કાર્યક્ષમ એલઇડી ચાલતા ગરમ વિરોધાભાસ

તે એક સામાન્ય અવલોકન છે જે ઘણા ગ્રાહકો અને કેટલાક વ્યાવસાયિકોને પણ મૂંઝવણમાં મૂકે છે: એલઇડી લેમ્પ્સ તેમની અવિશ્વસનીય energyર્જા કાર્યક્ષમતા માટે ઉજવવામાં આવે છે, તેમ છતાં થોડા સમય માટે ચાલુ થયા પછી, તેમની ગરમી સિંક સ્પર્શ માટે નિર્વિવાદપણે ગરમ બની જાય છે. જો એલઇડી જૂના ઇન્કેન્ડસન્ટ બલ્બની તુલનામાં આટલી વીજળી બચાવી રહી છે, તો તે હજી પણ આટલી ગરમી કેમ ઉત્પન્ન કરે છે? આ દેખાતા વિરોધાભાસ એ લાઇટિંગની દુનિયામાં સૌથી વધુ વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નોમાંનો એક છે. જવાબ વપરાશ કરાયેલી કુલ energyર્જામાં નથી, પરંતુ પ્રકાશ કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે અને તે કેવી રીતે ઉત્પન્ન થતું નથી તેના મૂળભૂત ભૌતિકશાસ્ત્રમાં છે. 15-વોટ એલઇડી શા માટે 60-વોટના ઇન્કેન્ડેસન્ટ જેટલું ગરમ અનુભવી શકે છે તે સમજવા માટે, આપણે પ્રકાશ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા, ઊર્જાના વિવિધ સ્વરૂપો (પ્રકાશ અને ગરમી) અને આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં થર્મલ મેનેજમેન્ટની નિર્ણાયક ભૂમિકાની વિભાવનાઓમાં પ્રવેશવાની જરૂર છે. આ વ્યાપક માર્ગદર્શિકા એલઇડી ગરમીના રહસ્યને ઉજાગર કરશે, વિજ્ઞાનને સરળ શબ્દોમાં સમજાવશે અને હાઇલાઇટ કરશે કે શા માટે યોગ્ય ગરમી વિસર્જન એ ખામી નથી, પરંતુ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી એલઇડી ડિઝાઇનની સુવિધા છે.

જૂની તકનીકોની તુલનામાં એલઇડી લાઇટ્સ કેટલી કાર્યક્ષમ છે?

એલઇડીના ગરમીના આઉટપુટની પ્રશંસા કરવા માટે, આપણે પ્રથમ તેની કાર્યક્ષમતાની તુલના તેના પુરોગામી સાથે કરવી જોઈએ: ઇન્કેન્ડેસન્ટ અને કોમ્પેક્ટ ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સ (સીએફએલ). આ માટેનું પ્રમાણભૂત મેટ્રિક તેજસ્વી અસરકારકતા છે, જે લ્યુમેન્સ પ્રતિ વોટ (એલએમ / ડબલ્યુ) માં માપવામાં આવે છે, જે આપણને જણાવે છે કે વીજળીના દરેક એકમ માટે આપણે કેટલો દૃશ્યમાન પ્રકાશ મેળવીએ છીએ. પરંપરાગત ઇન્કેન્ડસન્ટ બલ્બ કુખ્યાત રીતે બિનકાર્યક્ષમ છે. એક લાક્ષણિક ઇન્કેન્ડેસન્ટ લેમ્પની તેજસ્વી અસરકારકતા માત્ર 15 થી 18 લ્યુમેન્સ પ્રતિ વોટની હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે 60W બલ્બ માટે, વિશાળ માત્રામાં energyર્જા - 95% થી વધુ - સીધી ગરમી (ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ) માં રૂપાંતરિત થાય છે, ફક્ત એક નાનો અપૂર્ણાંક, લગભગ 3%, વાસ્તવમાં આપણે જોતા દૃશ્યમાન પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે. સીએફએલ, અથવા energyર્જા બચત બલ્બ, એક મહત્વપૂર્ણ પગલું હતું, જે વોટ દીઠ લગભગ 50 થી 60 લ્યુમેન્સની અસરકારકતા પ્રાપ્ત કરે છે. તેઓ લગભગ 20-25% વીજળીને દૃશ્યમાન પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે, તેથી જ તેઓ સમાન પ્રકાશ આઉટપુટ માટે ઇન્કેન્ડેસન્ટ્સ કરતાં વધુ ઠંડા ચાલે છે. જો કે, એલઇડી કાર્યક્ષમતાના વર્તમાન ચેમ્પિયન છે. ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા એલઇડી લેમ્પ્સ હવે નિયમિતપણે વોટ દીઠ 130 થી 160 લ્યુમેન્સ અથવા તેનાથી વધુની અસરકારકતા પ્રાપ્ત કરે છે. આનો અર્થ એ છે કે તેઓ લગભગ 30% થી 40% વિદ્યુત ઊર્જાને દૃશ્યમાન પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ એક નોંધપાત્ર સુધારો છે, પરંતુ તે હજી પણ નોંધપાત્ર ભાગ છોડી દે છે - 60% થી 70% - energyર્જા જે ક્યાંક જવી જોઈએ, અને તે "ક્યાંક" મુખ્યત્વે ગરમી છે.

જો તે આટલું કાર્યક્ષમ હોય તો 15-વોટ એલઇડી શા માટે ગરમ થાય છે?

આ વિરોધાભાસનો મૂળ છે. 15-વોટ એલઇડી 60-વોટ ઇન્કેન્ડેસન્ટ જેટલો જ પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે તે સ્પષ્ટપણે વધુ કાર્યક્ષમ છે. જો કે, ચાવી એ છે કે નકામી ગરમીની સાંદ્રતા પર ધ્યાન આપવું. ઇન્કેન્ડસન્ટ બલ્બ, 60 વોટનો વપરાશ કરે છે, 57 વોટ નકામી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ આ ગરમી મોટા સપાટી વિસ્તાર (સમગ્ર કાચના બલ્બ) પર વિકિરણ થાય છે અને નિર્ણાયક રીતે, ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ તરીકે ઉત્સર્જિત થાય છે. આ ઇન્ફ્રારેડ ગરમી બલ્બથી દૂર જાય છે, ઓરડાને ગરમ કરે છે, પરંતુ જરૂરી નથી કે બલ્બની સપાટી સાંદ્ર સ્થળે ખૂબ જ ગરમ હોય, જો કે તે હજી પણ ખૂબ ગરમ છે. બીજી બાજુ, 15-વોટ એલઇડી ખૂબ ઓછી કુલ કચરો ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે - લગભગ 10 વોટ (કારણ કે 5 વોટ પ્રકાશ બન્યા છે). સમસ્યા એ છે કે આ 10 વોટ ગરમી એક નાની સેમિકન્ડક્ટર ચિપમાં ઉત્પન્ન થાય છે, જે આંગળીના નખ કરતા નાની છે. આ નાના વિસ્તારમાં અવિશ્વસનીય ઉચ્ચ ગરમીનો પ્રવાહ અથવા થર્મલ energyર્જાની સાંદ્રતા બનાવે છે. જો આ તીવ્ર, સાંદ્ર ગરમી ઝડપથી ચિપથી દૂર કરવામાં ન આવે, તો એલઇડી જંકશનનું તાપમાન સેકંડમાં આસમાને પહોંચશે, જે તાત્કાલિક નુકસાન અને નિષ્ફળતા તરફ દોરી જશે. તેથી, એલઇડી લેમ્પ પર તમે જે હીટ સિંક અનુભવો છો તે તે કેન્દ્રિત ગરમીને નાજુક ઇલેક્ટ્રોનિક્સથી દૂર ખેંચવામાં અને તેને આસપાસની હવામાં વિખેરવામાં તેની સફળતાનો પુરાવો છે. હીટ સિંક તેનું કામ કરી રહ્યું છે, અને તે ગરમ લાગે છે તેનો અર્થ એ છે કે થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ એલઇડીને સુરક્ષિત રાખવા માટે કામ કરી રહી છે.

એલઇડી હીટ જનરેશન પાછળનું વિજ્ઞાન શું છે?

એલઇડી દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી એ અકાર્યક્ષમ પ્રકાશ ઉત્પાદનની આડપેદાશ નથી, જે રીતે તે ઇન્કેન્ડેસન્ટ માટે છે. ઇન્કેન્ડેસન્ટ બલ્બમાં, ગરમી (ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ) એ પ્રકાશ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો એક અભિન્ન ભાગ છે; ફિલામેન્ટ જ્યાં સુધી તે ચમકે નહીં ત્યાં સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે, જે એક વિશાળ સ્પેક્ટ્રમ ઉત્પન્ન કરે છે જેમાં દૃશ્યમાન પ્રકાશ અને અદ્રશ્ય ઇન્ફ્રારેડની વિશાળ માત્રા શામેલ છે. એલઇડી ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્સ તરીકે ઓળખાતા સંપૂર્ણપણે અલગ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે. જ્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ સેમિકન્ડક્ટર પદાર્થ (ડાયોડ)માંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરે છે. જ્યારે આ ઇલેક્ટ્રોન તેમની સામાન્ય સ્થિતિમાં પાછા ફરે છે, ત્યારે તેઓ ફોટોન - પ્રકાશના કણોના રૂપમાં ઊર્જા મુક્ત કરે છે. આ પ્રકાશનો રંગ અથવા તરંગલંબાઈ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીના ગુણધર્મો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા સ્વાભાવિક રીતે દૃશ્યમાન પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરવા માટે વધુ કાર્યક્ષમ છે. જો કે, તે 100% કાર્યક્ષમ નથી. સેમિકન્ડક્ટર દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ પણ પ્રતિકારનો સામનો કરે છે, જે વિદ્યુત પ્રતિકાર તરીકે ઓળખાય છે. આ પ્રતિકાર, સામગ્રીની અંદરની અન્ય બિન-કિરણોત્સર્ગ પુનઃસંયોજન પ્રક્રિયાઓ સાથે, વિદ્યુત ઊર્જાના એક ભાગને સીધા જ એલઇડી ચિપની અંદર ગરમી (ફોનોન, અથવા જાળી કંપનો) માં રૂપાંતરિત કરે છે. આને જૂલ હીટિંગ કહે છે. તેથી, જ્યારે પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરવાની પદ્ધતિ કાર્યક્ષમ છે, ત્યારે સામગ્રી દ્વારા વીજળીને ખસેડવાની અનિવાર્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર સ્ત્રોત પર ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે.

શા માટે એલઇડી ફક્ત ઇન્કેન્ડેસન્ટ બલ્બની જેમ ગરમી ફેલાવી શકતા નથી?

આ જૂની અને નવી લાઇટિંગ તકનીકો વચ્ચેનો નિર્ણાયક તફાવત છે. ઇન્કેન્ડસન્ટ બલ્બ અત્યંત ઊંચા તાપમાને કામ કરે છે (ફિલામેન્ટ 2,500 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુ પહોંચી શકે છે). આ તાપમાને તેઓ ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગ તરીકે તેમની ઊર્જાનો નોંધપાત્ર ભાગ ઉત્સર્જન કરે છે, જે પ્રકાશનું એક સ્વરૂપ છે જે આપણે ગરમી તરીકે અનુભવીએ છીએ. ભૌતિક વાહકની જરૂરિયાત વિના સ્ત્રોતથી દૂર energyર્જાને સ્થાનાંતરિત કરવાની આ એક ખૂબ જ અસરકારક રીત છે. ગરમી ફક્ત કાચ દ્વારા અને પર્યાવરણમાં ફેલાય છે. એલઇડી, જો કે, ખૂબ નીચા તાપમાને કામ કરવા માટે રચાયેલ છે, સામાન્ય રીતે મહત્તમ જંકશન તાપમાન 85 ° C થી 150 ° C ની આસપાસ છે. આ પ્રમાણમાં નીચા તાપમાને તેઓ નોંધપાત્ર ઇન્ફ્રારેડ કિરણોત્સર્ગનું ઉત્સર્જન કરતા નથી. એલઇડી ચિપની અંદર ઉત્પન્ન થતી ગરમી વિકિરણ દ્વારા છટકી શકતી નથી; તે શારીરિક સંપર્ક દ્વારા હાથ ધરવું આવશ્યક છે. આ તે છે જ્યાં હીટ સિંક આવે છે. એલઇડી ચિપ થર્મલ ઇન્ટરફેસ મટિરિયલ પર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે, જે મેટલ કોર પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (એમસીપીસીબી) સાથે જોડાયેલ છે, જે પછી મોટા મેટલ હીટ સિંક સાથે જોડાય છે. આ આખો માર્ગ નક્કર સામગ્રી દ્વારા ચિપથી દૂર ગરમીને ચલાવવા માટે રચાયેલ છે. હીટ સિંક પછી તેના મોટા સપાટી વિસ્તાર અને ફિન્સનો ઉપયોગ કરીને તે ગરમીને સંવહન દ્વારા હવામાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. તેથી, એલઇડી ઇન્કેન્ડેસન્ટની જેમ જ "ગરમ ચાલતા" નથી; તેઓ ઓછી કુલ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ તે ગરમી કેન્દ્રિત છે અને છટકી જવા માટે એક અત્યાધુનિક, એન્જિનિયરિંગ માર્ગની જરૂર છે, તેથી જ નોંધપાત્ર અને ઘણીવાર ગરમ, હીટ સિંક એ કોઈપણ ઉચ્ચ-શક્તિવાળા એલઇડી લેમ્પની આવશ્યક સુવિધા છે.

જો એલઇડી ખૂબ ગરમ થઈ જાય તો શું થાય છે?

ગરમી એ એલઇડી પ્રદર્શન અને દીર્ધાયુષ્યનો નંબર વન દુશ્મન છે. ઇન્કેન્ડેસન્ટ બલ્બથી વિપરીત, જે નાટકીય રીતે નિષ્ફળ જાય છે, એલઇડી આકર્ષક રીતે અધોગતિ કરે છે, પરંતુ ગરમી આ અધોગતિને ઝડપથી વેગ આપે છે. અતિશય ગરમીની સૌથી તાત્કાલિક અસર પ્રકાશના ઉત્પાદનમાં ઘટાડો છે, જે લ્યુમેન અવમૂલ્યન તરીકે ઓળખાય છે. જેમ જેમ એલઇડી જંકશનનું તાપમાન વધે છે, તેમ તેમ તેની આંતરિક ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા ઘટે છે, એટલે કે તે સમાન માત્રામાં વિદ્યુત પ્રવાહ માટે ઓછા ફોટોન ઉત્પન્ન કરે છે. આ જ કારણ છે કે તમે એલઇડી લેમ્પ ગરમ થતાં સહેજ ઝાંખો જોઈ શકો છો. વધુ ગંભીર રીતે, સતત ઉચ્ચ તાપમાન કાયમી નુકસાન પહોંચાડે છે. ગરમી ફોસ્ફર કોટિંગને ઘટાડી શકે છે જે વાદળી પ્રકાશને સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે સફેદ એલઇડીમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેના કારણે સમય જતાં રંગના તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે. સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીને પોતે નુકસાન થઈ શકે છે, જે વિનાશક ચક્રમાં પ્રતિકારમાં વધારો અને વધુ ગરમી પેદા કરે છે. એલઇડી ચિપને તેના સબસ્ટ્રેટ પર પકડી રાખતા બોન્ડ્સ નબળા પડી શકે છે, જે ભૌતિક નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે. આખરે, નબળા થર્મલ મેનેજમેન્ટ એલઇડીના આયુષ્યને તેના સંભવિત 50,000+ કલાકથી ઘટાડીને માત્ર થોડા હજાર કલાકો કરી શકે છે, જે તેના પ્રાથમિક ફાયદાને નકારી કાઢે છે. આ જ કારણ છે કે ઉત્પાદકો થર્મલ ડિઝાઇનમાં ભારે રોકાણ કરે છે, તેની ખાતરી કરે છે કે હીટ સિંક પર્યાપ્ત કદનું છે અને ગરમી માટે સંવેદનશીલ ચિપથી દૂર વહેવા માટે સ્પષ્ટ, ઓછી-પ્રતિકાર માર્ગ છે.

એલઇડી સિસ્ટમ્સમાં ગરમીનું સંચાલન અને વિખેરવું કેવી રીતે કરવું

અસરકારક થર્મલ મેનેજમેન્ટ એલઇડી ડિઝાઇનમાં પછીનો વિચાર નથી; તે એન્જિનિયરિંગ પ્રક્રિયાનો મૂળભૂત ભાગ છે. તેમાં જંકશનથી આસપાસની હવા તરફ ગરમીને ખસેડવા માટે મલ્ટિ-સ્ટેજ અભિગમનો સમાવેશ થાય છે. પહેલું પગથિયું વહન છે. એલઇડી ચિપ સોલ્ડર અથવા સબસ્ટ્રેટ સાથે બંધાયેલ છે, ઘણીવાર માઇક્રોસ્કોપિક હવાના અંતરને ભરવા માટે "થર્મલ ઇન્ટરફેસ સામગ્રી" નો ઉપયોગ કરે છે જે અન્યથા ગરમીને ઇન્સ્યુલેટ કરશે. આ સબસ્ટ્રેટ સામાન્ય રીતે મેટલ કોર પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (એમસીપીસીબી) છે, જે એલ્યુમિનિયમ અથવા તાંબાના આધાર પર ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીનું પાતળું સ્તર ધરાવે છે, જે ગરમીને ઝડપથી ફેલાવવા દે છે. એમસીપીસીબીમાંથી, ગરમી હીટ સિંકમાં જાય છે. હીટ સિંક એ થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમનો સૌથી દૃશ્યમાન ભાગ છે. તેની ડિઝાઇન નિર્ણાયક છે. તે સામાન્ય રીતે એલ્યુમિનિયમથી બનેલું હોય છે, જે હળવા હોય છે અને સારી થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે, અને તે અસંખ્ય ફિન્સ અથવા પિન સાથે રચાય છે. આ પાંખો હવાના સંપર્કમાં સપાટીના વિસ્તારમાં નાટ્યાત્મક રીતે વધારો કરે છે. અંતિમ તબક્કો સંવહન છે, જ્યાં ગરમી પાંખમાંથી ચાલતી હવામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. ઘણા નિષ્ક્રિય ગરમી સિંકમાં, આ કુદરતી હવાના પ્રવાહ પર આધાર રાખે છે, જ્યાં ગરમ હવા વધે છે અને ઠંડી હવા દ્વારા બદલવામાં આવે છે. સ્ટેડિયમ ફ્લડ લાઇટમાં વપરાતા ખૂબ જ ઉચ્ચ-પાવર એલઇડી માટે, નિષ્ક્રિય ઠંડક અપૂરતી છે, તેથી ચાહકો સાથે સક્રિય ઠંડકનો ઉપયોગ ફિન્સ પર હવા દબાણ કરવા માટે થાય છે, જે કન્વેક્ટિવ ગરમીના સ્થાનાંતરણમાં મોટા પ્રમાણમાં વધારો કરે છે. કેટલીક અદ્યતન સિસ્ટમો ગરમીને વધુ અસરકારક રીતે ખસેડવા માટે હીટ પાઇપ અથવા લિક્વિડ કૂલિંગનો ઉપયોગ કરે છે.

એલઇડી પ્રદર્શનમાં હીટ સિંક શું ભૂમિકા ભજવે છે?

હીટ સિંક એ એલઇડી ચિપ પછી એલઇડી લેમ્પનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે. તેનું કામ ગરમીના પલ્સને શોષી લેવા માટે મોટી માત્રામાં સામગ્રી અને તેને વિખેરી નાખવા માટે મોટી સપાટી વિસ્તાર પ્રદાન કરવાનું છે. હીટ સિંકનું કદ, સામગ્રી અને ભૂમિતિ સલામત ઓપરેટિંગ તાપમાન જાળવવાની લેમ્પની ક્ષમતાને સીધી રીતે નક્કી કરે છે. નાનું, હળવું હીટ સિંક ઉત્પાદન કરવા માટે સસ્તું હોઈ શકે છે, પરંતુ તે ઝડપથી ગરમીથી સંતૃપ્ત થઈ જશે, જે ઉચ્ચ એલઇડી જંકશન તાપમાન, પ્રકાશ આઉટપુટમાં ઘટાડો અને ટૂંકા આયુષ્ય તરફ દોરી જશે. સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલા, ઉદારતાથી કદની હીટ સિંક, ભલે તે ફિક્સરની કિંમત અને વજનમાં વધારો કરે, તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે એલઇડી તેની ડિઝાઇન કરેલી કાર્યક્ષમતા પર કામ કરી શકે છે અને તેના સંપૂર્ણ રેટેડ જીવન માટે ટકી શકે છે. હીટ સિંકની ફિન્સ પણ મફત હવાના પ્રવાહને મંજૂરી આપવા માટે ડિઝાઇન કરવી આવશ્યક છે, તેથી તેમને ખૂબ નજીક મૂકવું જોઈએ નહીં, અને લેમ્પનું ઇન્સ્ટોલેશન વાતાવરણ વેન્ટિલેશન માટે પરવાનગી આપવી આવશ્યક છે. એલઇડી લેમ્પને આવરી લેવું અથવા તેને બંધ, વેન્ટિલેટેડ ફિક્સરમાં ઇન્સ્ટોલ કરવાથી ઠંડી હવાના હીટ સિંકને ભૂખ્યા કરી શકાય છે, જેના કારણે એલઇડી વધુ ગરમ થઈ શકે છે. તેથી, એલઇડી ઉત્પાદનની પસંદગી કરતી વખતે, તેની હીટ સિંકની ગુણવત્તા અને કદ ઉત્પાદકની કામગીરી અને દીર્ધાયુષ્ય પ્રત્યેની પ્રતિબદ્ધતાના સીધા સૂચક છે. ગરમ હીટ સિંક એ એક સંકેત છે કે તે અસરકારક રીતે ચિપથી ગરમીને ખેંચી રહ્યું છે; ઠંડી હીટ સિંકનો અર્થ એ થઈ શકે છે કે ગરમી અંદર ફસાઈ ગઈ છે, જે પ્રારંભિક નિષ્ફળતાની રેસીપી છે.

લાઇટિંગ તકનીકોમાં ગરમી અને કાર્યક્ષમતા

ગરમીના ઉત્પાદન અને કાર્યક્ષમતામાં તફાવતોની કલ્પના કરવા માટે, નીચેનું કોષ્ટક 60W ઇન્કેન્ડેસન્ટ, 15W સીએફએલ અને 12W LED ની તુલના કરે છે, જે લગભગ સમાન માત્રામાં પ્રકાશ (લગભગ 800 લ્યુમેન્સ) ઉત્પન્ન કરે છે.

આ સરખામણી સ્પષ્ટપણે બતાવે છે કે જ્યારે એલઇડી સૌથી ઓછી કુલ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, ત્યારે ગરમીના વિસર્જનની પદ્ધતિ (હીટ સિંક દ્વારા વહન) તે છે જે તેમને સ્પર્શ માટે ગરમ લાગે છે, જે અસરકારક થર્મલ એન્જિનિયરિંગની નિશાની છે.

એલઇડી કાર્યક્ષમતા અને ગરમી માટે ભવિષ્ય શું છે?

એલઇડી ટેકનોલોજીની સફર હજી પૂરી થઈ નથી. સંશોધકો અને ઇજનેરો એલઇડીની મૂળભૂત કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે સતત કામ કરી રહ્યા છે, જે શક્ય છે તેની સીમાઓને આગળ ધપાવે છે. હાલમાં, શ્રેષ્ઠ એલઇડી પણ ફક્ત 30-40% વિદ્યુત ઊર્જાને દૃશ્યમાન પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે. બાકીનું ગરમીની જેમ ખોવાઈ જાય છે. સેમિકન્ડક્ટરની અંદર બિન-કિરણોત્સર્ગ પુનઃસંયોજન પ્રક્રિયાઓને સમજવા અને દૂર કરવા માટે નોંધપાત્ર વૈજ્ઞાનિક દબાણ છે જે આ નુકસાનનું કારણ બને છે. સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં પ્રગતિ, જેમ કે સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ્સ પર ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડનો ઉપયોગ અને નવલકથા ક્વોન્ટમ ડોટ તકનીકો, એલઇડીની આંતરિક ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરવાનું વચન આપે છે. સફેદ એલઇડી માટે સૈદ્ધાંતિક મહત્તમ ખૂબ વધારે છે, સંભવતઃ 50% અથવા 60% કાર્યક્ષમતાથી વધુ છે. જેમ જેમ આ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે, તેટલી જ માત્રામાં પ્રકાશ માટે ઓછી ઊર્જા ગરમીમાં રૂપાંતરિત થશે. આનો અર્થ એ છે કે ભાવિ એલઇડીને ઘટાડેલા થર્મલ લોડનું સંચાલન કરવા માટે નાના, ઓછા વિશાળ હીટ સિંકની જરૂર પડશે. અમે પહેલાથી જ ચિપ-ઓન-બોર્ડ (સીઓબી) એલઇડી અને વધુ કાર્યક્ષમ ડ્રાઇવરોના વિકાસ સાથે આ વલણ જોઈ રહ્યા છીએ. અંતિમ ધ્યેય એ પ્રકાશ સ્રોત છે જે તેની મોટાભાગની energyર્જાને આપણે જોઈએ છીએ તે પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે, ગરમી એક નાની આડપેદાશ છે. તે દિવસ સુધી, વર્તમાન એલઇડી તકનીકની થર્મલ મેનેજમેન્ટ જરૂરિયાતોને સમજવી અને આદર કરવો એ તેમના લાંબા જીવન અને energyર્જા બચત લાભોનો આનંદ માણવાની ચાવી છે.

એલઇડી ગરમી વિશે વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

શું એલઇડી બલ્બ સ્પર્શ માટે ગરમ હોવું સામાન્ય છે?

હા, એલઇડી બલ્બના બેઝ અથવા હીટ સિંક માટે ગરમ અથવા ગરમ લાગવું તે સંપૂર્ણપણે સામાન્ય છે. આ સૂચવે છે કે હીટ સિંક સફળતાપૂર્વક એલઇડી ચિપમાંથી ગરમીને દૂર કરી રહ્યું છે. જો કે, તે એટલું ગરમ ન હોવું જોઈએ કે ટૂંકા ગાળામાં સ્પર્શ કરવામાં આવે તો તે દુખાવો પેદા કરે છે. જા તે વધુ પડતું ગરમ હોય, તો તે નબળી વેન્ટિલેશન સાથે બંધ ફિક્સરમાં હોઈ શકે છે અથવા બલ્બ ખામીયુક્ત હોઈ શકે છે.

શું એલઇડી બલ્બ આગનું કારણ બની શકે છે?

જ્યારે એલઇડી બલ્બ ઇન્કેન્ડેસન્ટ બલ્બ કરતા ખૂબ ઓછા તાપમાને કામ કરે છે, ત્યારે તેઓ હજી પણ આગનું જોખમ ઉભું કરી શકે છે જો તેઓ નબળી ગુણવત્તાના હોય, ખામીયુક્ત ડ્રાઇવર હોય, અથવા ગરમીના વિસર્જનને અટકાવે તે રીતે તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એલઇડી બલ્બને ઇન્સ્યુલેશનથી ઢાંકવું અથવા તેને બંધ, નોન-વેન્ટિલેટેડ ફિક્સરમાં ઉપયોગ કરવો કે જેના માટે તે રેટ કરવામાં આવ્યું નથી, તે વધુ ગરમ થઈ શકે છે. હંમેશાં ઉત્પાદકની સૂચનાઓનું પાલન કરો અને પ્રમાણિત ઉત્પાદનો શોધો.

હું મારી એલઇડી લાઇટ્સ લાંબા સમય સુધી કેવી રીતે ટકી શકું?

તમારી એલઇડી લાઇટનું આયુષ્ય વધારવાની શ્રેષ્ઠ રીત એ છે કે તેમની ગરમીનું સંચાલન કરવું. ખાતરી કરો કે તેઓ ફિક્સરમાં ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવ્યા છે જે હીટ સિંકની આસપાસ પૂરતા હવાના પ્રવાહને મંજૂરી આપે છે. તેમને નાના, વેન્ટિલેટેડ જગ્યાઓમાં બંધ કરશો નહીં સિવાય કે તેઓ તે હેતુ માટે ખાસ રેટેડ ન હોય. પ્રતિષ્ઠિત ઉત્પાદકો પાસેથી ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા એલઇડી પસંદ કરવું, જે સ્વાભાવિક રીતે વધુ સારી થર્મલ ડિઝાઇન ધરાવે છે, તે પણ દીર્ધાયુષ્યની ચાવી છે.