ایل ای ڈی روشنی کا ذریعہ گرم ہونے کی وجہ
ایل ای ڈی کا پی این جنکشن ہیٹنگ سب سے پہلے ویفر سیمی کنڈکٹر مواد کے ذریعہ ویفر کی سطح پر کیا جاتا ہے، جس میں ایک خاص تھرمل مزاحمت ہوتی ہے۔ ایل ای ڈی جزو کے نقطہ نظر سے، پیکیج کی ساخت پر منحصر ہے، ویفر اور ہولڈر کے درمیان مختلف سائز کی تھرمل مزاحمت بھی ہوتی ہے۔ ان دو تھرمل مزاحمتوں کا مجموعہ LED کی تھرمل مزاحمت Rj-a تشکیل دیتا ہے۔ صارف کے نقطہ نظر سے، مخصوص LED کے Rj-a پیرامیٹر کو تبدیل نہیں کیا جا سکتا۔ یہ ایک ایسا مسئلہ ہے جس کا ایل ای ڈی پیکیجنگ کمپنیوں کو مطالعہ کرنے کی ضرورت ہے، لیکن مختلف مینوفیکچررز کی مصنوعات یا ماڈلز کو منتخب کرکے Rj-a کی قدر کو کم کرنا ممکن ہے۔
LED luminaires میں، LED کی گرمی کی منتقلی کا راستہ کافی پیچیدہ ہے۔ اہم راستہ LED-PCB-heatsink-fluid ہے۔ luminaires کے ڈیزائنر کے طور پر، واقعی معنی خیز کام یہ ہے کہ LED اجزاء کو زیادہ سے زیادہ کم کرنے کے لیے luminaire مواد اور حرارت کی کھپت کے ڈھانچے کو بہتر بنایا جائے۔ سیالوں کے درمیان تھرمل مزاحمت۔
الیکٹرونک پرزوں کو بڑھانے کے لیے ایک کیریئر کے طور پر، ایل ای ڈی کے اجزاء بنیادی طور پر سولڈرنگ کے ذریعے سرکٹ بورڈ سے جڑے ہوتے ہیں۔ دھات پر مبنی سرکٹ بورڈ کی مجموعی تھرمل مزاحمت نسبتاً کم ہے۔ عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے تانبے کے سبسٹریٹس اور ایلومینیم سبسٹریٹس، اور ایلومینیم سبسٹریٹس کی قیمت نسبتاً کم ہے۔ یہ صنعت کی طرف سے بڑے پیمانے پر اپنایا گیا ہے. ایلومینیم سبسٹریٹ کی تھرمل مزاحمت مختلف مینوفیکچررز کے عمل کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔ تقریباً تھرمل مزاحمت 0.6-4.0 ° C/W ہے، اور قیمت کا فرق نسبتاً بڑا ہے۔ ایلومینیم سبسٹریٹ میں عام طور پر تین جسمانی پرتیں ہوتی ہیں، ایک وائرنگ پرت، ایک موصل پرت، اور سبسٹریٹ پرت۔ عام برقی موصلی مواد کی برقی چالکتا بھی بہت ناقص ہے، اس لیے حرارتی مزاحمت بنیادی طور پر موصل کی تہہ سے آتی ہے، اور استعمال شدہ موصلی مواد بالکل مختلف ہیں۔ ان میں سے، سیرامک پر مبنی موصلیت کا میڈیم سب سے چھوٹا تھرمل مزاحمت رکھتا ہے۔ ایک نسبتاً سستا ایلومینیم سبسٹریٹ عام طور پر شیشے کی فائبر کی موصلیت کی تہہ یا رال کی موصل تہہ ہوتی ہے۔ تھرمل مزاحمت بھی مثبت طور پر موصلیت کی پرت کی موٹائی سے متعلق ہے۔
لاگت اور کارکردگی کی شرائط کے تحت، ایلومینیم سبسٹریٹ کی قسم اور ایلومینیم سبسٹریٹ ایریا کو معقول طور پر منتخب کیا گیا ہے۔ اس کے برعکس، ہیٹ سنک کی شکل کا درست ڈیزائن اور ہیٹ سنک اور ایلومینیم سبسٹریٹ کے درمیان بہترین کنکشن luminaire ڈیزائن کی کامیابی کی کلید ہے۔ حرارت کی کھپت کی مقدار کا تعین کرنے کا اصل عنصر حرارت کے سنک کا سیال کے ساتھ رابطہ کا علاقہ اور سیال کے بہاؤ کی شرح ہے۔ عام ایل ای ڈی لیمپ قدرتی نقل و حرکت کے ذریعہ غیر فعال طور پر منتشر ہوتے ہیں، اور تھرمل ریڈی ایشن بھی گرمی کی کھپت کے اہم طریقوں میں سے ایک ہے۔
لہذا، ہم ایل ای ڈی لیمپ کی گرمی کو ختم کرنے میں ناکامی کی وجوہات کا تجزیہ کر سکتے ہیں:
1. ایل ای ڈی روشنی کا ذریعہ ایک بڑی تھرمل مزاحمت ہے، اور روشنی کا منبع ختم نہیں ہوتا ہے۔ تھرمل پیسٹ کا استعمال گرمی کی کھپت کی تحریک کو ناکام بنائے گا۔
2. ایلومینیم سبسٹریٹ پی سی بی کنکشن لائٹ سورس کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ چونکہ ایلومینیم سبسٹریٹ میں متعدد تھرمل مزاحمتیں ہوتی ہیں، لہٰذا روشنی کے منبع کی حرارت کو منتقل نہیں کیا جا سکتا، اور تھرمل کوندکٹو پیسٹ کے استعمال سے گرمی کی کھپت کی حرکت ناکام ہو سکتی ہے۔
3. روشنی خارج کرنے والی سطح کے تھرمل بفرنگ کے لیے کوئی جگہ نہیں ہے، جس کی وجہ سے ایل ای ڈی روشنی کے منبع کی گرمی کی کھپت ناکام ہو جائے گی، اور روشنی کی کشی ترقی یافتہ ہے۔ مندرجہ بالا تین وجوہات صنعت میں ایل ای ڈی لائٹنگ آلات کی ناکامی کی بنیادی وجوہات ہیں، اور اس سے زیادہ مکمل حل نہیں ہے۔ کچھ بڑی کمپنیاں لیمپ بیڈ پیکج کو ختم کرنے کے لیے سیرامک سبسٹریٹ کا استعمال کرتی ہیں، لیکن زیادہ لاگت کی وجہ سے انہیں بڑے پیمانے پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔
لہذا، کچھ اصلاحات تجویز کی گئی ہیں:
1. ایل ای ڈی لیمپ کے ہیٹ سنک کی سطح کو کچلنا گرمی کی کھپت کی صلاحیت کو مؤثر طریقے سے بہتر بنانے کے طریقوں میں سے ایک ہے۔
سطح کی کھردری کا مطلب یہ ہے کہ کوئی ہموار سطح استعمال نہیں کی جاتی ہے، جسے جسمانی اور کیمیائی طریقوں سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، یہ ریت بلاسٹنگ اور آکسیکرن کا ایک طریقہ ہے۔ رنگ کاری بھی ایک کیمیائی طریقہ ہے، جسے آکسیکرن کے ساتھ مل کر مکمل کیا جا سکتا ہے۔ پروفائل پیسنے کے آلے کو ڈیزائن کرتے وقت، ایل ای ڈی لیمپ کی گرمی کی کھپت کی صلاحیت کو بہتر بنانے کے لیے سطح کے رقبے کو بڑھانے کے لیے سطح پر کچھ پسلیاں شامل کرنا ممکن ہے۔
2. گرمی کی تابکاری کی صلاحیت کو بڑھانے کا ایک عام طریقہ سیاہ رنگ کی سطح کا علاج استعمال کرنا ہے۔