ઉચ્ચ શક્તિવાળા LED વર્કિંગ ટેમ્પરેચર કંટ્રોલના 4 ટેકનિકલ પોઈન્ટ્સ

હાઇ-પાવર LED લાઇટિંગ ઇક્વિપમેન્ટનો ઉપયોગ વ્યાપક અને વ્યાપક બની રહ્યો છે, અને હાઇ-પાવર LED ની લ્યુમિનેસ બ્રાઇટનેસ વાસ્તવમાં તેના વર્તમાનના પ્રમાણસર છે, અને હાઇ-પાવર LED નો ફોરવર્ડ કરંટ પણ તાપમાનના ફેરફારો સાથે બદલાશે. આજે, હું દરેકને LED નોટ ટેમ્પરેચર અને LED સેમિકન્ડક્ટર લાઇટિંગ સોર્સ હીટ ડિસીપેશન મેથડનું કારણ જાણવા લઈશ. વિકાસના તાજેતરના દાયકાઓમાં, એલઇડી લાઇટિંગ કાર્યક્ષમતા વધુ અને ઉચ્ચ બની છે, ખર્ચ ઓછો અને ઓછો થઈ રહ્યો છે, અને રંગો વધુ સમૃદ્ધ અને સમૃદ્ધ બન્યા છે. આનાથી નજીકના ભવિષ્યમાં કાર્યક્ષમ, ઊર્જા બચત, પર્યાવરણને અનુકૂળ અને સલામત સફાઈ સ્ત્રોત તરીકે ઉચ્ચ-પાવર LEDs બને છે. જો કે, હાઈ-પાવર એલઈડી લાઈટોની ઉષ્માના વિસર્જનની સમસ્યા હજુ પણ લાઇટિંગના ક્ષેત્રમાં તેની એપ્લિકેશનમાં વિકાસની મોટી અડચણ છે. તેની નવી પેઢીના લાઇટિંગ સ્ત્રોતોને પ્રતિબંધિત કરવાનું એક મહત્વપૂર્ણ કારણ છે. સંશોધન ડેટા દર્શાવે છે કે જ્યારે એલઇડી ચિપમાં લ્યુમિનેસ લાઇટ હોય છે જ્યારે એલઇડી ચિપનું ગૂંથણનું તાપમાન 25 સે. હોય છે, ત્યારે જ્યારે ગાંઠનું તાપમાન 60 સે. સુધી વધે છે, ત્યારે તેની તેજસ્વી માત્રા માત્ર 90% હશે; જ્યારે ગાંઠનું તાપમાન 100 C સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તે ઘટીને 80% થઈ જશે. ; 140 સી ફક્ત 70% છે. તે જોઈ શકાય છે કે તેની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે ગરમીના વિસર્જન નિયંત્રણ ગાંઠના તાપમાનમાં સુધારો કરવો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. જો હાઇ-પાવર એલઇડી લાઇટ્સની ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યાનું નિરાકરણ કરવામાં ન આવે તો, એલઇડી લાઇટનું કાર્યકારી તાપમાન વધશે અને ગાંઠનું તાપમાન વધશે, જેના કારણે એલઇડી ક્રોમા ઓફસેટ થશે, રંગ રેન્ડરિંગ ઇન્ડેક્સ ઘટશે, રંગનું તાપમાન વધે છે. , પ્રકાશ ઉત્સર્જન કાર્યક્ષમતા ઘટે છે, અને સેવા જીવન ટૂંકી કરવામાં આવશે. ઉચ્ચ-પાવર LED ની તેજસ્વી તેજ ખરેખર તેના વર્તમાનના પ્રમાણસર છે. જો હાઇ-પાવર LED ના આઉટપુટ ઓપ્ટિકલ ફ્લક્સને નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે, તો તે તેની તેજસ્વી તેજને નિયંત્રિત કરવા સમાન છે. ઉચ્ચ-પાવર LEDs નો હકારાત્મક પ્રવાહ પણ તાપમાન સાથે બદલાશે. જ્યારે પર્યાવરણનું તાપમાન ચોક્કસ મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે (આપણે સલામતી તાપમાન કહીએ છીએ), ત્યારે એલઇડીનો આગળનો પ્રવાહ અચાનક ઓછો થઈ જશે. આ સમયે, જો વર્તમાન વધવાનું ચાલુ રહે છે, તો તે LED જીવનને ઘટાડવાનું કારણ બનશે. તેથી, આ સમયે, અનુરૂપ પગલાં લેવા જોઈએ. જ્યારે બબલ લેમ્પ ઇનપુટ કરંટ અને આસપાસનું તાપમાન બદલાય છે, ત્યારે હાઇ-પાવર એલઇડી પોઝિટિવ પ્રવાહને સમયસર નિયંત્રિત કરી શકાય છે. આજુબાજુના તાપમાન અનુસાર આઉટપુટ વર્તમાનને ગતિશીલ રીતે ગોઠવવા માટે તાપમાન વળતર તકનીકનો ઉપયોગ કરો, અને વાસ્તવિક સમયમાં LED ના તાપમાનનું નિરીક્ષણ કરો, જેથી ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિમાં ઉચ્ચ શક્તિવાળા LED તેના વર્તમાનને આપમેળે ઘટાડશે. 1. હાઇ-પાવર એલઇડી લાઇટિંગ ઉત્પાદનોની વર્તમાન સ્થિતિ "ચિપ-એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટ-રેડિએટરનો થ્રી-લેયર સ્ટ્રક્ચર મોડ" વર્તમાન બજારમાં મોટાભાગના મોટા-પાવર એલઇડી લાઇટિંગ ફિક્સર દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે, એટલે કે, એલ્યુમિનિયમ સબસ્ટ્રેટ પર પ્રથમ પેકેજિંગ ચિપ LED લાઇટ સોર્સ મોડ્યુલ બનાવવા માટે, અને પછી રેડિયેટર પર લાઇટ સોર્સ મોડ્યુલ ઇન્સ્ટોલ કરો જેથી કરીને તમે હાઇ-પાવર LED લાઇટિંગ ફિક્સ્ચર બનાવી શકો. હાલમાં, લાઇટ્સ અને ઇન્ડિકેટર્સ દર્શાવવા માટે LED નો પ્રારંભિક ઉપયોગ હાઇ-પાવર LEDs માટે થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ તરીકે થાય છે. આ થર્મલ મેનેજમેન્ટ મોડ નાના-પાવર LED ઉપયોગ સુધી મર્યાદિત છે. થ્રી-લેયર સ્ટ્રક્ચર મોડ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવેલી હાઇ-પાવર LED લાઇટિંગ, સિસ્ટમ સ્ટ્રક્ચરની દ્રષ્ટિએ હજુ પણ ઘણી ગેરવાજબી જગ્યાઓ છે, જેમ કે ઉચ્ચ ગાંઠનું તાપમાન, નીચી હીટ ડિસીપેશન કાર્યક્ષમતા, સ્ટ્રક્ચર્સ વચ્ચે વધુ સંપર્ક થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ, ઓછી હીટ ડિસીપેશન કાર્યક્ષમતા, વધુ સંપર્ક થર્મલ પ્રતિકાર પરિણામે, ચિપ દ્વારા બહાર પાડવામાં આવતી ગરમીને અસરકારક રીતે વિખેરી શકાતી નથી અને નિકાસ કરી શકાતી નથી, પરિણામે એલઇડી લાઇટિંગ લુપ્ત થઈ જાય છે, ઓછી પ્રકાશની અસર થાય છે અને ટૂંકી આવરદા થાય છે. માળખું, ખર્ચ અને વીજ વપરાશ જેવા ઘણા પરિબળોની મર્યાદાઓને લીધે, ઉચ્ચ-પાવર એલઇડી લાઇટિંગ માટે સક્રિય હીટ ડિસીપેશન મિકેનિઝમ અપનાવવું મુશ્કેલ છે, અને તે માત્ર નિષ્ક્રિય હીટ ડિસીપેશન મિકેનિઝમ અપનાવી શકે છે, પરંતુ નિષ્ક્રિય હીટ ડિસીપેશનની મોટી મર્યાદાઓ છે; અને LEDs ની વર્તમાન ઉર્જા રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા હજુ પણ અસરકારક છે ઊંચી નથી, લગભગ 70% ઇનપુટ પાવરને ગરમીમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે, જો પ્રકાશની અસરમાં 40% વધારો થાય તો પણ, ઊર્જા ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે, એટલે કે, તે ગરમીના વિસર્જનને ધ્યાનમાં લીધા વિના ગરમીના વિસર્જનની ડિગ્રી વધારવી મુશ્કેલ છે. 2. LED લાઇટિંગ લાઇટ સ્ત્રોતોની લાક્ષણિકતાઓ પરંપરાગત ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સ, ઇન્કેન્ડિસન્ટ લેમ્પ્સ અને હેલોજન લેમ્પ્સ કરતાં અલગ છે. એલઇડી સેમિકન્ડક્ટર લાઇટિંગ પ્રકાશ સ્ત્રોતો સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીમાંથી બનેલા છે અને તેમાં પીએનનો સમાવેશ થાય છે. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ-ગ્રાઉન્ડેડ એક્યુપોઇન્ટ્સ સંયુક્ત, PN હકારાત્મક માર્ગદર્શન ટોંગ, રિવર્સ કટ ઓફ દ્વારા દૃશ્યમાન પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે, જેમાંથી N વિસ્તાર નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડને અનુરૂપ છે, અને P વિસ્તાર હકારાત્મક ધ્રુવને અનુરૂપ છે. LED સેમિકન્ડક્ટર પ્રકાશ સ્ત્રોતોમાં ઉચ્ચ પ્રકાશ ઉત્સર્જન કાર્યક્ષમતા, ટૂંકા પ્રતિભાવ સમય, નાનું વોલ્યુમ, ઊર્જા બચત અને અન્ય ફાયદાઓ છે. વધુમાં, તે પરંપરાગત લાઇટિંગ સ્ત્રોતોની લાક્ષણિકતાઓ પણ ધરાવે છે: 2.1 સમાન PN સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે: 1) હકારાત્મક વર્તમાન અને ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ નકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક છે, જે તાપમાનમાં વધારો થતાં ઘટાડો થાય છે; 2) હકારાત્મક વોલ્ટેજ વોલ્ટેજ તે વર્તમાન પેદા કરવા માટે ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડને ઓળંગવું આવશ્યક છે; 3) જ્યારે રિવર્સ થાય, ત્યારે કોઈ પ્રવાહ કામ કરશે નહીં. 2.2 તેના કાર્યકારી તાપમાનને પ્રતિબંધિત કરવા માટે ઘણા પાસાઓ છે. સ્પષ્ટીકરણો નીચે મુજબ છે: 1) LED ની તેજસ્વીતા અને હકારાત્મક પ્રવાહ ચોક્કસ વળાંક સંબંધ રજૂ કરે છે. જ્યારે ગાંઠનું તાપમાન ચોક્કસ મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે વર્તમાનમાં વર્તમાનમાં ઘટાડા સાથે તેજ નબળી પડે છે; 2) તમારે ગાંઠના તાપમાનને રેટ કરેલ મૂલ્ય 95 C થી 125 C સુધી મર્યાદિત કરવું આવશ્યક છે; 3) જો સપાટી પર પ્લાસ્ટિક લેન્સ હોય, તો તે લેન્સ સામગ્રીના ગલનબિંદુ તાપમાન દ્વારા મર્યાદિત હશે. 3. LED ગાંઠના તાપમાનનો પરિચય 3.1 LED તાવ દ્વારા પેદા થતા LED તાવનું કારણ એ છે કે ઉમેરવામાં આવેલી ઉર્જા બધી પ્રકાશ ઊર્જાના સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થતી નથી, અને તેમાંથી કેટલીક થર્મલ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થઈ છે. હાલમાં, બજારમાં LED ની પ્રકાશ કાર્યક્ષમતા લગભગ 100 LM/W છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, લગભગ 70% વિદ્યુત ઊર્જા થર્મલ ઊર્જાના સ્વરૂપમાં વેડફાઈ જાય છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ત્યાં બે પરિબળો છે જે એલઇડી ગાંઠના તાપમાનના ઉત્પાદન તરફ દોરી જાય છે. નીચે પ્રમાણે વિશિષ્ટ: 1) આંતરિક ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા. જ્યારે એક્યુપંક્ચર અને ઈલેક્ટ્રોનિક સંયુક્ત સંયોજન કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે બધા ફોટોન ઉત્પન્ન કરી શકતા નથી. આને સામાન્ય રીતે "વર્તમાન લિકેજ" કહેવામાં આવે છે, જેનું કારણ છે કે PN ઝોનના લોડિંગના સંયોજન દરમાં ઘટાડો થાય છે. લીક થયેલ વોલ્ટેજનું વોલ્ટેજ અને વર્તમાન એ આ ભાગની વિખેરવાની શક્તિ છે, એટલે કે થર્મલ એનર્જીમાં રૂપાંતર, પરંતુ આ ભાગ મુખ્ય ઘટક નથી, કારણ કે વર્તમાન ટેકનોલોજી LED ની આંતરિક ફોટોન કાર્યક્ષમતાને 90 ની નજીક બનાવી શકે છે. %. 2) બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતાના લગભગ 30%. મુખ્ય કારણોમાંનું એક એ છે કે લોડમોન્સ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ફોટોન ચિપની બહારના ભાગમાં રૂપાંતરિત થઈ શકતા નથી પરંતુ ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. જો કે અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવા માત્ર 15LM/W છે, પરંતુ અંતે, તે પ્રકાશ ઊર્જાના સ્વરૂપમાં વિદ્યુત ઉર્જા ફેલાવે છે. જો કે મોટાભાગની વિકિરણ ઊર્જા ઇન્ફ્રારેડ હોય છે અને પ્રકાશની અસર ઘણી ઓછી હોય છે, આને ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યામાંથી મુક્તિ મળે છે. એલઇડીની ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યા ધીમે ધીમે લોકોના ધ્યાનનું કેન્દ્ર બની છે. આનું કારણ એ છે કે એલઇડી અથવા પ્રકાશ સડોનું જીવન સીધું તેની ગાંઠના તાપમાન સાથે સંબંધિત છે. જો ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યાને સારી રીતે નિયંત્રિત કરવામાં આવતી નથી. 3.2 LED ગાંઠ તાપમાન ઘટાડવાની પદ્ધતિઓ રેટ કરેલ ઇનપુટ પાવરને નિયંત્રિત કરો; ગૌણ હીટ ડિસીપેશન સ્ટ્રક્ચરની ડિઝાઇન; ગૌણ હીટ ડિસીપેશન સ્ટ્રક્ચર અને LED ઇન્સ્ટોલેશન ઇન્ટરફેસ વચ્ચેના હીટ રેઝિસ્ટન્સને ન્યૂનતમ કરો; આસપાસના વાતાવરણનું તાપમાન ઘટાડવું; એલઇડી પોતે થર્મલ પ્રતિકાર ઘટાડે છે. 4. એલઇડી સેમિકન્ડક્ટર લાઇટિંગ લાઇટ સોર્સ હીટ ડિસીપેશન પદ્ધતિ સામાન્ય રીતે, રેડિયેટરને ગરમી દૂર કરવાની રીત અનુસાર નિષ્ક્રિય હીટ ડિસીપેશન અને એક્ટિવ હીટ ડિસીપેશનમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. કહેવાતા નિષ્ક્રિય હીટ ડિસીપેશન એ હીટ સિંક દ્વારા હવામાં ઉષ્મા સ્ત્રોત એલઇડી પ્રકાશ સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીનો સંદર્ભ આપે છે. તેની ઉષ્માના વિસર્જનની અસર ઉષ્માના વિસર્જન ટેબ્લેટના કદના પ્રમાણમાં છે, પરંતુ આ ગરમીના વિસર્જનની અસર પ્રમાણમાં અસંતોષકારક છે. ઉપકરણમાં, અથવા ઓછી શક્તિ અને ઓછી ગરમીના ઉષ્માના વિસર્જન માટે, મોટા ભાગના ઉપકરણો સક્રિય ગરમીનું વિસર્જન લે છે, સક્રિય ગરમીનું વિસર્જન એ કેટલાક સાધનો દ્વારા ગરમીના સિંકમાંથી સક્રિયપણે ગરમી લેવાનું છે. ઉચ્ચ ઉષ્મા વિસર્જન કાર્યક્ષમતા એ સક્રિય ગરમીના વિસર્જનનું મુખ્ય લક્ષણ છે અને તે પ્રમાણમાં નાનું વોલ્યુમ ધરાવે છે. બીજી રીત "વર્ટિકલ" ઇલેક્ટ્રોડને અપનાવીને એલઇડી ઘટકો બનાવવાનો છે. કારણ કે LED ઘટકોના ઉપલા અને નીચેના છેડાઓમાં મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ હોય છે, આ ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યામાં વધુ મદદ મેળવી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, GAN સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ સામગ્રી તરીકે થાય છે. કારણ કે GAN સબસ્ટ્રેટ વાહક સામગ્રી છે, ઇલેક્ટ્રોડને ઝડપી ફેલાવો અને પ્રકાશના લાભો મેળવવા માટે સબસ્ટ્રેટની નીચે સીધા જ કનેક્ટ કરી શકાય છે, પરંતુ ઉચ્ચ સામગ્રીની કિંમતને કારણે, આ અભિગમ પરંપરાગત ખર્ચ કરતાં પણ વધુ ખર્ચાળ છે. નીલમ સબસ્ટ્રેટ્સ, જે ઘટકોના ઉત્પાદન ખર્ચમાં વધારો કરશે.