एलईडी के पीएन जंक्शन हीटिंग को पहले वेफर अर्धचालक सामग्री द्वारा वेफर की सतह पर आयोजित किया जाता है, जिसमें एक निश्चित थर्मल प्रतिरोध होता है। एलईडी घटक के परिप्रेक्ष्य से, पैकेज की संरचना के आधार पर, वेफर और धारक के बीच विभिन्न आकारों का थर्मल प्रतिरोध भी है। इन दो थर्मल प्रतिरोधों का योग एलईडी के थर्मल प्रतिरोध आरजे-ए का गठन करता है। उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, Rj-एक विशिष्ट LED का पैरामीटर परिवर्तित नहीं किया जा सकता. यह एक ऐसी समस्या है जिसका अध्ययन एलईडी पैकेजिंग कंपनियों को करने की आवश्यकता है, लेकिन विभिन्न निर्माताओं से उत्पादों या मॉडलों का चयन करके आरजे-ए मूल्य को कम करना संभव है।
एलईडी luminaires में, एलईडी के गर्मी हस्तांतरण पथ काफी जटिल है. मुख्य तरीका एलईडी-पीसीबी-हीटसिंक-तरल पदार्थ है। Luminaires के एक डिजाइनर के रूप में, वास्तव में सार्थक काम luminaire सामग्री और गर्मी अपव्यय संरचना अनुकूलित करने के लिए जितना संभव हो उतना एलईडी घटकों को कम करने के लिए है। तरल पदार्थों के बीच थर्मल प्रतिरोध।
बढ़ते इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए एक वाहक के रूप में, एलईडी घटक मुख्य रूप से सोल्डरिंग द्वारा सर्किट बोर्ड से जुड़े होते हैं। धातु-आधारित सर्किट बोर्ड का समग्र थर्मल प्रतिरोध अपेक्षाकृत छोटा है। आमतौर पर उपयोग किया जाता है कॉपर सब्सट्रेट और एल्यूमीनियम सब्सट्रेट्स हैं, और एल्यूमीनियम सब्सट्रेट्स कीमत में अपेक्षाकृत कम हैं। इसे उद्योग द्वारा व्यापक रूप से अपनाया गया है। एल्यूमीनियम सब्सट्रेट का थर्मल प्रतिरोध विभिन्न निर्माताओं की प्रक्रिया के आधार पर भिन्न होता है। अनुमानित थर्मल प्रतिरोध 0.6-4.0 डिग्री सेल्सियस / डब्ल्यू है, और मूल्य अंतर अपेक्षाकृत बड़ा है। एल्यूमीनियम सब्सट्रेट में आम तौर पर तीन भौतिक परतें होती हैं, एक वायरिंग परत, एक इन्सुलेट परत और एक सब्सट्रेट परत। सामान्य विद्युत इन्सुलेट सामग्री की विद्युत चालकता भी बहुत खराब है, इसलिए थर्मल प्रतिरोध मुख्य रूप से इन्सुलेट परत से आता है, और उपयोग की जाने वाली इन्सुलेट सामग्री काफी अलग है। उनमें से, सिरेमिक-आधारित इन्सुलेट माध्यम में सबसे छोटा थर्मल प्रतिरोध होता है। एक अपेक्षाकृत सस्ती एल्यूमीनियम सब्सट्रेट आमतौर पर एक ग्लास फाइबर इन्सुलेट परत या एक राल इन्सुलेट परत है। थर्मल प्रतिरोध भी इन्सुलेशन परत की मोटाई से सकारात्मक रूप से संबंधित है।
लागत और प्रदर्शन की शर्तों के तहत, एल्यूमीनियम सब्सट्रेट प्रकार और एल्यूमीनियम सब्सट्रेट क्षेत्र को यथोचित रूप से चुना जाता है। इसके विपरीत, गर्मी सिंक आकार का सही डिजाइन और गर्मी सिंक और एल्यूमीनियम सब्सट्रेट के बीच सबसे अच्छा कनेक्शन ल्यूमिनेयर डिजाइन की सफलता की कुंजी है। गर्मी अपव्यय की मात्रा निर्धारित करने में वास्तविक कारक तरल पदार्थ के साथ गर्मी सिंक का संपर्क क्षेत्र और तरल पदार्थ की प्रवाह दर है। सामान्य एलईडी लैंप निष्क्रिय रूप से प्राकृतिक संवहन द्वारा विलुप्त हो जाते हैं, और थर्मल विकिरण भी गर्मी अपव्यय के मुख्य तरीकों में से एक है।
इसलिए, हम गर्मी को नष्ट करने के लिए एलईडी लैंप की विफलता के कारणों का विश्लेषण कर सकते हैं:
1. एलईडी प्रकाश स्रोत एक बड़ा थर्मल प्रतिरोध है, और प्रकाश स्रोत फैल नहीं करता है। थर्मल पेस्ट का उपयोग गर्मी अपव्यय आंदोलन को विफल करने का कारण बनेगा।
2. एल्यूमीनियम सब्सट्रेट पीसीबी कनेक्शन प्रकाश स्रोत के रूप में प्रयोग किया जाता है। चूंकि एल्यूमीनियम सब्सट्रेट में कई थर्मल प्रतिरोध होते हैं, इसलिए प्रकाश स्रोत के गर्मी स्रोत को प्रेषित नहीं किया जा सकता है, और थर्मल प्रवाहकीय पेस्ट का उपयोग गर्मी अपव्यय गति को विफल करने का कारण बन सकता है।
3. प्रकाश उत्सर्जक सतह के थर्मल बफरिंग के लिए कोई जगह नहीं है, जो एलईडी प्रकाश स्रोत की गर्मी अपव्यय को विफल करने का कारण बनेगी, और प्रकाश क्षय उन्नत है। उपरोक्त तीन कारण उद्योग में एलईडी प्रकाश उपकरणों की विफलता के मुख्य कारण हैं, और कोई और अधिक गहन समाधान नहीं है। कुछ बड़ी कंपनियां लैंप मनका पैकेज को नष्ट करने के लिए सिरेमिक सब्सट्रेट का उपयोग करती हैं, लेकिन उच्च लागत के कारण उनका व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है।
इसलिए, कुछ सुधार प्रस्तावित किए गए हैं:
1. एलईडी लैंप की गर्मी सिंक की सतह roughening प्रभावी ढंग से गर्मी अपव्यय क्षमता में सुधार करने के तरीकों में से एक है।
सतह roughening का मतलब है कि कोई चिकनी सतह का उपयोग नहीं किया जाता है, जिसे भौतिक और रासायनिक तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है। आम तौर पर, यह रेत नष्ट करने और ऑक्सीकरण की एक विधि है। रंग भी एक रासायनिक विधि है, जिसे ऑक्सीकरण के साथ मिलकर पूरा किया जा सकता है। प्रोफ़ाइल पीसने वाले उपकरण को डिजाइन करते समय, एलईडी लैंप की गर्मी अपव्यय क्षमता में सुधार करने के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए सतह पर कुछ पसलियों को जोड़ना संभव है।
2. गर्मी विकिरण क्षमता को बढ़ाने के लिए एक आम तरीका एक काले रंग की सतह उपचार का उपयोग करना है।
