एलईडी प्रकाश स्रोत गरम होण्याचे कारण
एलईडीचे पीएन जंक्शन हीटिंग प्रथम वेफर सेमीकंडक्टर सामग्रीद्वारे वेफरच्या पृष्ठभागावर केले जाते, ज्यामध्ये विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध असतो. LED घटकाच्या दृष्टीकोनातून, पॅकेजच्या संरचनेवर अवलंबून, वेफर आणि होल्डरमध्ये विविध आकारांचे थर्मल प्रतिरोध देखील आहे. या दोन थर्मल रेझिस्टन्सची बेरीज LED चे थर्मल रेझिस्टन्स Rj-a बनते. वापरकर्त्याच्या दृष्टिकोनातून, विशिष्ट LED चे Rj-a पॅरामीटर बदलले जाऊ शकत नाही. ही एक समस्या आहे ज्याचा LED पॅकेजिंग कंपन्यांनी अभ्यास करणे आवश्यक आहे, परंतु विविध उत्पादकांकडून उत्पादने किंवा मॉडेल निवडून Rj-a मूल्य कमी करणे शक्य आहे.
एलईडी ल्युमिनेअर्समध्ये, एलईडीचा उष्णता हस्तांतरण मार्ग खूपच क्लिष्ट आहे. मुख्य मार्ग म्हणजे LED-PCB-heatsink-fluid. ल्युमिनेअर्सचे डिझायनर म्हणून, खरोखर अर्थपूर्ण कार्य म्हणजे ल्युमिनेअर सामग्री आणि उष्णता नष्ट होण्याच्या संरचनेचे ऑप्टिमाइझ करणे म्हणजे एलईडी घटक शक्य तितके कमी करणे. द्रव दरम्यान थर्मल प्रतिकार.
इलेक्ट्रॉनिक घटक माउंट करण्यासाठी वाहक म्हणून, एलईडी घटक मुख्यतः सोल्डरिंगद्वारे सर्किट बोर्डशी जोडलेले असतात. मेटल-आधारित सर्किट बोर्डचे एकूण थर्मल प्रतिरोध तुलनेने लहान आहे. कॉपर सब्सट्रेट्स आणि ॲल्युमिनियम सब्सट्रेट्स हे सामान्यतः वापरले जातात आणि ॲल्युमिनियम सब्सट्रेट्सची किंमत तुलनेने कमी असते. त्याचा मोठ्या प्रमाणावर उद्योगाने अवलंब केला आहे. ॲल्युमिनियम सब्सट्रेटचा थर्मल प्रतिकार वेगवेगळ्या उत्पादकांच्या प्रक्रियेनुसार बदलतो. अंदाजे थर्मल प्रतिकार 0.6-4.0 ° C / W आहे, आणि किंमतीतील फरक तुलनेने मोठा आहे. ॲल्युमिनियम सब्सट्रेटमध्ये सामान्यतः तीन भौतिक स्तर असतात, एक वायरिंग स्तर, एक इन्सुलेट स्तर आणि एक थर थर. सामान्य इलेक्ट्रिकल इन्सुलेट सामग्रीची विद्युत चालकता देखील खूप खराब आहे, म्हणून थर्मल प्रतिरोध मुख्यतः इन्सुलेटिंग लेयरमधून येतो आणि वापरलेले इन्सुलेट साहित्य बरेच वेगळे आहे. त्यापैकी, सिरेमिक-आधारित इन्सुलेटिंग माध्यमात सर्वात लहान थर्मल प्रतिरोध आहे. तुलनेने स्वस्त ॲल्युमिनियम सब्सट्रेट हा साधारणपणे ग्लास फायबर इन्सुलेट थर किंवा राळ इन्सुलेट थर असतो. थर्मल प्रतिकार देखील सकारात्मकपणे इन्सुलेशन लेयरच्या जाडीशी संबंधित आहे.
किंमत आणि कार्यक्षमतेच्या परिस्थितीनुसार, ॲल्युमिनियम सब्सट्रेट प्रकार आणि ॲल्युमिनियम सब्सट्रेट क्षेत्र वाजवीपणे निवडले जातात. याउलट, हीट सिंकच्या आकाराची योग्य रचना आणि हीट सिंक आणि ॲल्युमिनियम सब्सट्रेट यांच्यातील सर्वोत्तम कनेक्शन हे ल्युमिनेअर डिझाइनच्या यशाची गुरुकिल्ली आहे. उष्णतेचे अपव्यय किती आहे हे ठरविण्याचा वास्तविक घटक म्हणजे उष्मा सिंकचे द्रवपदार्थासह संपर्क क्षेत्र आणि द्रव प्रवाह दर. सामान्य एलईडी दिवे नैसर्गिक संवहनाने निष्क्रीयपणे विसर्जित केले जातात आणि थर्मल रेडिएशन ही उष्णता नष्ट करण्याच्या मुख्य पद्धतींपैकी एक आहे.
म्हणून, आम्ही एलईडी दिवे उष्णता नष्ट होण्याच्या कारणांचे विश्लेषण करू शकतो:
1. एलईडी लाईट सोर्समध्ये मोठा थर्मल रेझिस्टन्स असतो आणि प्रकाश स्रोत नष्ट होत नाही. थर्मल पेस्टच्या वापरामुळे उष्णता नष्ट होण्याच्या हालचाली अयशस्वी होतील.
2. ॲल्युमिनियम सब्सट्रेट पीसीबी कनेक्शन प्रकाश स्रोत म्हणून वापरला जातो. ॲल्युमिनिअम सब्सट्रेटमध्ये अनेक थर्मल रेझिस्टन्स असल्याने, प्रकाश स्रोताचा उष्णता प्रसारित केला जाऊ शकत नाही आणि थर्मल कंडक्टिव पेस्टचा वापर केल्याने उष्णता नष्ट होण्याची गती अयशस्वी होऊ शकते.
3.प्रकाश उत्सर्जित करणाऱ्या पृष्ठभागाच्या थर्मल बफरिंगसाठी जागा नाही, ज्यामुळे LED प्रकाश स्रोताचा उष्णता नष्ट होणे अयशस्वी होईल आणि प्रकाशाचा क्षय प्रगत होईल. वरील तीन कारणे ही उद्योगातील एलईडी लाइटिंग उपकरणांच्या बिघाडाची मुख्य कारणे आहेत आणि यापेक्षा अधिक सखोल उपाय नाही. काही मोठ्या कंपन्या लॅम्प बीड पॅकेज विसर्जित करण्यासाठी सिरेमिक सब्सट्रेट वापरतात, परंतु जास्त किंमतीमुळे ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाऊ शकत नाहीत.
म्हणून, काही सुधारणा प्रस्तावित केल्या आहेत:
1. LED दिव्याच्या उष्मा सिंकचे पृष्ठभाग खडबडीत करणे ही उष्णता नष्ट करण्याची क्षमता प्रभावीपणे सुधारण्याचा एक मार्ग आहे.
पृष्ठभाग खडबडीत करणे म्हणजे कोणत्याही गुळगुळीत पृष्ठभागाचा वापर केला जात नाही, जो भौतिक आणि रासायनिक पद्धतींनी मिळवता येतो. साधारणपणे, ही वाळू नष्ट करण्याची आणि ऑक्सिडेशनची एक पद्धत आहे. कलरिंग ही एक रासायनिक पद्धत आहे, जी ऑक्सिडेशनसह पूर्ण केली जाऊ शकते. प्रोफाइल ग्राइंडिंग टूलची रचना करताना, एलईडी दिव्याची उष्णता नष्ट करण्याची क्षमता सुधारण्यासाठी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ वाढविण्यासाठी पृष्ठभागावर काही बरगड्या जोडणे शक्य आहे.
2. उष्मा विकिरण क्षमता वाढवण्याचा एक सामान्य मार्ग म्हणजे काळ्या रंगाच्या पृष्ठभागावर उपचार करणे.