एलईडी लाइटों के गर्म होने के कारण और समाधान

गर्मी के कारण एवं समाधानएल.ई.डी. बत्तियां
एलईडी के गर्म होने का कारण यह है कि अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा पूरी तरह प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित नहीं होती है, बल्कि इसका एक हिस्सा ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। एलईडी की प्रकाश दक्षता वर्तमान में केवल 100lm/W है, और इसकी इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता केवल 20~30% है। कहने का तात्पर्य यह है कि लगभग 70% विद्युत ऊर्जा ऊष्मा ऊर्जा में बदल जाती है।
विशेष रूप से, एलईडी जंक्शन तापमान का उत्पादन दो कारकों के कारण होता है:
1. आंतरिक क्वांटम दक्षता अधिक नहीं है, अर्थात, जब इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों का पुनर्संयोजन होता है, तो फोटॉन 100% उत्पन्न नहीं हो सकते हैं, जिसे आमतौर पर "वर्तमान रिसाव" के रूप में जाना जाता है, जो पीएन क्षेत्र में वाहकों की पुनर्संयोजन दर को कम करता है। वोल्टेज से गुणा किया गया लीकेज करंट इस भाग की शक्ति है, जो ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, लेकिन यह भाग मुख्य घटक के लिए जिम्मेदार नहीं है, क्योंकि आंतरिक फोटॉन दक्षता अब 90% के करीब है।
2. अंदर उत्पन्न फोटॉनों को चिप के बाहर उत्सर्जित नहीं किया जा सकता है और अंततः गर्मी में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है। यह भाग मुख्य भाग है, क्योंकि वर्तमान तथाकथित बाहरी क्वांटम दक्षता केवल 30% है, और इसका अधिकांश भाग ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है।
यद्यपि गरमागरम लैंप की चमकदार दक्षता बहुत कम है, केवल 15 एलएम/डब्ल्यू, यह लगभग सभी विद्युत ऊर्जा को प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तित करता है और इसे विकिरणित करता है। चूँकि अधिकांश दीप्तिमान ऊर्जा अवरक्त होती है, चमकदार दक्षता बहुत कम होती है, लेकिन यह शीतलन की समस्या को समाप्त कर देती है।
एलईडी प्रकाश जुड़नार के लिए गर्मी अपव्यय समाधान
एलईडी की गर्मी अपव्यय को हल करना मुख्य रूप से दो पहलुओं से शुरू होता है। पैकेजिंग से पहले और बाद में, इसे एलईडी चिप की गर्मी अपव्यय और एलईडी लैंप की गर्मी अपव्यय के रूप में समझा जा सकता है। क्योंकि किसी भी एलईडी को लैंप, एलईडी कोर में बनाया जाएगा
चिप द्वारा उत्पन्न गर्मी हमेशा ल्यूमिनेयर के आवास के माध्यम से हवा में फैल जाती है। यदि गर्मी अपव्यय अच्छा नहीं है, क्योंकि एलईडी चिप की गर्मी क्षमता बहुत छोटी है, तो थोड़ी सी गर्मी संचय चिप के जंक्शन तापमान को जल्दी से बढ़ा देगा। यदि यह लंबे समय तक उच्च तापमान पर काम करता है, तो इसका जीवन जल्दी छोटा हो जाएगा। हालाँकि, ऐसे कई तरीके हैं जिनसे इस गर्मी को वास्तव में चिप से बाहरी हवा तक निर्देशित किया जा सकता है। विशेष रूप से, एलईडी चिप द्वारा उत्पन्न गर्मी उसके धातु हीट सिंक से निकलती है, पहले सोल्डर के माध्यम से एल्यूमीनियम सब्सट्रेट के पीसीबी में गुजरती है, और फिर थर्मल पेस्ट के माध्यम से एल्यूमीनियम हीट सिंक में गुजरती है। इसलिए, गर्मी अपव्ययएलईडी लैंपवास्तव में इसमें दो भाग शामिल हैं: ऊष्मा चालन और ऊष्मा अपव्यय।
हालाँकि, एलईडी लैंप हाउसिंग के ताप अपव्यय में भी बिजली के आकार और उपयोग की जगह के आधार पर अलग-अलग विकल्प होंगे। मुख्य रूप से निम्नलिखित शीतलन विधियाँ हैं:
1. एल्यूमीनियम गर्मी अपव्यय पंख: यह सबसे आम गर्मी अपव्यय विधि है, गर्मी अपव्यय क्षेत्र को बढ़ाने के लिए आवास के हिस्से के रूप में एल्यूमीनियम गर्मी अपव्यय पंखों का उपयोग किया जाता है।
2. तापीय प्रवाहकीय प्लास्टिक आवरण: प्लास्टिक आवरण की तापीय चालकता और ताप अपव्यय क्षमता को बढ़ाने के लिए प्लास्टिक आवरण के इंजेक्शन मोल्डिंग के दौरान तापीय प्रवाहकीय सामग्री भरें।
3. एयर हाइड्रोडायनामिक्स: संवहन वायु बनाने के लिए लैंप हाउसिंग के आकार का उपयोग करना, जो गर्मी अपव्यय को बढ़ाने का सबसे कम लागत वाला तरीका है।
4. पंखा, कम लागत और अच्छे प्रभाव के साथ, गर्मी अपव्यय को बढ़ाने के लिए लैंप आवास के अंदर लंबे समय तक चलने वाले उच्च दक्षता वाले पंखे का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, पंखे को बदलना अधिक परेशानी भरा है, और यह बाहरी उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। यह डिज़ाइन अपेक्षाकृत दुर्लभ है.
5. हीट पाइप, एलईडी चिप से शेल के गर्मी अपव्यय पंखों तक गर्मी का संचालन करने के लिए हीट पाइप तकनीक का उपयोग करना। यह स्ट्रीट लैंप जैसे बड़े लैंप में एक आम डिज़ाइन है।
6. सतह विकिरण ताप अपव्यय उपचार, लैंप आवास की सतह को विकिरण ताप अपव्यय उपचार के साथ इलाज किया जाता है, जो विकिरण द्वारा लैंप आवास की सतह से गर्मी को दूर ले जा सकता है।
सामान्यतया, वर्तमान में एलईडी की चमकदार दक्षता अभी भी अपेक्षाकृत कम है, जिसके कारण जंक्शन का तापमान बढ़ जाता है और जीवनकाल कम हो जाता है। जीवन को बढ़ाने के लिए जंक्शन तापमान को कम करने के लिए, गर्मी अपव्यय की समस्या पर बहुत ध्यान देना आवश्यक है।