિક પદ્ધતિ છે, જે ઓક્સિડેશન સાથે મળીને પૂર્ણ કરી શકાય છે. પ્રોફાઇલ ગ્રાઇન્ડીંગ ટૂલ ડિઝાઇન કરતી વખતે, એલઇડી લેમ્પની ગરમીના વિસર્જનની ક્ષમતાને સુધારવા માટે સપાટીના વિસ્તારને વધારવા માટે સપાટી પર કેટલીક પાંસળી ઉમેરવાનું શક્ય છે.

2. ગરમીની કિરણોત્સર્ગ ક્ષમતા વધારવાની સામાન્ય રીત એ છે કે કાળા રંગની સપાટીની સારવારનો ઉપયોગ કરવો.